国产三级

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    變頻器廠家詳解:變頻器與伺服的區別

    欄目: 技術中心

    發表時間: 2019年07月11日

    伺服電機它與變頻電機最主要的區別是自身帶有編碼器,然后將其傳輸到伺服電機驅動器里面,再利用控制理論,比如增益,調節時間,簡單的說伺服電機所構成的是一閉環控制系統,還有啟動快,停止快,帶負載能力也較變頻電機好,有了這些特性,也就造就了速度,轉矩,位置三中控制方式,對于要求較高的場合,應用較多。今天變頻器廠家就詳細的介紹一下:

    什么是變頻器?

    1.變頻電機在化工機械、塑膠機械、造紙機械,注塑機、鍋爐等行業中占據重要的地位,應用十分廣泛,變頻電機平滑無級調速,高可靠性,高精度,提高了行業生產自動化水平,且節能效果十分顯著。

    2.變頻電機適用于變頻器控制的調速異步電機,調速范圍大、精度高、無級調速,沒有因調速帶來附加轉差損耗,且容易實現閉環控制。一般均選擇4級電機,基頻工作點設計在50Hz,頻率0-50Hz范圍內電機作恒轉矩運行,頻率50-100Hz范圍內電機作恒功率運行,整個調速范圍為(0-2800r/min),基本滿足一般驅動設備的要求,其調速特性平滑穩定。如果在恒轉矩調速范圍內要提高輸出轉矩,也可以選擇6極或8極電機,但電機的體積相對要大一點。

    3.變頻調速電機可以另外選配附加的轉速編碼器,可實現高精度轉速、位置控制、快速動態特性響應的優點。也可配以電機專用的直流(或交流)制動器以實現電機快速、有效、安全、可靠的制動性能。

    什么是伺服驅動器?

    伺服驅動器(servo drives)又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”,是用來控制伺服電機的一種控制器,其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達,屬于伺服系統的一部分,主要應用于高精度的定位系統。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制,實現高精度的傳動系統定位,目前是傳動技術的高端產品。

    伺服驅動器是現代運動控制的重要組成部分,被廣泛應用于工業機器人及數控加工中心等自動化設備中。尤其是應用于控制交流永磁同步電機的伺服驅動器已經成為國內外研究熱點。當前交流伺服驅動器設計中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環控制算法。該算法中速度閉環設計合理與否,對于整個伺服控制系統,特別是速度控制性能的發揮起到關鍵作用。

    一、兩者的共同點:

    伺服的基本概念是準確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內部環節,伺服驅動器中同樣存在變頻(要進行無級調速)。但伺服將電流環速度環或者位置環都閉合進行控制,這是很大的區別。除此外,伺服電機的構造與普通電機是有區別的,要滿足快速響應和準確定位?,F在市面上流通的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服,但這種電機受工藝限制,很難做到很大的功率,十幾KW以上的同步伺服價格及其昂貴,這樣在現場應用允許的情況下多采用交流異步伺服,這時很多驅動器就是高端變頻器,帶編碼器反饋閉環控制。所謂伺服就是要滿足準確、精確、快速定位,只要滿足就不存在伺服變頻之爭。

    交流伺服的技術本身就是借鑒并應用了變頻的技術,在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現的,也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環節:變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電,然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調節逆變為頻率可調的波形類似于正余弦的脈動電,由于頻率可調,所以交流電機的速度就可調了(n=60f/p,n轉速,f頻率,p極對數)

    二、談談交流電機:

    交流電機一般分為同步和異步電機

    1、交流同步電機:就是轉子是由永磁材料構成,所以轉動后,隨著電機的定子旋轉磁場的變化,轉子也做響應頻率的速度變化,而且轉子速度=定子速度,所以稱“同步”。

    2、交流異步電機:轉子由感應線圈和材料構成。轉動后,定子產生旋轉磁場,磁場切割定子的感應線圈,轉子線圈產生感應電流,進而轉子產生感應磁場,感應磁場追隨定子旋轉磁場的變化,但轉子的磁場變化永遠小于定子的變化,一旦等于就沒有變化的磁場切割轉子的感應線圈,轉子線圈中也就沒有了感應電流,轉子磁場消失,轉子失速又與定子產生速度差又重新獲得感應電流。。。所以在交流異步電機里有個關鍵的參數是轉差率就是轉子與定子的速度差的比率。

    3、對應交流同步和異步電機變頻器就有相映的同步變頻器和異步變頻器,伺服電機也有交流同步伺服和交流異步伺服,當然變頻器里交流異步變頻常見,伺服則交流同步伺服常見。

    三、應用

    由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同,所以應用也不大相同:

    1、在速度控制和力矩控制的場合要求不是很高的一般用變頻器,也有在上位加位置反饋信號構成閉環用變頻進行位置控制的,精度和響應都不高?,F有些變頻也接受脈沖序列信號控制速度的,但好象不能直接控制位置。

    2、在有嚴格位置控制要求的場合中只能用伺服來實現,還有就是伺服的響應速度遠遠大于變頻,有些對速度的精度和響應要求高的場合也用伺服控制,能用變頻控制的運動的場合幾乎都能用伺服取代,關鍵是兩點:一是價格伺服遠遠高于變頻,二是功率的原因:變頻器最大的能做到幾百KW,甚至更高,伺服最大就幾十KW。


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