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变频器厂家详解:变频器与伺服的区别

栏目: 技术中心

发表时间: 2019年07月11日

伺服电机它与变频电机最主要的区别是自身带有编码器,然后将其传输到伺服电机驱动器里面,再利用控制理论,比如增益,调节时间,简单的说伺服电机所构成的是一闭环控制系统,还有启动快,停止快,带负载能力也较变频电机好,有了这些特性,也就造就了速度,转矩,位置三中控制方式,对于要求较高的场合,应用较多。今天变频器厂家就详细的介绍一下:

什么是变频器?

1.变频电机在化工机械、塑胶机械、造纸机械,注塑机、锅炉等行业中占据重要的地位,应用十分广泛,变频电机平滑无级调速,高可靠性,高精度,提高了行业生产自动化水平,且节能效果十分显著。

2.变频电机适用于变频器控制的调速异步电机,调速范围大、精度高、无级调速,没有因调速带来附加转差损耗,且容易实现闭环控制。一般均选择4级电机,基频工作点设计在50Hz,频率0-50Hz范围内电机作恒转矩运行,频率50-100Hz范围内电机作恒功率运行,整个调速范围为(0-2800r/min),基本满足一般驱动设备的要求,其调速特性平滑稳定。如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩,也可以选择6极或8极电机,但电机的体积相对要大一点。

3.变频调速电机可以另外选配附加的转速编码器,可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。也可配以电机专用的直流(或交流)制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。

什么是伺服驱动器?

伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。

一、两者的共同点:

伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节,伺服驱动器中同样存在变频(要进行无级调速)。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制,这是很大的区别。除此外,伺服电机的构造与普通电机是有区别的,要满足快速响应和准确定位。现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,但这种电机受工艺限制,很难做到很大的功率,十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵,这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服,这时很多驱动器就是高端变频器,带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位,只要满足就不存在伺服变频之争。

交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术,在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的,也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节:变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电,然后通过可控制门极的各类晶体管(IGBT,IGCT等)通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电,由于频率可调,所以交流电机的速度就可调了(n=60f/p,n转速,f频率,p极对数)

二、谈谈交流电机:

交流电机一般分为同步和异步电机

1、交流同步电机:就是转子是由永磁材料构成,所以转动后,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做响应频率的速度变化,而且转子速度=定子速度,所以称“同步”。

2、交流异步电机:转子由感应线圈和材料构成。转动后,定子产生旋转磁场,磁场切割定子的感应线圈,转子线圈产生感应电流,进而转子产生感应磁场,感应磁场追随定子旋转磁场的变化,但转子的磁场变化永远小于定子的变化,一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈,转子线圈中也就没有了感应电流,转子磁场消失,转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。

3、对应交流同步和异步电机变频器就有相映的同步变频器和异步变频器,伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服,当然变频器里交流异步变频常见,伺服则交流同步伺服常见。

三、应用

由于变频器和伺服在性能和功能上的不同,所以应用也不大相同:

1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器,也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的,精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的,但好象不能直接控制位置。

2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现,还有就是伺服的响应速度远远大于变频,有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制,能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代,关键是两点:一是价格伺服远远高于变频,二是功率的原因:变频器最大的能做到几百KW,甚至更高,伺服最大就几十KW。


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