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伺服电机与变频电机有哪些区别?

2022-01-15 09:22:17

伺服的基本概念是准确性、快速定位。变频是伺服控制的一个必要的内部环节,伺服驱动器中也存在变频。但伺服控制电流环的速度环或位置环,这是非常不同的。此外,伺服电机的结构不同于普通电机,以满足快速响应和准确定位。目前市场上流通的交流伺服电机大多是永磁同步交流伺服,但该电机受工艺限制,难以实现大功率,超过10KW同步伺服价格昂贵,因此在现场应用允许的情况下使用交流异步伺服,许多驱动器为高端变频器,带编码器反馈闭环控制。所谓的伺服是为了满足准确性、快速定位,只要满足就不存在伺服、变频之争。

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一、两者的共同点:

交流伺服技术本身就是借鉴和应用变频技术。在直流电机伺服控制的基础上,通过变频PWM模仿直流电机的控制模式,即交流伺服电机必须有变频环节:变频是将工频50.60HZ的交流电整流成直流电,然后通过可控门极的各种晶体管(IGBT、IGCT等)通过载波频率和PWM将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,交流电机的速度可调(n=60f/p、n速、f频、p极对数)

二、说说变频器:

简单的变频器只能调节交流电机的速度。此时,开环或闭环取决于控制模式和变频器。这是传统意义上的V/F控制模式。现在,通过建立数学模型,许多变频器将交流电机的定子磁场UVW3相转换为两个电流的重量,可以控制电机的速度和扭矩。目前,大多数能够控制扭矩的知名品牌的变频器都采用这种方式控制扭矩。UVW每相输出应增加霍尔效应的电流检测装置,采样反馈后形成闭环负反馈的电流环的PID调整;ABB的变频提出了与这种方式不同的直接扭矩控制技术。详情请参阅相关信息。这样,不仅可以控制电机的速度,还可以控制电机的扭矩。此外,速度控制精度优于V/F控制,编码器反馈也可以添加或不添加。添加时,控制精度和响应特性要好得多。

三、说说伺服:

驱动方面:伺服驱动在发展变频技术的前提下,在驱动内部的电流环、速度环和位置环(变频器没有这个环)上进行了比一般变频更精确的控制技术和算法操作,在功能上也比传统变频强很多。主要点是可以精确控制位置。速度和位置由上位控制器发送的脉冲序列控制(当然也有一些伺服整合了控制单元或者通过总线通信直接在驱动器乐鱼leyu官网登陆置位置和速度等参数),驱动器内部的算法、计算更快更准确、性能更好的电子设备使其优于变频器。

电机:伺服电机的材料、结构和加工工艺远高于变频器驱动的交流电机(一般交流电机或恒扭矩、恒功率等各种变频电机),也就是说,当驱动器输出电流、电压和频率变化迅速的电源时,伺服电机可以根据电源变化产生响应动作变化,响应特性和抗过载能力远高于变频器驱动的交流电机。电机的严重差异也是两者性能差异的基础。也就是说,不是变频器不能输出变化这么快的电源信号,而是电机本身无法响应,所以在设置变频内部算法时,为了保护电机,设置了相应的过载设置。当然,即使变频器的输出能力没有设定,一些性能优异的变频器也可以直接驱动伺服电机!

四、说说交流电机:

交流电机一般分为同步电机和异步电机。

1.交流同步电机:转子由永磁材料组成。因此,旋转后,随着电机定子旋转磁场的变化,转子也会改变响应频率的速度,转子速度=定子速度,因此称为同步。

2.交流异步电机:转子由感应线圈和材料组成。旋转后,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,然后转子产生感应磁场。感应磁场随着定子旋转磁场的变化而变化,但转子的磁场变化总是小于定子的变化。。因此,交流异步电机的一个关键参数是转差率,即转子与定子之间速差的比率。

3.相应的交流同步和异步电机变频器有相应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,交流异步变频在变频器中很常见,而交流同步伺服在伺服中很常见。

五、应用。

由于变频器和伺服的性能和功能不同,应用也不同:

1.在速度控制和扭矩控制要求不高的情况下,一般使用变频器,也有在上位添加位置反馈信号,形成闭环位置控制的变频,精度和响应不高。一些变频也接受脉冲序列信号控制速度,但似乎不能直接控制位置。

2.伺服只能在有严格位置控制要求的场合实现。此外,伺服的响应速度远乐鱼leyu官网登陆于变频。一些对速度精度和响应要求高的场合也采用伺服控制。几乎所有可以采用变频控制的运动场合都可以用伺服取代。关键是两点:一是价格伺服远高于变频,二是功率原因:变频z大可达数百KW甚至更高,伺服z大可达数十KW。


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