摘要:伺服電機的基本概念是準確、精確、快速地定位,而變頻電機是伺服控制中必須要進(jìn)行的一個(gè)內部環(huán)節,伺服驅動(dòng)器中同樣存在變頻(要進(jìn)行無(wú)級調速)。
伺服電機的基本概念是準確、精確、快速地定位,而變頻電機是伺服控制中必須要進(jìn)行的一個(gè)內部環(huán)節,伺服驅動(dòng)器中同樣存在變頻(要進(jìn)行無(wú)級調速)。那么伺服電機和變頻電機怎么區分呢?相信這個(gè)問(wèn)題一直困擾著(zhù)大家,下面小編就針對這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)如下的介紹!
一、兩者的共同點(diǎn):
交流伺服電機的技術(shù)本身就是借鑒并應用了變頻的技術(shù),在直流電機的伺服控制的基礎上通過(guò)變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來(lái)實(shí)現的,也就是說(shuō)交流伺服電機必然有變頻的這一環(huán)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(guò)可控制門(mén)極的各類(lèi)晶體管(IGBT,IGCT等)通過(guò)載波頻率和PWM調節逆變?yōu)轭l率可調的波形類(lèi)似于正余弦的脈動(dòng)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?wù)勛冾l器:
簡(jiǎn)單的變頻器只能調節交流電機的速度,這時(shí)可以開(kāi)環(huán)也可以閉環(huán),不過(guò)要視控制方式和變頻器而定,這就是傳統意義上的V/F控制方式。如今很多的變頻已經(jīng)通過(guò)數學(xué)模型的建立,將交流電機的定子磁場(chǎng)UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩的兩個(gè)電流的分量,現在大多數能進(jìn)行力矩控制的著(zhù)名品牌的變頻器都是采用這樣的方式來(lái)控制力矩,UVW每相的輸出要加霍爾效應的電流檢測裝置,采樣反饋后構成閉環(huán)負反饋的電流環(huán)的PID調節;ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉矩控制技術(shù),具體請查閱有關(guān)資料。這樣可以既控制電機的速度也可控制電機的力矩,而且速度的控制精度優(yōu)于v/f控制,編碼器反饋也可加可不加,加的時(shí)候控制精度和響應特性要好很多。
三、談?wù)?strong>伺服電機:
驅動(dòng)器方面:伺服的驅動(dòng)器在變頻技術(shù)發(fā)展的前提下,在驅動(dòng)器內部的電流環(huán),速度環(huán)和位置環(huán)(變頻器沒(méi)有該環(huán))都進(jìn)行了比一般變頻更精確的控制技術(shù)和算法運算,在功能上也比傳統的變頻強大很多,主要的一點(diǎn)可以進(jìn)行精確的位置控制。通過(guò)上位控制器發(fā)送的脈沖序列來(lái)控制速度和位置(當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過(guò)總線(xiàn)通訊的方式直接將位置和速度等參數設定在驅動(dòng)器里),驅動(dòng)器內部的算法和更快更精確的計算以及性能更優(yōu)良的電子器件使之更優(yōu)越于變頻器。
電機方面:伺服電機的材料、結構和加工工藝要遠遠高于變頻器驅動(dòng)的交流電機(一般交流電機或恒力矩、恒功率等各類(lèi)變頻電機),也就是說(shuō)當驅動(dòng)器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時(shí),伺服電機就可以根據電源變化產(chǎn)生響應的動(dòng)作變化,響應特性和抗過(guò)載能力遠遠高于變頻器驅動(dòng)的交流電機,電機方面的嚴重差異也是兩者性能不同的根本。就是說(shuō)不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號,而是電機本身就反應不了,所以在變頻的內部算法設定時(shí)為了保護電機做了相應的過(guò)載設定。當然即使不設定變頻器的輸出能力還是有限的,有些性能優(yōu)良的變頻器就可以直接驅動(dòng)伺服電機!