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伺服和變頻器的區(qū)別(1)
伺服驅動器是用來驅動伺服電機的,伺服電機可以是步進電機,也可以是交流異步電機,主要為了實現快速、精確定位,像那種走走停停、精度要求很高的場合用的很多。
變頻器就是為了將工頻交流電變頻成適合調節(jié)電機速度的電流,用以驅動電機,現在有的變頻器也可以實現伺服控制了,也就是可以驅動伺服電機,但伺服驅動器和變頻器還是不一樣的!可伺服和變頻器的區(qū)別究竟是什么,請看小編為您分解。
伺服和變頻器定義
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換成另一頻率的電能控制裝置,能實現對交流異步電機的軟啟動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因素等功能。變頻器可驅動變頻電機、普通交流電機,主要是充當調節(jié)電機轉速的角色。變頻器通常由整流單元、高容量電容、逆變器和控制器四部分組成。
伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理,使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。
伺服系統(tǒng)是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統(tǒng)。又稱隨動系統(tǒng)。在很多情況下,伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng),其作用是使輸出的機械位移(或轉角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉角)。伺服系統(tǒng)的結構組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。
伺服系統(tǒng)按所用驅動元件的類型可分為機電伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和氣動伺服系統(tǒng)。最基本的伺服系統(tǒng)包括伺服執(zhí)行元件(電機、液壓缸)、反饋元件和伺服驅動器。若想讓伺服系統(tǒng)運轉順利還需要一個上位機構,PLC、以及專門的運動控制卡,工控機+PCI卡,以便給伺服驅動器發(fā)送指令。
伺服和變頻器工作原理
變頻器的調速原理主要受制于異步電動機的轉速n、異步電動機的頻率f、電動機轉差率s、電動機極對數p 這四個因素。轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0-50Hz的范圍內變化時,電動機轉速調節(jié)范圍非常寬。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節(jié)的。主要采用交—直—交方式,先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
伺服系統(tǒng)的工作原理簡單的說就是在開環(huán)控制的交直流電機的基礎上將速度和位置信號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅動器做閉環(huán)負反饋的PID調節(jié)控制。再加上驅動器內部的電流閉環(huán),通過這3個閉環(huán)調節(jié),使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個動態(tài)的隨動系統(tǒng),達到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動態(tài)的平衡。
伺服和變頻器共同點:
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(huán)節(jié):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(jié)逆變?yōu)轭l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)。
伺服和變頻器區(qū)別在于:
1. 過載能力不同。伺服驅動器一般具有3倍過載能力,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩,而變頻器一般允許1.5倍過載。(文章來源:北京德爾西曼m.dloungerestaurant.com)