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伺服电机与变频技术的差异与应用探讨

点击次数:51    发布时间:2024-11-16

伺服电机的核心在于实现精确与迅速的定位,而变频技术则是伺服控制系统不可或缺的内在组成部分。在伺服驱动器中,同样融入了变频功能,但与普通电机相比,伺服电机通过将电流环、速度环或位置环闭合进行控制,展现出显著的不同。此外,伺服电机的构造与普通电机存在差异,旨在实现快速响应与精确定位。在市场上,流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,然而,受限于生产工艺,此类电机难以实现大功率输出,十几千瓦以上的同步伺服价格昂贵。皖南电机价格表因此,在条件允许的情况下,现场应用多采用交流异步伺服,此时,许多驱动器便是高端变频器,配备编码器反馈闭环控制。所谓的伺服,即是为了实现精确、快速的定位,只要满足这一要求,便无需争论伺服变频。

一、关于变频器:

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基础型变频器仅能调节交流电机的速度,其控制方式可以是开环或闭环,这取决于控制方式和变频器本身,即传统意义上的V/F控制方式。安徽皖南电机

二、两者的共性:

交流伺服技术本质上借鉴并应用了变频技术,在直流电机伺服控制的基础上,通过变频的PWM方式模拟直流电机的控制方式实现。也就是说,交流伺服电机必然包含变频环节:变频首先将工频的50、60Hz交流电整流成直流电,然后通过可控门极的各类晶体管,通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形,类似于正弦波或余弦波的脉动电。由于频率可调,交流电机的速度也随之可调。皖南电机

三、关于伺服:

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在驱动器方面:伺服驱动器在发展变频技术的基础上,对驱动器内部的电流环、速度环和位置环进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算,在功能上也比传统变频强大,主要的一点是能够实现精确的位置控制。

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在电机方面: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。也就是说,当驱动器输出电流、电压、频率变化迅速的电源时,伺服电机能够根据电源变化产生相应的动作变化,其响应特性和抗过载能力远高于变频器驱动的交流电机。电机方面的这一显著差异是两者性能不同的根本原因。换句话说,不是变频器无法输出变化迅速的电源信号,而是电机本身无法响应如此快速的变化,因此在变频内部算法设定时,为了保护电机,会进行相应的过载设定。当然,即使不设定,变频器的输出能力也是有限的,但一些性能优良的变频器可以直接驱动伺服电机!皖南电机价格表

四、应用:

由于变频器和伺服在性能和功能上的差异,其应用领域也有所不同:

1、在速度控制和力矩控制要求不高的场合,一般使用变频器。也有在上级增加位置反馈信号,构成闭环,用变频进行位置控制的,但精度和响应均不高。目前,一些变频器也接受脉冲序列信号控制速度,但似乎不能直接控制位置。

五、关于交流电机:

伺服电机厂家一般分为同步和异步电机:

1、交流同步电机:转子由永磁材料构成,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做相应频率的速度变化,且转子速度等于定子速度,因此称为“同步”。安徽皖南电机

2、对应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,当然变频器中交流异步变频较为常见,而伺服电机中交流同步伺服较为常见。

3、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。皖南电机一旦等于,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,重新获得感应电流。在交流异步电机中,一个关键的参数是转差率,即转子与定子的速度差比率。

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