鎮江變頻器維修中心

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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!

兩者定義

變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變𝓀(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調❀整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。

伺服系統(servomechanism)又稱隨動系統,是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。伺服系統使物體的位置、方💟位、狀態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。它的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、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下,伺服系統專指被控制量(系統的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統,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),其結構組成和其他形式的反饋控制系統沒有原則上的區別。伺服系統*初用于國防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機的自動駕駛,導彈發射等,后來逐漸推廣到國民經濟的許多部門,如自動機床、無線𝓰跟蹤控制等。

兩者工作原理

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𝔍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、中間直流環節、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,中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。

伺服系統的工作原理簡單的說就是在開環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負反饋的PID調節控制。再༒加上驅動器內部的電流閉環,通過這3個閉環調節,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。伺服系統是個動態的隨動系統,達到的穩態平衡也是動態的平衡。

兩者共同點:

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,然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調節逆🤪變為頻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)。

兩者區別在于:

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。

2. 控制精度。伺服系統的控制精度遠遠高于變頻,通💟常伺🥃服電機的控制精度是由電機軸后端的旋轉編碼器保證。有些伺服系統的控制精度甚至達到1:1000。

3. 應用場合不同。變頻控制與伺服控制是兩個范疇的控制。前൩者屬于傳動控制領域,后者屬于運動控制領域。一個是滿足一般工業應用要求,對性能指標要求不高的應用場合,追求的是低成本。另一個則是追求高精度、高🐟性能、高響應。

4. 加減速性能不同。൲在空載情況下伺服電機從靜止狀態加工到2000r/min,用時不會超20ms。電機的加速時間跟電機軸的慣量以及負載有關系。通常慣量越大加速時間越長。

伺服和變頻器的市場競爭

由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同,所以應用也不大相同,主要的競爭集中在:

技術含量競爭。在相同的🅷領域中,若采♒購方對機械的技術要求較高并較為復雜,則會選擇伺服系統。反之則會選擇變頻器產品。如一些數控機床、電子專用設備等高科技機械均會*伺服產品。

價格競爭ꦑ。大多數采購方會顧慮成本,常常把技術忽略而*價格較低的變頻器。眾所周知,伺服系統的價格差不多是變頻♏器產品的幾倍。

盡管目前伺服系統的應用還未普及,尤其是國產伺服系統,被應用的場合相比國外伺服產品少之甚少。但隨著工業化進程的加快,人們將逐漸意識到伺服系ও統的優勢所在,伺服系統也將獲得采購商的認可。同樣,國產伺服技術也不會止步不前,不管是基于豐厚的利潤回報還是振興*的歷史使命感,相信會有越來越多的廠商將投入到伺服系統的研發領域中。屆時將迎來中國“伺服產業”的鼎盛時期。