變頻器 和伺服 的關係 區別 用法

伺服變頻器和驅動器的區別是什麼?


  傳統上講:變頻器是以速度控制為目的,伺服是以位置控制為目的,因此有變頻器和伺服驅動器的區分。通常變頻器的功率較大,而伺服驅動功率較小。變頻器一般用功率KW 表示,伺服驅動器一般強調轉速和力矩。


  但目前,變頻器有進一步發展和擴充:部分品牌變頻器可以有強大的伺服功能,如AB的PF755和PF700S,西門子的S120,都可以驅動伺服電機。


  根據你的應用和需求來確定選擇。


  伺服驅動器是一種特殊的變頻器,可以這樣理解,伺服驅動器一般控制同步電機,變頻器一般控制異步電機;


  變頻器主要功能是調速;伺服的功能更強大一些,調速,定位,精度更高;


  伺服的基本概念是準確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內部環節,伺服驅動器中同樣存在變頻(要進行無級調速)。但伺服將電流環速度環或者位置環都閉合進行控制,這是很大的區別。除此外,伺服電機的構造與普通電機是有區別的,要滿足快速響應和準確定位。現在市面上流通的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服,但這種電機受工藝限制,很難做到很大的功率,十幾KW以上的同步伺服價格及其昂貴,這樣在現場應用允許的情況下多采用交流異步伺服,這時很多驅動器就是高端變頻器,帶編碼器反饋閉環控制。所謂伺服就是要滿足準確、精確、快速定位,只要滿足就不存在伺服變頻之爭。


  兩者的共同點:


  交流伺服的技術本身就是借鑑並應用了變頻的技術,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,然後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於正餘弦的脈動電,由於頻率可調,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)


  變頻器:


  簡單的變頻器只能調節交流電機的速度,這時可以開環也可以閉環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。現在很多的變頻已經通過數學模型的建立,將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩的兩個電流的分量,現在大多數能進行力矩控制的著名品牌的變頻器都是採用這樣方式控制力矩,UVW每相的輸出要加霍爾效應的電流檢測裝置,採樣反饋後構成閉環負反饋的電流環的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,具體請查閱有關資料。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於v/f控制,編碼器反饋也可加可不加,加的時候控制精度和響應特性要好很多。


  伺服:


  驅動器方面:伺服驅動器在發展了變頻技術的前提下,在驅動器內部的電流環,速度環和位置環(變頻器沒有該環)都進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法運算,在功能上也比傳統的變頻強大很多,主要的一點可以進行精確的位置控制。通過上位控制器發送的脈衝序列來控制速度和位置(當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接將位置和速度等參數設定在驅動器裡),驅動器內部的算法和更快更精確的計算以及性能更優良的電子器件使之更優越於變頻器。


  變頻技術:簡單的變頻器只能調節交流電機的速度,這時可以開環也可以閉環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。現在很多的變頻已經通過數學模型的建立,將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩的兩個電流的分量,現在大多數能進行力矩控制的著名品牌的變頻器都是採用這樣方式控制力矩,UVW每相的輸出要加摩爾效應的電流檢測裝置,採樣反饋後構成閉環負反饋的電流環的PID調節;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於v/f控制,編碼器反饋也可加可不加,加的時候控制精度和響應特性要好很多。


  伺服系統:1、伺服驅動器在發展了變頻技術的前提下,在驅動器內部的電流環,速度環和位置環(變頻器沒有該環)都進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法運算,在功能上也比傳統的伺服強大很多,主要的一點可以進行精確的位置控制。通過上位控制器發送的脈衝序列來控制速度和位置(當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接將位置和速度等參數設定在驅動器裡),驅動器內部的算法和更快更精確的計算以及性能更優良的電子器件使之更優越於變頻器。 2、電機方面伺服電機的材料、結構和加工工藝要遠遠高於變頻器驅動的交流電機(一般交流電機或恆力矩、恆功率等各類變頻電機),也就是說當驅動器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時,伺服電機就能根據電源變化產生響應的動作變化,響應特性和抗過載能力遠遠高於變頻器驅動的交流電機,電機方面的嚴重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那麼快的電源信號,而是電機本身就反應不了,所以在變頻的內部算法設定時為了保護電機做了相應的過載設定。當然即使不設定變頻器的輸出能力還是有限的,有些性能優良的變頻器就可以直接驅動伺服電機!


  伺服電機與變頻電機的不同之處:
  伺服是一個閉環控制系統,而變頻器通常工作於開環控制,所以無論從速度還是精度上,變頻器都無法和伺服相比。


  變頻只是伺服的一個部分,伺服是在變頻的基礎上進行閉環的精確控制從而達到更理想的效果。


  變頻器只是一個V-F轉換,用於控制電機的一個器件。而伺服是一個閉環的系統。簡單說變頻器主要控制電機的轉速。伺服是既可以控制速度,又可以控制位置和移動量,力距,定位,從而達到精確、穩定,不會因變頻而產生死機。伺服不僅能達到以上的功能,而且產生一個閉環的系統,從而避免變頻器產生的輻射。變頻器在變頻過程中還會產生大量熱量,造成溫度的提高與聲音,而伺服系統是不會產生這樣的後果。所以說伺服系統的達到的效果是變頻電機無法比擬的。


  其實各位都忽略了一個問題,就是伺服電機都是同步電機,其轉子轉速就是電機的實際轉速,不存在速度差,而變頻器控制對象是異步電機,其實際轉速跟轉子轉速存在著轉差,所以它本身電機在速度就不是很穩定。


  伺服的基本概念是準確、精確、快速定位。變頻僅僅是伺服控制的一個必須的內部環節,伺服驅動器中同樣存在變頻(要進行無級調速)。但伺服將電流環速度環或者位置環都閉合進行控制,這是很大的區別。除此外,伺服電機的構造與普通電機是有區別的,要滿足快速響應和準確定位。同步伺服的成本價格及其昂貴,這樣在現場應用允許的情況下多采用交流異步伺服,這時很多驅動器就是高端變頻器,帶編碼器反饋閉環控制。所謂伺服就是要滿足準確、精確、快速定位,所以往往只有高端的產品才採用伺服系統。


  變頻最早只是用來調速,無論同步還是異步電機都可以用,並不用來完成精確定位跟蹤的工作,伺服本身的功能就是精確快速定位跟蹤,變頻器一般做不到這個效果。


  維修流程:


  第一步:首先詢問用戶損壞電氣設備的故障現象及現場情況。


  第二步:根據用戶的故障描述,分析造成此類故障的原因。


  第三步:打開被維修的設備,對機器進行全面的清潔,確認被損壞的器件,分析維修恢復的可行性。


  第四步:根據被損壞器件的工作位置,閱讀及分析電路工作原理,從中找出損壞器件的原因,以免下次類似故障出現。


  第五步:與客戶聯繫洽談維修所需更換配件,徵求用戶維修意見,客戶確認報價後進行維修。


  第六步:維修內容包括排除已知的故障,對老化、損壞的元件進行更換,對整機內外進行徹底的清洗和保養等。


  第七步:修復後對設備進行模擬負載測試,完成後發回客戶,由客戶進行現場測試。



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