伺服電機和變頻電機有什么區別？ {齒輪減速機}

伺服的基本概念是準確、精確和快速定位。變頻是伺服控制必要的內在環節，變頻(無級調速)也存在于伺服驅動器中。但是伺服控制的是電流環，速度環還是位置環，這是很大的區別。另外，伺服電機的結構不同于普通電機，需要滿足快速響應和精確定位的要求。目前市場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，很難做到大功率。十幾千瓦的同步伺服極其昂貴，所以在現場應用允許的情況下，往往采用交流異步伺服。這時候很多驅動器都是編碼器反饋閉環控制的高端變頻器。所謂伺服，就是滿足準確、精密、快速定位的要求，只要滿足，就不存在伺服變頻的爭議。1.它們的共同點:交流伺服本身的技術是參考并應用了變頻技術，是在DC電機伺服控制的基礎上，通過變頻的PWM方式，模仿DC電機的控制方式實現的。也就是說，交流伺服電機必須有變頻這個環節:變頻是先將50-60HZ的交流工頻整流成DC功率，再通過各種帶可控門的晶體管(IGBT、IGCT等。)通過載波頻率和PWM調節，逆變器可以轉換成類似正弦和余弦的頻率可調波形的脈動電。因為頻率可調，所以交流電機的速度可以調節(n=60f/p，n速，f頻，p極對數)。二、說說變頻器:簡單的變頻器只能調節交流電機的速度，根據控制方式和變頻器的不同可以是開環也可以是閉環。這就是傳統的V/F控制模式。目前很多變頻器都是通過建立數學模型，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分量。現在，大多數能控制轉矩的名牌變頻器都采用這種方式。UVW每相輸出加入霍爾效應電流檢測裝置，經過采樣反饋后形成閉環負反饋電流環的PID調節。ABB的變頻也提出了不同于這種方式的直接轉矩控制技術。詳情請參考相關資料。這樣可以控制電機的轉速和轉矩，速度控制精度優于v/f控制。編碼器反饋可以加也可以不加，加了控制精度和響應特性都好很多。三、說說伺服:驅動器:在發展變頻技術的前提下，伺服驅動器在驅動器內部的電流環、速度環、位置環(變頻器沒有這個環)進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法計算，在功能上也比傳統變頻強大很多。要點是可以進行精確的位置控制。速度和位置由上位控制器發送的脈沖序列控制(當然有些伺服機內部集成了控制單元或者直接通過總線通訊在驅動器中設置位置和速度等參數)。驅動器內部的算法、更快更精確的計算和性能更好的電子設備使其優于變頻器。電機:伺服電機的材料、結構、加工工藝遠高于變頻器驅動的交流電機(一般交流電機或恒轉矩、恒功率等變頻電機)。也就是說，當驅動器輸出一個電流、電壓、頻率快速變化的電源時，伺服電機能夠響應電源的變化，其響應特性和抗過載能力遠高于變頻器驅動的交流電機。電機性能的嚴重差異也是兩者差異的根源。也就是說，不是逆變器輸出不了變化這么快的功率信號，而是電機本身反應不過來。因此，為了保護電機，在設置變頻器內部算法時，會進行相應的過載設置。當然，即使不設置變頻器的輸出容量，一些性能優秀的變頻器也可以直接驅動伺服電機！！！四。說說交流電機:交流電機一般分為同步電機和異步電機。1.交流同步電機:即轉子由永磁材料制成，所以轉子旋轉后，也隨著電機定子旋轉磁場的變化而改變響應頻率的速度，轉子速度=定子速度，所以稱為“同步”。2.交流異步電動機:轉子由感應線圈和材料組成。定子旋轉后產生旋轉磁場，切割定子的感應線圈，轉子線圈產生感應電流，然后轉子產生感應磁場。感應磁場跟隨定子旋轉磁場的變化，但轉子磁場的變化總是小于定子。一旦等于不變磁場，轉子線圈失去感應電流，轉子磁場消失，轉子失速與定子產生速度差，重新獲得感應電流。。。因此，交流異步電動機中的一個關鍵參數是轉差率，即轉子和定子之間的速度差的比值。3.對應的交流同步和異步電機變頻器有同步和異步變頻器，伺服電機也有交流同步伺服和交流異步伺服。當然變頻器中常見的是交流異步變頻，伺服中常見的是交流同步伺服。五、應用由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同，應用也不盡相同:1。一般使用對速度控制和轉矩控制要求不高的變頻器，也有一部分是通過在上位加上位置反饋信號，利用變頻形成閉環，所以精度和響應都不高。現在的一些變頻器也接受脈沖序列信號來控制速度，但是好像不能直接控制位置。2.在位置控制要求嚴格的場合只能用伺服來實現，伺服的響應速度比變頻快得多。一些對速度精度和響應要求高的場合也采用伺服控制，幾乎所有可以變頻控制的場合都可以用伺服代替。關鍵有兩點:一是價格伺服遠高于變頻；二、功率原因:最大變頻可以幾百KW，甚至更高，最大伺服幾十KW。關于最后一點，現在的伺服也可以達到幾百千瓦。