電機(jī)在經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展歷史,出現(xiàn)了各種各樣的電機(jī)樣式,各種電機(jī)采用的技術(shù)也不一樣。伺服電機(jī)和變頻電機(jī)在生活的不斷發(fā)展中起到了重要的作用。很多的人對(duì)于電機(jī)也不是很清楚其分類,更何況是伺服電機(jī)和變頻電機(jī)呢? 簡(jiǎn)單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度,可以開(kāi)環(huán)也可以閉環(huán),主要由控制方式和變頻器決定的。現(xiàn)在很多的變頻已經(jīng)將交流電機(jī)的定子磁場(chǎng)UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)電流的分量。市場(chǎng)上大多數(shù)能進(jìn)行力矩控制的變頻器都是采用這樣方式控制力矩,UVW每相的輸出要加霍爾效應(yīng)的電流檢測(cè)裝置,采用反饋后構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋的電流環(huán)的PID調(diào)節(jié),這樣既可以控制電機(jī)的速度也可控制電機(jī)的力矩,而且速度的控制精度優(yōu)于v/f控制,編碼器反饋也可加可不加。 在驅(qū)動(dòng)器這個(gè)方面上,伺服驅(qū)動(dòng)器在發(fā)展了變頻技術(shù)的前提下,在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán),速度環(huán)和位置環(huán)都進(jìn)行了比一般變頻更精確的控制技術(shù),在功能上也比傳統(tǒng)的變頻強(qiáng)大很多,最主要的是可以進(jìn)行精確的位置控制。它通過(guò)上位控制器發(fā)送的脈沖序列來(lái)控制速度和位置,驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的算法和更快更精確的計(jì)算以及性能更優(yōu)良的電子器件使之更優(yōu)越于變頻器。 在電機(jī)方面,伺服電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)(一般交流電機(jī)或恒力矩、恒功率等各類變頻電機(jī)),也就是說(shuō)當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時(shí),伺服電機(jī)能根據(jù)電源變化而產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作變化,響應(yīng)特性和抗過(guò)載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī),電機(jī)方面的嚴(yán)重差異也會(huì)導(dǎo)致兩者的根本不同,所以變頻器在其的內(nèi)部算法設(shè)定時(shí)為了保護(hù)電機(jī)做了相應(yīng)的過(guò)載設(shè)定。當(dāng)然即使不設(shè)定,變頻器的輸出能力還是有限的,但有些性能優(yōu)良的變頻器也可以直接驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)。 交流電機(jī)一般分為同步和異步電機(jī)。交流同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由永磁材料構(gòu)成,所以轉(zhuǎn)動(dòng)后,隨著電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化,轉(zhuǎn)子也做響應(yīng)頻率的速度變化,而且轉(zhuǎn)子速度=定子速度,所以稱“同步”.交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由感應(yīng)線圈和材料構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)后,定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),磁場(chǎng)切割定子的感應(yīng)線圈,轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng),感應(yīng)磁場(chǎng)追隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化,但轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)變化永遠(yuǎn)小于定子的變化,一旦等于就沒(méi)有變化的磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子的感應(yīng)線圈,轉(zhuǎn)子線圈中也就沒(méi)有了感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)消失,轉(zhuǎn)子失速又與定子產(chǎn)生速度差又重新獲得感應(yīng)電流,所以在交流異步電機(jī)里最關(guān)鍵的就是轉(zhuǎn)差率。 由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同,所以應(yīng)用也不大相同:變頻器是在速度控制和力矩控制的場(chǎng)合要求不是很高場(chǎng)合,也有在上位加位置反饋信號(hào)構(gòu)成閉環(huán)用變頻進(jìn)行位置控制的,但其精度和響應(yīng)都不高;伺服只能在有嚴(yán)格位置控制要求、精度和響應(yīng)要求高的場(chǎng)合中使用。一般情況下能用變頻控制的運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合幾乎都能用伺服取代,但同時(shí)要考慮價(jià)格和功率的問(wèn)題。伺服的價(jià)格遠(yuǎn)高于變頻,變頻器的功率最大的能做到幾百KW,甚至更高,但伺服最大就幾十KW. 所以,在關(guān)于選擇伺服馬達(dá)和變頻電機(jī)的時(shí)候,要根據(jù)自己的所需要的,進(jìn)行合理的選擇自己需要的馬達(dá)電機(jī)系列,這樣就可以節(jié)約時(shí)間,節(jié)約成本。
|