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伺服驱动器中同样存在变频.doc

上传人:kunpengchaoyue 2021/11/17 文件大小:21 KB

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伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节,伺服驱动 器中同样存在变频 (要进行无级调速)。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制,这 是很大的区别。除此外, 伺服电机的构造与普通电机是有区别的,要满足快速响应和准确定位。
现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,但这种电机受工艺限制,很难做到很 大的功率,十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵,这样在现场应用允许的情况下多采用交流 异步伺服,这时很多驱动器就是高端变频器,带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准 确、精确、快速定位,只要满足就不存在伺服变频之争。
一、 两者的共同点:
交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术,在直流电机的伺服控制的基础上 通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的, 也就是说交流伺服电机必然有变频的
这一环节:变频就是将工频的 50、60HZ的交流电先整流成直流电,然后通过可控制门极的各类 晶体管(IGBT , IGCT等)通过载波频率和 PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉 动电,由于频率可调,所以交流电机的速度就可调了( n=60f/p,n转速,f频率,p极对数)
二、 谈谈变频器:
简单的变频器只能调节交流电机的速度,这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变
频器而定,这就是传统意义上的 V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立, 将交
流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量,现在大多数能 进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩, UVW每相的输出要加霍尔效应
的电流检测装置,采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的 PID调节;ABB的变频又提出和这样
方式不同的直接转矩控制技术,具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电 机的力矩,而且速度的控制精度优于 v/f控制,编码器反馈也可加可不加,加的时候控制精度和
响应特性要好很多。
三、 谈谈伺服:
驱动器方面:伺服驱动器在发展了变频技术的前提下,在驱动器内部的电流环控制工 程网版权所有,速度环和位置环(变频器没有该环)都进行了比一般变频更精确的控制技术和 算法运算,在功能上也比传统的变频强大很多,主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上 位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置(当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线 通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里) ,驱动器内部的算法和更快更精确的计算
以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。
电机方面:伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机(一 般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机) ,也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化
很快的电源时,伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化 控制工程网版权所有,响应特
性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机,电机方面的严重差异也是两者性能不同的根 本。就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号,而是电机本身就反应不了,所以在变 频的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设

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