伺服电机和变频电机的区别
简单的讲,伺服是一个闭环控制系统,而变频器通常工作于开环控制,所以无论从速度还是精度上,变频器都无法和伺服相比。
其实变频只是伺服的一个部分,伺服是在变频的基础上进行闭环的精确控制从而达到更理想的效果。 变频器只是一个V-F转换,用于控制电机的一个器件。而伺服是一个闭环的系统。简单说变频器主要控制电机的转速。伺服是既可以控制速度,又可以控制位置和移动量,力距,定位,从而达到精确、稳定,不会因变频而产生死机。伺服不仅能达到以上的功能,而且产生一个闭环的系统,从而避免变频器产生的辐射。变频器在变频过程中还会产生大量热量,造成温度的提高与声音,而伺服系统是不会产生这样的后果。所以说伺服系统的达到的效果是变频电机无法比拟的。
二,高次谐波分量采取的措施
异步电机是按定频、定压设计的,未对高次谐波分量采取措施。异步电机定子、转子电阻;定子铜耗、转子铜(铝)耗;输出转矩、功率在不使用变频器调速和不过载运行时,基本不变,也不会发热。使用变频器调速时,不管什么变频器或多或少有高次谐波分量。而高次谐波分量会使定子转子电阻、铜耗、铝耗增加,使电机效率、转矩、功率下降,同时集肤效应、附近效应影响导致电机易发热。特别在低速区域更易发热。如果长期运转在低速区,就一定要加装补偿装置,以弥补转定了的电阻、铜铝耗引起的电压压降,降低了磁通量和转矩。否则在外部负载力矩不变下,电机处于过载运行,内部升温过快且很高易烧坏电机。
变频电机为改善在不同频率、不同电压下和高次谐波的影响,降低了定转子电阻,增加电感以抑制电流中的高次谐波。
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如今电力电子技术作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝应用技术高频化、硬件结构模块化、控制技术数字化发展,促使高性能变频电机使用愈来愈普遍,变频器与电机的匹配问题也愈来愈密集地成为人们争论的话题。
性能参数选择的差异性
对普通异步电动机来说,设计时主要考虑的性能参数是过载能力、起动性能、效率和功率因数,而变频电机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接起动,因此,过载能力和启动性能不需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电机对非正弦波电源的适应能力。因而在设计环节采取的措施主要有:
尽可能的减小定子和转子电阻。因为 减小定子电阻可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加。
为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
将主磁路设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。
应用不同
由于变频器和伺服在性能和功能上的不同,所以应用也不大相同:
1)在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器,也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的,精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的,但好象不能直接控制位置。
2)在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现,还有就是伺服的响应速度远远大于变频,有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制,能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代,关键是两点:一是价格伺服远远**变频,二是功率的原因:在之前变频*大的能做到几百KW,甚至更高,伺服*大就几十KW。现在现在伺服也能做到几百KW了。
以上就是伺服电机与变频电机的共同点与不同之处,方便大家进行区分,现在市面**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,只要满足这些就不会存在什么伺服变频之争。
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