伺服驱动器与变频器的区别
时间:2014-11-11 15:52 来源:自动控制网
| 变频器与伺服放大器在主回路与控制回路上的区别如下： 主回路：变频器与伺服的构成基本相同。两者的区别在于伺服中增加了称为动态制动器的部件。停止时该部件能吸收伺服电机积累的惯性能量，对伺服电机进行制动。 控制回路：与变频器相比，伺服的构成相当复杂。为了实现伺服机构，需要复杂的反馈、控制模式切换、限制（电流/速度/转矩）等功能。 伺服驱动器与变频器在性能及应用方面主要区别如下： ● 控制精度不同 交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。 ● 矩频特性不同 交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象.在0.2r/MIN转速下仍可拖动额定负载平稳运转，调速比可达到1:10000，这是变频器远远达不到的。 ● 具有过载能力不同 伺服驱动器一般具有短时3倍过载能力，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。变频器一般允许1.5倍过载。 ● 加减速性能不同 在空载情况下伺服电机从静止状态加速到2000r/min，用时不会超20mS。电机的加速时间跟电机轴的惯量以及负载有关系，通常惯量和负载越大加速时间越长。 ● 动态响应品质优良 伺服电机在位置控制模式下，突加负载或撤载，几乎没有超调现象，电机转速不会产生波动，保证了机床加工的精度。 ● 驱动对象不同 变频器是用来控制交流异步电机，伺服驱动器用来控制交流永磁同步电机。伺服系统的性能不仅取决于驱动器的性能，而且跟伺服电机的性能有直接的关系。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，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。 ● 应用场合不同 变频控制与伺服控制是两个范畴的控制。前者属于传动控制领域,后者属于运动控制领域。一个是满足一般工业应用要求，对性能指标要求不高的应用场合，追求低成本、少维护、使用简单等特点的驱动产品。另一个就是代表着工业自动化发展水平的产品，追求高性能、高响应、高精度 。 伺服和变频器在使用目的、功能方面存在本质的差异。选择哪一个取决于运行模式、负载条件、价格等因素。 基本上伺服的性能比变频器优越。因此，由变频器变更为伺服时，一般不会产生运行方面的问题。但是，必须考虑下列几点： ● 机械侧的刚性 伺服的最大转矩约为变频器的2倍。因此，如果机械结构比较脆弱，加、减速时可能会产生振动（振荡现象）。此时，须采取加固机械结构、减小伺服系统的增益（控制灵敏度）等措施。 ● 换算到电机轴的负载惯性大小（惯性） 与变频器相比，伺服对于负载惯性的大小很敏感。相对于电机本身的转动惯量，如果负载的转动惯量过大，则电机轴会被负载拖着旋转，从而导致控制不稳定。因此，根据机械负载选择合适的伺服容量至关重要。 ● 电机轴的振动 安装电机的部位发生机械振动时，会给电机的转轴带来影响。尤其对内置编码器的伺服电机，有时必须采取降低振动的措施。 ● 减速机构的打滑 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（需进行无级调速）。但伺服将电流环速度环或者位 置环都闭合进行控制。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，这时控制系统就成了变频器 带编码器反馈的闭环控制即高端的变频控制。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。 |
