变频器和伺服的区别,简单易懂

2021-08-05

变频器和伺服驱动器作为目前传动系统中应用最广泛的驱动设备,如果说起两者区别,相信挺多人会说出:"变频器常用于低端机械设备,而伺服驱动器则多用于高端机械设备",这是一种比较笼统的说法,本文将从四个点出发,来详细阐述变频器和伺服驱动器之间异同点。

 

派克伺服

一、定义

变频器:一种将工频电源变换成另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软启动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素等功能。变频器可驱动变频电机、普通交流电机,主要是充当调节电机转速的角色。变频器通常由整流单元、中间电路、逆变器和控制器四部分组成。

伺服:是一种使目标单位的位置,转矩等等状态能够跟随控制单位的任意变化的闭环控制系统,伺服的基本概念是精确、快速定位,因此是一种比较高端的电机控制方式。

由伺服驱动器和专用的伺服电机组成,控制精度要比变频器高很多,而伺服主要靠脉冲来定位,把动作的脉冲数反馈回伺服驱动器,从而形成非常准确的闭环控制系统,而伺服电机在没有脉冲输入的时候,会维持当前位置不变。

 

二、工作原理

变频器:主要受制于异步电动机的转速n、异步电动机的频率f、电动机转差率s、电动机极对数p这四个因素。转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0-50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。

伺服:在开环控制的交直流电机的基础上将速度和位置信号通过旋转编码器、旋转变压器等反馈给驱动器做闭环负反馈的PID调节控制。再加上驱动器内部的电流闭环,通过这3个闭环调节,使电机的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都提高很多。伺服系统是个动态的随动系统,达到的稳态平衡也是动态的平衡。  

 

三、应用场景(重点)

变频器:属于传动控制领域,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

伺服:属于运动控制领域,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 。

 

变频器和伺服的区别

 

四、共同特点

其实伺服技术本身就借鉴了变频技术,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)。

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