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拓展型X系列伺服电机
伺服电机、变频电机、普通之间有什么区别?
来源:江南全站下载    发布时间:2024-04-27 09:37:14

  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来控制,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。

  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)。

  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相转化为能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法不一样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。

  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,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,主要的一点能够直接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,响应特性和抗过载能力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保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的,有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服电机。

  1、交流同步电机:就是转子是由永磁材料构成,所以转动后,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做响应频率的速度变化,而且转子速度=定子速度,所以称“同步”。

  2、交流异步电机:转子由感应线圈和材料构成。转动后,定子产生旋转磁场,磁场切割定子的感应线圈,转子线圈产生感应电流,进而转子产生感应磁场,感应磁场追随定子旋转磁场的变化,但转子的磁场变化永远小于定子的变化。

  一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈,转子线圈中也就没有了感应电流,转子磁场消失,转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流......所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。

  3、对应交流同步和异步电机变频器就有相映的同步变频器和异步变频器,伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服,当然变频器里交流异步变频常见,伺服则交流同步伺服常见。

  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,但好像不能直接控制位置。

  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:一是价格伺服远高于变频,二是功率的原因:变频最大的能做到几百KW,甚至更高,伺服最大就几十KW。

  普通电动机是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频器调速的要求,因此不能多做变频电机使用。

  变频器在运行中能产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行,里面的高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗增加,最显著的是转子铜耗,这些损耗会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,普通电动机温升一般要增加10%~20%。

  变频器载波频率从几千到十几千赫,使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严重的考验。

  普通电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更为复杂。变频电源中含有的各次谐波与电动机电磁部分固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力,从而加大噪声。

  由于电动机的工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各结构件的固有振动频率。

  当电源频率较低时,电源中的高次谐波所引起的损耗较大;其次变通电机转速变慢降低时,冷却风量与转速的三次方成正比减小,致使电机热量散发不出去,温升飞速增加,难以实现恒转矩输出。关键字:引用地址:伺服电机、变频电机、普通电机之间有什么区别?

  变频电机概述 变频电机是指在标准环境条件下,以100%额定负载在10%~100%额定速度范围内连续运行,温升不会超过该电机标定容许值的电机。 随着电力电子技术及新型半导体器件的迅速发展,交流调速技术获得不断的完善和提高,逐步完善的变频器以其良好的输出波形、优异的性能价格比在交流电机上得到普遍应用。例如:钢厂用于轧钢的大型电动机和中、小型辊道电动机、铁路及城市轨道交通用牵引电机、电梯电机、集装箱起吊设备用起重电机、水泵和风机用电机、压缩机、家用电器用电机等都相继使用交流变频调速电机,并取得了良好效果 。 三相异步电机概述 三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同

  的区别 /

  一,如何控制步进电机的方向? 1、能改变步进电机控制管理系统的方向电平信号 2、能调整步进电机的接线来改变方向,具体做法如下: 对于两相步进电机,只需将其中一相的步进电机线交换接入驱动器即可,如A+和A-交换。 对于三相步进电机,将相邻两相的步进电机线交换,如:A,B,C三相,交换A,B两相就可。   二,步进电机振动大,噪声也很大,什么原因? 遇到这一种情况是因为步进电机工作在振荡区,处理方法: 1、改变输入信号频率CP来避开步进电机振荡区。 2、采用细分步进电机驱动器,使步进电机步距角减少,运行平滑些。   三,为什么步进电机通电后,马达不运行?

  近年来,特别是随工业自动化的持续不断的发展,慢慢的变多的工业设施开始采用PLC来来控制,而变频调速装置正是其中的一种。那么,PLC能否帮助变频调速装置实现多电机控制呢? 在回答这样的一个问题之前,我们第一步需要了解变频调速装置和PLC的基础原理以及它们各自的基本功能和优点。 变频调速装置是一种用于控制交流电动机转速的装置,通过改变电机输入电压和频率的方式,调节电机的转速进而达到实现控制目的。它主要由变频器、控制器、电机等几个部分所组成,能轻松实现电机的正/反转、加/减速、稳速等控制。 PLC则是一种通用控制器,大范围的使用在工业现场控制和管理中。它主要由CPU、输入/输出模块、通信模块等组成,能轻松实现各种控制功能。它的优点是可编程性强、控制范围广、可

  变频调速电机 变频调速电机简称变频电机,是变频器驱动的电动机的统称,优点是具备有启动功能;采用电磁设计,减少了定子和转子的阻值;适应不一样工况条件下的频繁变速;在某些特定的程度上节能。 目前慢慢的变成了主流的调速方案,可大范围的应用于各行各业无级变速传动。 变频调速电机的技术特点 1、效率高 达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准二级值,符合中华人民共和国国家标准GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值。 2、双频宽 电压电压范围220V~690V,适用50Hz和60Hz电源。 3、噪声低 通过优化电磁设计、通风状况、结构尺寸等技术,M2JA系列电动机的噪声较低。 4、轴承负载能

  的技术特点 /

  0 引 言 在印刷机械行业中,多电机的同步控制是一个很重要的问题。由于印刷产品的特殊工艺技术要求,尤其是对于多色印刷,为了能够更好的保证印刷套印精度(一般≤0.05 mm),要求各个电机位置转差率很高(一般≤0.02%)。在传统的印刷机械中,以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案,但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象,各个机组互相干扰,而且系统中有许多机械零件,不方便系统维护和使用。随着机电一体化技术的发展,现场总线技术不断应用到所有的领域并得到了广泛的应用。本文针对机组式印刷机械的同步需求,提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案,并得以验证。 1 无轴传动印刷机控制管理系统的同步需求 机组式卷筒印刷机一般由给纸机组、

  1 引言 CAN(Controller Area Network)总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯局域网络,由于其高性能、高可靠性、实时性好及其独特的设计,已大范围的应用于控制管理系统中的各检测和执行机构之间的数据通讯,在工控领域兴起应用高潮。 而伺服电机具有结构紧密相连、控制轻易、运行稳定、响应快等优异特性,已越来越成为现代产业自动化系统中的一个重要执行元件。在自动化程度高、需精确控制速度、位置、力矩等的场合,如印刷机械、造纸机械、纺织机械、产业机器人、高速电梯、数字控制机床等重要行业中,得到了普遍的应用。 德国伦茨公司生产的伺服电机由于提供了CAN总线接口,使其很轻易挂接到CAN总线上,通过CAN总线进行数据传输与控

  任何 伺服电机 都可以改成双向变速电机。通常来说控制电机的速度和方向是需要一个电机驱动芯片以及其他一些元件的,而伺服电机上这些元件已经都具备了。改装伺服电机是最常见且最廉价的,获取机器人里用的数字控制变速器的方法,这样就得到一个连续转动的伺服电机。这个改动,部分是机械的,部分是电气的。电气的改动部分是将电位器改成两个同阻值的固定电阻,机械的改动部分是将阻止电机全方位转动的限位装置去掉。 首先拆开伺服电机。HTX500伺服电机壳由三块塑料卡接而成,我们大家可以用小的一字螺丝刀或者类似的薄片将其撬开。从顶上将齿轮拉开,然后从底下小心地将伺服电机的控制电路板拉出来(见图I)。里面的机械限位有两个,用尖嘴钳弯折可以将转动轴旁边的金

  改成连续转动 /

  瑞萨电子发布RZ/T2M电机控制MPU,实现对伺服电机快速、高精度控制 在单芯片上结合电机控制功能与符合TSN标准的工业以太网网络, 同时支持功能安全 2022 年 6 月 7 日,中国北京讯 - 全球半导体解决方案供应商瑞萨电子(TSE:6723)今日宣布,推出瑞萨高性能的RZ/T2M电机控制微处理器单元(MPU),应用于交流伺服驱动器和工业机器人等领域。RZ/T2M在单芯片上结合了快速、高精度的实时电机控制能力及对最新的工业以太网协议的支持,同时实现功能安全操作。通过为电机控制提供所有必要的外设功能,RZ/T2M能够为用户显著减少外部元件数量,从而缩减BOM成本和产品尺寸。 瑞萨电子工业自动化事业部副总裁坪

  快速、高精度控制 /

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