交流伺服技術本身是指并應用變頻技術,它是在DC電機伺服控制的基礎上,通過變頻PWM模仿DC電機的控制方式來實現的,也就是說交流伺服電機bixu有變頻環節:變頻是將50、60HZ的交流功率先整流成DC功率,再經過各種晶體管(IGBT、IGCT等)。).)通過載波頻率和PWM調節轉換成頻率可調的波形,類似于正余弦脈沖電。頻率可以調節,所以交流電機的轉速可以調節(n=60f/p,n轉速,f頻率,pji對數)。
一個簡單的臺達變頻器只能調節交流電機的轉速,然后根據控制方式和臺達變頻器,可以是開環也可以是閉環,這就是傳統的V/F控制方式。目前很多臺達變頻器都可以通過建立數學模型,將交流電機的定子磁場UVW3轉化為兩個電流分量,實現對電機轉速和轉矩的控制。目前能控制扭矩的知名品牌大多采用這種方式控制扭矩。UVW每相輸出都需要霍爾效應電流檢測裝置。經過采樣和反饋,形成閉環負反饋電流環的PID調節。ABB的變頻也提出了不同于這種模式的直接轉矩控制技術。詳見相關信息。這樣可以控制電機的轉速和轉矩,速度控制精度優于v/f控制。編碼器反饋可以加入,也可以不加入,加入后控制精度和響應特性好很多。
電機:伺服電機的材料、結構、加工工藝都遠高于臺達變頻器驅動的交流電機(一般交流電機或恒轉矩恒功率的變頻電機等。),即當驅動器輸出電流、電壓、頻率快速變化的電源時,伺服電機可以根據電源的變化產生響應性的動作變化,其響應特性和抗過載能力遠高于臺達變頻器驅動的交流電機。也就是說,不是臺達變頻器不能輸出變化這么快的功率信號,而是電機本身不能響應,所以在設置變頻內部算法時,做了相應的過載設置來保護電機。當然,即使不設置臺達變頻器,輸出能力依然有限。臺達變頻器可以直接驅動伺服電機。
交流電機一般分為同步電機和異步電機。
1.交流同步電機:即轉子由永磁材料制成,所以旋轉后,隨著電機定子旋轉磁場的變化,轉子也隨之改變響應頻率的速度,轉子速度與定子速度相等,所以稱為“同步”。
2.交流異步電動機:轉子由感應線圈和材料組成。旋轉后,定子產生旋轉磁場,切割定子的感應線圈,而轉子線圈產生感應電流,然后轉子產生感應磁場,感應磁場跟隨定子旋轉磁場的變化,但轉子磁場的變化總是小于定子。一旦相等,轉子線圈中就沒有感應電流,轉子磁場消失,導致轉子和定子的速度差,感應電流恢復。因此,交流異步電動機的一個關鍵參數是轉差率,即轉子和定子之間的速度差。
3.對應交流同步和異步電機的臺達變頻器,有同步臺達變頻器和異步臺達變頻器。伺服電機也有交流同步伺服和交流異步伺服。當然交流異步變頻是臺達變頻器,而交流同步伺服在伺服中比較常見。
因為臺達變頻器和伺服在性能和功能上不同,所以它們的應用也不同:
1.速度控制和扭矩控制不是很高的時候一般用1.臺達變頻器,通過在上位增加位置反饋信號,利用變頻來控制位置,精度和響應性不高。目前有些臺達變頻器也接受脈沖序列信號來控制速度,但似乎不能直接控制位置。
2.伺服只能用在位置控制要求嚴格的地方。此外,伺服系統的響應速度比變頻系統快得多。伺服控制也用于一些對速度精度和響應要求較高的場合,幾乎所有可以通過變頻控制運動的場合都可以用伺服來代替。關鍵有兩點:一是價格伺服遠高于變頻;二、功率原因:zui大變頻可以達到幾百KW甚至更高,而zui大伺服可以達到幾十KW。