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標(biāo)簽 > 伺服
“伺服”—詞源于希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機(jī)構(gòu)”當(dāng)個得心應(yīng)手的馴服工具,服從控制信號的要求而動作。在訊號來到之前,轉(zhuǎn)子靜止不動;訊號來到之后,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;當(dāng)訊號消失,轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能,因此而得名——伺服系統(tǒng)。
“伺服”—詞源于希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機(jī)構(gòu)”當(dāng)個得心應(yīng)手的馴服工具,服從控制信號的要求而動作。在訊號來到之前,轉(zhuǎn)子靜止不動;訊號來到之后,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;當(dāng)訊號消失,轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能,因此而得名——伺服系統(tǒng)。
“伺服”—詞源于希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機(jī)構(gòu)”當(dāng)個得心應(yīng)手的馴服工具,服從控制信號的要求而動作。在訊號來到之前,轉(zhuǎn)子靜止不動;訊號來到之后,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;當(dāng)訊號消失,轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能,因此而得名——伺服系統(tǒng)。
伺服與變頻的一個重要區(qū)別是: 變頻可以無編碼器,伺服則必須有編碼器,作電子換向用。
一、兩者的共同點:
交流伺服的技術(shù)本身就是借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù),在直流電機(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來實現(xiàn)的,也就是說交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié):變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電,然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形類似于正余弦的脈動電,由于頻率可調(diào),所以交流電機(jī)的速度就可調(diào)了(n=60f/p ,n轉(zhuǎn)速,f頻率, p極對數(shù))
二、談?wù)勛冾l器:
簡單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度,這時可以開環(huán)也可以閉環(huán)要視控制方式和變頻器而定,這就是傳統(tǒng)意義上的V/F控制方式。很多的變頻已經(jīng)通過數(shù)學(xué)模型的建立,將交流電機(jī)的定子磁場UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個電流的分量,大多數(shù)能進(jìn)行力矩控制的著名品牌的變頻器都是采用這樣方式控制力矩,UVW每相的輸出要加霍爾效應(yīng)的電流檢測裝置,采樣反饋后構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋的電流環(huán)的PID調(diào)節(jié);ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù),具體請查閱有關(guān)資料。這樣可以既控制電機(jī)的速度也可控制電機(jī)的力矩,而且速度的控制精度優(yōu)于v/f控制,編碼器反饋也可加可不加,加的時候控制精度和響應(yīng)特性要好很多。
三、談?wù)勊欧?/p>
驅(qū)動器方面:伺服驅(qū)動器在發(fā)展了變頻技術(shù)的前提下,在驅(qū)動器內(nèi)部的電流環(huán),速度環(huán)和位置環(huán)(變頻器沒有該環(huán))都進(jìn)行了比一般變頻更精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算,在功能上也比傳統(tǒng)的伺服強(qiáng)大很多,主要的一點可以進(jìn)行精確的位置控制。通過上位控制器發(fā)送的脈沖序列來控制速度和位置(當(dāng)然也有些伺服內(nèi)部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接將位置和速度等參數(shù)設(shè)定在驅(qū)動器里),驅(qū)動器內(nèi)部的算法和更快更精確的計算以及性能更優(yōu)良的電子器件使之更優(yōu)越于變頻器。
電機(jī)方面:伺服電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動的交流電機(jī)(一般交流電機(jī)或恒力矩、恒功率等各類變頻電機(jī)),也就是說當(dāng)驅(qū)動器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時,伺服電機(jī)就能根據(jù)電源變化產(chǎn)生響應(yīng)的動作變化,響應(yīng)特性和抗過載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動的交流電機(jī),電機(jī)方面的嚴(yán)重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號,而是電機(jī)本身就反應(yīng)不了,所以在變頻的內(nèi)部算法設(shè)定時為了保護(hù)電機(jī)做了相應(yīng)的過載設(shè)定。當(dāng)然即使不設(shè)定變頻器的輸出能力還是有限的,有些性能優(yōu)良的變頻器就可以直接驅(qū)動[1] 伺服電機(jī)?。?!
四、談?wù)劷涣麟姍C(jī):
交流電機(jī)一般分為同步和異步電機(jī)
1、交流同步電機(jī):就是轉(zhuǎn)子是由永磁材料構(gòu)成,所以轉(zhuǎn)動后,隨著電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化,轉(zhuǎn)子也做響應(yīng)頻率的速度變化,而且轉(zhuǎn)子速度=定子速度,所以稱“同步”。
2、交流異步電機(jī):轉(zhuǎn)子由感應(yīng)線圈和材料構(gòu)成。轉(zhuǎn)動后,定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,磁場切割轉(zhuǎn)子的感應(yīng)線圈,轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)磁場,感應(yīng)磁場追隨定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化,但轉(zhuǎn)子的磁場變化永遠(yuǎn)小于定子的變化,一旦等于就沒有變化的磁場切割轉(zhuǎn)子的感應(yīng)線圈,轉(zhuǎn)子線圈中也就沒有了感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子磁場消失,轉(zhuǎn)子失速又與定子產(chǎn)生速度差又重新獲得感應(yīng)電流。所以在交流異步電機(jī)里有個關(guān)鍵的參數(shù)是轉(zhuǎn)差率就是轉(zhuǎn)子與定子的速度差的比率。
3、對應(yīng)交流同步和異步電機(jī)就有相應(yīng)的同步變頻器和異步變頻器,伺服電機(jī)也有交流同步伺服和交流異步伺服,當(dāng)然變頻器里交流異步變頻常見,伺服則交流同步伺服常見。
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