吹塑機變頻和伺服,你真的懂嗎?
兩者工作原理
變頻器的調速原理主要受制于異步電動機的轉速n、異步電動機的頻率f、電動機轉差率s、電動機極對數p這四個因素。轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0-50Hz的范圍內變化時,電動機轉速調節(jié)范圍非常寬。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節(jié)的。主要采用交—直—交方式,先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
伺服系統的工作原理簡單的說就是在開環(huán)控制的交直流電機的基礎上將速度和位置信號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅動器做閉環(huán)負反饋的PID調節(jié)控制。再加上驅動器內部的電流閉環(huán),通過這3個閉環(huán)調節(jié),使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多。伺服系統是個動態(tài)的隨動系統,達到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動態(tài)的平衡。
兩者共同點
交流伺服的技術本身就是借鑒并應用了變頻的技術,在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現的,也就是說交流伺服電機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調節(jié)逆變?yōu)轭l率可調的波形類似于正余弦的脈動電,由于頻率可調,所以交流電機的速度就可調了(n=60f/p,n轉速,f頻率,p極對數)。
兩者區(qū)別在于
1. 過載能力不同。伺服驅動器一般具有3倍過載能力,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩,而變頻器一般允許1.5倍過載。
2. 控制精度。伺服系統的控制精度遠遠高于變頻,通常伺服電機的控制精度是由電機軸后端的旋轉編碼器保證。有些伺服系統的控制精度甚至達到1:1000。
3. 應用場合不同。變頻控制與伺服控制是兩個范疇的控制。前者屬于傳動控制領域,后者屬于運動控制領域。一個是滿足一般工業(yè)應用要求,對性能指標要求不高的應用場合,追求的是低成本。另一個則是追求高精度、高性能、高響應。
4. 加減速性能不同。在空載情況下伺服電機從靜止狀態(tài)加工到2000r/min,用時不會超20ms。電機的加速時間跟電機軸的慣量以及負載有關系。通常慣量越大加速時間越長。