Pemasok peralatan pengereman hemat energi servo mengingatkan Anda bahwa driver servo digunakan untuk menggerakkan motor servo, yang dapat berupa motor stepper atau motor asinkron AC. Driver servo terutama digunakan untuk mencapai pemosisian yang cepat dan akurat, dan umumnya digunakan dalam situasi yang membutuhkan presisi tinggi untuk operasi start-stop.
Konverter frekuensi dirancang untuk mengubah daya AC menjadi arus yang sesuai untuk mengatur kecepatan motor, agar dapat menggerakkan motor. Saat ini, beberapa konverter frekuensi juga dapat mencapai kontrol servo, yang berarti dapat menggerakkan motor servo, tetapi penggerak servo dan konverter frekuensi tetap berbeda! Apa perbedaan antara servo dan konverter frekuensi? Silakan lihat penjelasan yang diberikan oleh editor.
Dua definisi
Konverter frekuensi adalah perangkat kontrol energi listrik yang menggunakan fungsi on-off perangkat semikonduktor daya untuk mengubah sumber daya frekuensi daya ke frekuensi lain. Konverter frekuensi dapat mencapai fungsi-fungsi seperti soft starting, pengaturan kecepatan frekuensi variabel, peningkatan akurasi operasi, dan perubahan faktor daya untuk motor asinkron AC.
Konverter frekuensi dapat menggerakkan motor frekuensi variabel dan motor AC biasa, terutama berfungsi sebagai pengatur kecepatan motor.
Konverter frekuensi biasanya terdiri dari empat bagian: unit penyearah, kapasitor berkapasitas tinggi, inverter, dan pengontrol.
Sistem servo adalah sistem kendali otomatis yang memungkinkan variabel keluaran yang dikontrol seperti posisi, orientasi, dan status suatu objek untuk mengikuti perubahan apa pun pada target masukan (atau nilai yang diberikan). Tugas utamanya adalah memperkuat, mengubah, dan mengatur daya sesuai dengan kebutuhan perintah kendali, sehingga kendali torsi, kecepatan, dan posisi keluaran perangkat penggerak menjadi sangat fleksibel dan praktis.
Sistem servo adalah sistem kontrol umpan balik yang digunakan untuk mengikuti atau mereproduksi suatu proses secara akurat. Sistem ini juga dikenal sebagai sistem tindak lanjut. Dalam banyak kasus, sistem servo secara khusus merujuk pada sistem kontrol umpan balik di mana variabel yang dikontrol (keluaran sistem) adalah perpindahan mekanis, kecepatan perpindahan, atau percepatan. Fungsinya adalah untuk memastikan bahwa perpindahan mekanis keluaran (atau sudut rotasi) secara akurat mengikuti perpindahan masukan (atau sudut rotasi). Komposisi struktural sistem servo pada dasarnya tidak berbeda dari bentuk sistem kontrol umpan balik lainnya.
Sistem servo dapat dibagi menjadi sistem servo elektromekanis, sistem servo hidrolik, dan sistem servo pneumatik berdasarkan jenis komponen penggerak yang digunakan. Sistem servo paling dasar mencakup aktuator servo (motor, silinder hidrolik), komponen umpan balik, dan penggerak servo. Agar sistem servo beroperasi dengan lancar, diperlukan mekanisme tingkat tinggi, PLC, dan kartu kontrol gerak khusus, komputer kontrol industri + kartu PCI, untuk mengirimkan instruksi ke penggerak servo.
Prinsip kerja keduanya
Prinsip pengaturan kecepatan konverter frekuensi terutama dibatasi oleh empat faktor: kecepatan n motor asinkron, frekuensi f motor asinkron, laju slip motor s, dan jumlah kutub p motor. Kecepatan n berbanding lurus dengan frekuensi f, dan mengubah frekuensi f dapat mengubah kecepatan motor. Ketika frekuensi f bervariasi dalam rentang 0-50 Hz, rentang pengaturan kecepatan motor sangat luas. Pengaturan kecepatan frekuensi variabel dicapai dengan mengubah frekuensi catu daya motor untuk menyesuaikan kecepatan. Metode utama yang digunakan adalah AC-DC-AC, yang pertama-tama mengubah catu daya AC frekuensi daya menjadi catu daya DC melalui penyearah, kemudian mengubah catu daya DC menjadi catu daya AC dengan frekuensi dan tegangan yang dapat dikontrol untuk memasok motor. Rangkaian konverter frekuensi umumnya terdiri dari empat bagian: penyearah, penghubung DC antara, inverter, dan kontrol. Bagian penyearah adalah penyearah jembatan tiga fasa tak terkendali, bagian inverter adalah inverter jembatan tiga fasa IGBT, dan keluarannya adalah bentuk gelombang PWM. Tautan DC antara meliputi penyaringan, penyimpanan energi DC, dan penyangga daya reaktif.
Prinsip kerja sistem servo didasarkan pada kontrol loop terbuka motor AC/DC, di mana sinyal kecepatan dan posisi diumpan balikkan ke penggerak melalui enkoder putar, transformator putar, dll. untuk kontrol PID umpan balik negatif loop tertutup. Selain itu, dengan arus loop tertutup di dalam penggerak, karakteristik akurasi dan respons waktu keluaran motor setelah nilai yang ditetapkan meningkat pesat melalui tiga penyesuaian loop tertutup ini. Sistem servo adalah sistem pengikut dinamis, dan keseimbangan kondisi tunak yang dicapai juga merupakan keseimbangan dinamis.
Perbedaan antara keduanya
Teknologi servo AC sendiri memanfaatkan dan menerapkan teknologi konversi frekuensi. Berdasarkan kendali servo motor DC, teknologi ini meniru metode kendali motor DC melalui metode konversi frekuensi PWM. Dengan kata lain, motor servo AC harus melalui proses konversi frekuensi: konversi frekuensi dilakukan dengan terlebih dahulu menyearahkan daya AC 50 atau 60 Hz menjadi daya DC, kemudian mengubahnya menjadi bentuk gelombang yang frekuensinya dapat diatur, mirip dengan pulsa listrik sinus dan kosinus, melalui berbagai transistor gerbang yang dapat dikontrol (IGBT, IGCT, dll.) melalui frekuensi pembawa dan pengaturan PWM. Berkat frekuensi yang dapat diatur, kecepatan motor AC dapat diatur (n=60f/p, n kecepatan, f frekuensi, p pasangan kutub).
1. Kapasitas kelebihan beban yang berbeda
Penggerak servo umumnya memiliki kapasitas kelebihan beban 3 kali lipat, yang dapat digunakan untuk mengatasi momen inersia beban inersia pada saat memulai, sementara konverter frekuensi umumnya memungkinkan kelebihan beban 1,5 kali lipat.
2. Akurasi kontrol
Akurasi kontrol sistem servo jauh lebih tinggi daripada konverter frekuensi, dan akurasi kontrol motor servo biasanya dipastikan oleh enkoder putar di ujung belakang poros motor. Beberapa sistem servo bahkan memiliki akurasi kontrol 1:1000.
3. Skenario aplikasi yang berbeda
Kontrol frekuensi variabel dan kontrol servo adalah dua kategori kontrol. Kategori pertama termasuk dalam bidang kontrol transmisi, sementara kategori kedua termasuk dalam bidang kontrol gerak. Kategori pertama bertujuan untuk memenuhi persyaratan aplikasi industri umum dengan indikator kinerja rendah dan mengejar biaya rendah. Kategori kedua bertujuan untuk mencapai presisi tinggi, kinerja tinggi, dan respons tinggi.
4. Performa akselerasi dan deselerasi yang berbeda
Dalam kondisi tanpa beban, motor servo dapat memproses dari keadaan diam hingga 2000r/menit dalam waktu tidak lebih dari 20 ms. Waktu akselerasi motor berkaitan dengan inersia poros motor dan beban. Umumnya, semakin besar inersianya, semakin lama waktu akselerasinya.
Persaingan pasar antara servo dan konverter frekuensi
Karena perbedaan kinerja dan fungsionalitas antara konverter frekuensi dan servo, aplikasinya tidak terlalu mirip, dan persaingan utamanya difokuskan pada:
1. Persaingan dalam konten teknologi
Di bidang yang sama, jika pembeli memiliki persyaratan teknis yang tinggi dan kompleks untuk permesinan, mereka akan memilih sistem servo. Jika tidak, produk konverter frekuensi akan dipilih. Mesin berteknologi tinggi seperti peralatan mesin CNC dan peralatan elektronik khusus akan memilih produk servo.
2. Persaingan harga
Kebanyakan pembeli khawatir tentang biaya dan sering mengabaikan teknologi demi inverter yang lebih murah. Seperti diketahui, harga sistem servo beberapa kali lipat lebih mahal daripada produk konverter frekuensi.
Meskipun penerapan sistem servo belum meluas, terutama sistem servo domestik, penggunaannya masih jarang dibandingkan produk servo asing. Namun, seiring percepatan industrialisasi, masyarakat secara bertahap akan menyadari keunggulan sistem servo, dan sistem servo juga akan semakin dikenal oleh pembeli. Demikian pula, teknologi servo domestik tidak akan berhenti berkembang, baik berdasarkan keuntungan yang menjanjikan maupun misi historis untuk merevitalisasi negara. Kami yakin akan semakin banyak produsen yang berinvestasi dalam penelitian dan pengembangan sistem servo. Pada saat itu, hal ini akan menandai dimulainya periode puncak "industri servo" Tiongkok.