Leverantörer av energisparande servobromsutrustning påminner om att servodrivare används för att driva servomotorer, vilka kan vara stegmotorer eller AC-asynkronmotorer. De används huvudsakligen för att uppnå snabb och noggrann positionering och används ofta i situationer där hög precision krävs för start-stopp-operationer.
En frekvensomvandlare är utformad för att omvandla växelström till en ström som är lämplig för att reglera motorhastigheten, för att driva motorn. Numera kan vissa frekvensomvandlare också uppnå servostyrning, vilket innebär att de kan driva servomotorer, men servodrivningar och frekvensomvandlare är fortfarande olika! Vad är skillnaden mellan servo och frekvensomvandlare? Se redigerarens översikt.
Två definitioner
En frekvensomvandlare är en elektrisk energistyrningsenhet som använder på/av-funktionen hos krafthalvledarkomponenter för att omvandla strömförsörjningens frekvens till en annan frekvens. Den kan uppnå funktioner som mjukstart, reglering av variabel frekvenshastighet, förbättring av driftsnoggrannhet och ändring av effektfaktorer för AC-asynkronmotorer.
Frekvensomformaren kan driva motorer med variabel frekvens och vanliga växelströmsmotorer, och fungerar huvudsakligen som en regulator av motorhastigheten.
En frekvensomvandlare består vanligtvis av fyra delar: likriktarenhet, högkapacitetskondensator, växelriktare och regulator.
Ett servosystem är ett automatiskt styrsystem som gör det möjligt för utgående styrda variabler, såsom position, orientering och tillstånd hos ett objekt, att följa eventuella förändringar i ingångsmålet (eller givet värde). Huvuduppgiften är att förstärka, transformera och reglera effekten i enlighet med kraven i styrkommandot, vilket gör vridmoment-, hastighets- och positionsstyrningen av drivenhetens utgång mycket flexibel och bekväm.
Ett servosystem är ett återkopplingssystem som används för att noggrant följa eller reproducera en process. Även känt som ett uppföljningssystem. I många fall hänvisar ett servosystem specifikt till ett återkopplingssystem där den styrda variabeln (systemutgången) är mekanisk förskjutning, förskjutningshastighet eller acceleration. Dess funktion är att säkerställa att den utgående mekaniska förskjutningen (eller rotationsvinkeln) exakt följer ingångsförskjutningen (eller rotationsvinkeln). Den strukturella sammansättningen av servosystem skiljer sig inte fundamentalt från andra former av återkopplingssystem.
Servosystem kan delas in i elektromekaniska servosystem, hydrauliska servosystem och pneumatiska servosystem beroende på vilken typ av drivkomponenter som används. Det mest grundläggande servosystemet inkluderar servoställdon (motorer, hydraulcylindrar), återkopplingskomponenter och servodrivare. Om du vill att servosystemet ska fungera smidigt behöver du också en mekanism på högre nivå, PLC, och specialiserade rörelsekontrollkort, industriella styrdatorer + PCI-kort, för att skicka instruktioner till servodrivare.
Arbetsprincip för båda
Principen för hastighetsreglering av en frekvensomvandlare begränsas huvudsakligen av fyra faktorer: asynkronmotorns hastighet n, asynkronmotorns frekvens f, motorns eftersläpningshastighet s och motorns poler p. Hastigheten n är proportionell mot frekvensen f, och att ändra frekvensen f kan ändra motorns hastighet. När frekvensen f varierar inom intervallet 0-50 Hz är intervallet för motorhastighetsjustering mycket brett. Variabel frekvensreglering uppnås genom att ändra motorns strömförsörjningsfrekvens för att justera hastigheten. Den huvudsakliga metoden som används är AC-DC-AC, som först omvandlar strömförsörjningens växelström till likström via en likriktare, och sedan omvandlar likström till växelström med styrbar frekvens och spänning för att försörja motorn. Kretsen för en frekvensomvandlare består generellt av fyra delar: likriktning, mellanliggande DC-länk, växelriktare och styrning. Likriktningsdelen är en trefasbrygglikriktare med okontrollerad likriktare, växelriktardelen är en IGBT-trefasbryggväxelriktare, och utgången är en PWM-vågform. Den mellanliggande DC-länken inkluderar filtrering, DC-energilagring och buffring av reaktiv effekt.
Funktionsprincipen för ett servosystem är helt enkelt baserad på öppen slingastyrning av en AC/DC-motor, där hastighets- och positionssignaler matas tillbaka till drivenheten via roterande kodare, roterande transformatorer etc. för sluten PID-reglering med negativ återkoppling. Dessutom, med strömmen i sluten slinga inuti drivenheten, förbättras noggrannheten och tidsresponsegenskaperna för motorns utsignal som följer det inställda värdet avsevärt genom dessa tre slutna justeringar. Servosystemet är ett dynamiskt följarsystem, och den uppnådda stationära balansen är också en dynamisk balans.
Skillnaden mellan de två
Tekniken för AC-servo bygger på och tillämpar frekvensomvandlingsteknik. Baserat på servostyrning av likströmsmotorer imiterar den styrmetoden för likströmsmotorer genom PWM-metoden för frekvensomvandling. Med andra ord måste AC-servomotorer ha en frekvensomvandling: frekvensomvandling innebär att först likrikta växelströmmen på 50 eller 60 Hz till likström, och sedan invertera den till en frekvensjusterbar vågform liknande sinus- och cosinuspulser via olika styrbara gatetransistorer (IGBT, IGCT, etc.) genom bärvågsfrekvens- och PWM-justering. Tack vare den justerbara frekvensen kan hastigheten på AC-motorer justeras (n=60f/p, n hastighet, f-frekvens, p polpar).
1. Olika överbelastningskapaciteter
Servodrivenheter har generellt en 3-faldig överbelastningskapacitet, vilket kan användas för att övervinna tröghetsmomentet hos tröghetslaster vid startögonblicket, medan frekvensomformare generellt tillåter en 1,5-faldig överbelastning.
2. Kontrollnoggrannhet
Styrnoggrannheten hos servosystem är mycket högre än hos frekvensomvandlare, och styrnoggrannheten hos servomotorer säkerställs vanligtvis av rotationskodaren på motoraxelns bakre ände. Vissa servosystem har till och med en styrnoggrannhet på 1:1000.
3. Olika tillämpningsscenarier
Variabel frekvensstyrning och servostyrning är två kategorier av styrning. Den förra tillhör området transmissionsstyrning, medan den senare tillhör området rörelsestyrning. Den ena är att uppfylla kraven för allmänna industriella applikationer med låga prestandaindikatorer och sträva efter låg kostnad. Den andra är att sträva efter hög precision, hög prestanda och hög respons.
4. Olika accelerations- och retardationsprestanda
Under tomgångsförhållanden kan servomotorn gå från ett stationärt tillstånd till 2000 r/min på högst 20 ms. Motorns accelerationstid är relaterad till motoraxelns och lastens tröghet. Vanligtvis gäller att ju större trögheten är, desto längre är accelerationstiden.
Marknadskonkurrens mellan servo och frekvensomvandlare
På grund av skillnaderna i prestanda och funktionalitet mellan frekvensomvandlare och servon är deras tillämpningar inte särskilt lika, och den huvudsakliga konkurrensen är inriktad på:
1. Konkurrens inom tekniskt innehåll
Inom samma område, om köparen har höga och komplexa tekniska krav på maskiner, kommer de att välja servosystem. Annars kommer frekvensomvandlarprodukter att väljas. Högteknologiska maskiner som CNC-verktygsmaskiner och elektronisk specialutrustning kommer att välja servoprodukter.
2. Priskonkurrens
De flesta köpare är oroliga för kostnaderna och överser ofta tekniken till förmån för billigare växelriktare. Som bekant är priset på servosystem flera gånger högre än för frekvensomvandlare.
Även om tillämpningen av servosystem ännu inte är utbredd, särskilt inte inhemska servosystem, används de sällan i situationer jämfört med utländska servoprodukter. Men med den accelererande industrialiseringen kommer människor gradvis att inse fördelarna med servosystem, och servosystem kommer också att erkännas av köpare. På samma sätt kommer inhemsk servoteknik inte att sluta gå framåt, vare sig det är baserat på lukrativa vinster eller en känsla av ett historiskt uppdrag att återuppliva landet. Vi tror att fler och fler tillverkare kommer att investera i forskning och utveckling av servosystem. Vid den tiden kommer det att inleda toppperioden för Kinas "servoindustri".