伺服控制的顾名思义就是用伺服驱动器来控制伺服电机的,变频包装机调速使用变频器来调节的,伺服包装机的理论上更好一些,包装机使用上是没有什么区别的,都可以完成包装功能,关键还要看设备的性能,如果不能完成包装,管他是伺服还是变频,都一样。
首先说一下变频,因为伺服电机是在变频电机的基础上发展起来的,变频电机就是将用户所输入的频率,电压,电流(这个要么在面板上控制,电压电流的话在节点上控制,说明书上很详细),然后利用参数通过电力电子器件把工频电压转换为所需要的电压,直接反映在电机转速上,
然后是伺服电机,它与变频电机最主要的区别是自身带有编码器,然后将其传输到伺服电机驱动器里面,再利用控制理论,比如增益,调节时间,简单的说伺服电机所构成的是一闭环控制系统,还有启动快,停止快,带负载能力也较变频电机好,有了这些特性,也就造就了速度,转矩,位置三中控制方式,对于要求较高的场合,应用较多。
1、伺服电机和变频器加普通交流电机的工作原理基本相同,都是属于交直交电压型电机驱动器,只是技术指标要求差别大,所以在电机和驱动器设计方面有很大的差别。
2、伺服系统主要用于需要快速跟踪、超宽的调速范围、精确定位、超低速大力矩等应用场合,比如精密数控机床、高速包装机、高端纺织、包装印刷机械等机械制造和配套行业。其主要技术指标是:瞬态力矩要达到2.5-3倍额定力矩,调速范围要超过1:2000-10000,必须采用编码器作为速度和位置反馈,为了保证停车定位,电机有的自带抱闸。伺服电机有直流电机和交流电机两种,直流伺服其实是特殊的直流电机,但目前交流永磁同步电机应用已占主导。主要以中小功率为主(几百瓦-几十个kw),性能优异也带来了价格高这个缺点。所以其应用面受到影响。但随着伺服系统的价格逐步下滑及设备的升级,越来越多的伺服会应用到各行各业来。从功能看,伺服的功能主要是:1、速度控制
2、转矩控制
3、位置控制(含定位和跟踪)。从控制看,伺服一般是三环系统:外环位置环,内环依次为速度还和电流环
2、其实现实应用中大多数设备对电机的控制性能要求不高,对比伺服:其调速范围一般是:1:100(无编码器)/1:1000(带编码器),最大转矩:1.5倍额定即可。电机和驱动器的技术难度、方案及配置、价格都大幅度降低。而且功率范围宽,从几百瓦到上千kw不等。由于应用在各行各业,所以变频器的功能特别丰富,为了满足特定行业的需求,许多厂家都在开发行业专用型变频器,比较典型的有:电梯专用变频器、供水专用变频器等。价格低,覆盖范围宽是变频器的主要特点。电机可以是异步电机,也可以是同步电机。一般变频器只包括速度控制和电流控制两个环节。
可见,伺服和变频器是一对好搭档,可以以最优性价比组成一个系统或设备
要根据你的调速系统的实际应用状况选择
伺服电机的优点是反应迅速,伺服电机自带编码器,直接可以形成位置半闭环,定位准确;一般运用到小功率、中等功率,并且惯量会相比普通电机要小一些。
变频电机是指变频器专用电机,与普通鼠笼式电机有一定区别。它的散热不是采用与动子同轴,而是独立接线的散热风扇。可以一定程度上做到在低速大力矩的时候控制电机温升。采用变频器控制,也可使用矢量型变频器,电机外接编码器,通过一定控制方式构成位置闭环。惯量可以做的大一些。
在位置控制精度不高,但需要较好启停速度和时间的场合下也有使用大功率伺服电机+变频器的控制方式的情况
1、两者的最大区别在于,伺服可以暂时过载3-5倍,甚至可以保持过载(所以有时伺服电机可以选小以降低成本),而变频一般不能过载,高品质的变频也可以精确控制。
2、伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
3、变频电机采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式,使机械自动化程度和生产效率大为提高设备小型化、增加舒适性,目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。
伺服电机肯定比变频电机好,响应快,定位精确、整定时间短、运行平稳,但很贵,而且伺服电机
是闭环控制系统,一旦坏了,维修不方便,所以维修成本很高。当然,现在在应用方面,伺服电机要更多一些。
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节,伺服驱动器中同样存在变频(要进行无级调速)。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制,这是很大的区别。简单的变频器只能调节交流电机的速度,这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定,这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立,将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量,现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩,UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置,采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节;ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术,具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩,而且速度的控制精度优于v/f控制,编码器反馈也可加可不加,加的时候控制精度和响应特性要好很多。
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