Was ist der Unterschied zwischen Servo- und Frequenzumsetzung?

Was ist ein Frequenzumrichter?

Gemäß der Definition von „GB/T 2900.1-2008 Grundbegriffe der Elektrotechnik“: „Frequenzwandler“ bezieht sich auf einen elektrischen Energiewandler, der die Frequenz in Bezug auf elektrische Energie ändert.

Einfache Frequenzumrichter können nur die Drehzahl von Wechselstrommotoren anpassen. Abhängig von der Steuermethode und dem Frequenzumrichter kann es sich um einen offenen oder geschlossenen Regelkreis handeln. Dies ist die traditionelle V/F-Steuerungsmethode. Mittlerweile verfügen viele Frequenzumrichter über mathematische Modelle, um das Statormagnetfeld der UVW3-Phasen von Wechselstrommotoren in zwei Stromkomponenten umzuwandeln, die die Motordrehzahl und das Drehmoment steuern können. Mittlerweile verwenden die meisten bekannten Marken von Frequenzumrichtern, die eine Drehmomentregelung durchführen können, diese Methode zur Drehmomentregelung. Die Leistung jeder UVW-Phase muss mit einem Molareffekt-Stromerkennungsgerät addiert werden. Nach der Abtastung und Rückkopplung wird die PID-Anpassung der Stromschleife mit negativer Rückkopplung im geschlossenen Regelkreis gebildet; Der Frequenzumrichter von ABB hat eine Technologie zur direkten Drehmomentsteuerung vorgeschlagen, die sich von dieser Methode unterscheidet. Einzelheiten entnehmen Sie bitte den entsprechenden Informationen. Auf diese Weise können sowohl die Drehzahl als auch das Drehmoment des Motors gesteuert werden, und die Genauigkeit der Drehzahlregelung ist besser als bei der V/f-Regelung. Encoder-Feedback kann hinzugefügt werden oder nicht. Wenn es hinzugefügt wird, sind die Regelgenauigkeit und die Reaktionseigenschaften viel besser.

Was ist ein Servo?

Treiber: Basierend auf der Entwicklung der Frequenzumwandlungstechnologie hat der Servotreiber eine präzisere Steuerungstechnologie und algorithmische Operationen in der Stromschleife, der Geschwindigkeitsschleife und der Positionsschleife (der Frequenzumrichter verfügt nicht über diese Schleife) im Treiber implementiert als bei der allgemeinen Frequenz Konvertierung. Es ist auch von den Funktionen her viel leistungsfähiger als herkömmliche Servos. Der Hauptpunkt ist, dass es eine präzise Positionskontrolle durchführen kann. Die Geschwindigkeit und Position werden durch die vom oberen Controller gesendete Impulsfolge gesteuert (natürlich verfügen einige Servos über integrierte Steuereinheiten oder stellen Parameter wie Position und Geschwindigkeit direkt im Treiber über Buskommunikation ein). Der interne Algorithmus des Treibers, schnellere und genauere Berechnungen und leistungsfähigere elektronische Geräte machen ihn dem Frequenzumrichter überlegen.

Motor: Das Material, die Struktur und die Verarbeitungstechnologie von Servomotoren sind viel besser als die von Wechselstrommotoren, die von Wechselrichtern angetrieben werden (allgemeine Wechselstrommotoren oder verschiedene Arten von Motoren mit variabler Frequenz, z. B. konstantes Drehmoment und konstante Leistung). Das heißt, wenn der Treiber eine Stromversorgung mit sich schnell änderndem Strom, Spannung und Frequenz ausgibt, kann der Servomotor entsprechend den Änderungen der Stromversorgung entsprechende Aktionsänderungen erzeugen. Das Ansprechverhalten und die Überlastfestigkeit sind deutlich besser als bei Wechselstrommotoren mit Wechselrichterantrieb. Der gravierende Unterschied bei den Motoren ist auch der Hauptgrund für den Leistungsunterschied zwischen beiden. Das heißt nicht, dass der Wechselrichter kein so schnell wechselndes Leistungssignal ausgeben kann, sondern dass der Motor selbst nicht darauf reagieren kann. Daher wird bei der Einstellung des internen Algorithmus des Wechselrichters eine entsprechende Überlasteinstellung zum Schutz des Motors vorgenommen. Selbst wenn die Ausgangskapazität des Wechselrichters nicht eingestellt ist, ist sie natürlich immer noch begrenzt. Einige Wechselrichter mit hervorragender Leistung können Servomotoren direkt antreiben!

Ein wichtiger Unterschied zwischen Servo- und Frequenzumwandlung

Die Frequenzumwandlung kann ohne Encoder erfolgen, Servos müssen jedoch über Encoder für die elektronische Kommutierung verfügen. Die Technologie des AC-Servos selbst basiert auf der Frequenzumwandlungstechnologie und wendet diese an. Dies wird erreicht, indem die Steuerungsmethode von Gleichstrommotoren durch Frequenzumwandlungs-PWM auf der Grundlage der Servosteuerung von Gleichstrommotoren nachgeahmt wird. Mit anderen Worten, AC-Servomotoren müssen über eine Frequenzumwandlung verfügen: Bei der Frequenzumwandlung wird zunächst der 50- bis 60-Hz-Wechselstrom in Gleichstrom gleichgerichtet und dann über verschiedene steuerbare Transistoren in eine frequenzeinstellbare Wellenform umgewandelt, die der pulsierenden Sinus- und Cosinusleistung ähnelt Gates (IGBT, IGCT usw.) durch Trägerfrequenz- und PWM-Regelung. Da die Frequenz einstellbar ist, kann die Drehzahl des Wechselstrommotors angepasst werden (n=60f/2p, n Drehzahl, f Frequenz, p Polpaarzahl).