Servo enerji tasarruflu fren ekipmanı tedarikçileri, servo sürücülerin step motorlar veya AC asenkron motorlar olabilen servo motorları sürmek için kullanıldığını hatırlatır. Bunlar esas olarak hızlı ve hassas konumlandırma sağlamak için kullanılır ve genellikle başlatma-durdurma işlemlerinde yüksek hassasiyet gerektiren durumlarda kullanılır.
Frekans dönüştürücü, motoru çalıştırmak için AC gücünü motor hızını düzenlemeye uygun bir akıma dönüştürmek üzere tasarlanmıştır. Günümüzde bazı frekans dönüştürücüler servo kontrolü de sağlayabilir, yani servo motorları çalıştırabilirler, ancak servo sürücüler ve frekans dönüştürücüler hala farklıdır! Servo ve frekans dönüştürücü arasındaki fark nedir? Lütfen editör tarafından sağlanan dökümü inceleyin.
İki tanım
Frekans dönüştürücü, güç yarı iletken cihazlarının açma-kapama işlevini kullanarak güç frekansını farklı bir frekansa dönüştüren bir elektrik enerjisi kontrol cihazıdır. Yumuşak başlatma, değişken frekanslı hız düzenleme, çalışma hassasiyetini artırma ve AC asenkron motorlar için güç faktörlerini değiştirme gibi işlevleri gerçekleştirebilir.
Frekans konvertörü, değişken frekanslı motorları ve sıradan AC motorları çalıştırabilir, esas olarak motor hızının regülatörü olarak görev yapar.
Bir frekans konvertörü genellikle dört parçadan oluşur: doğrultucu ünitesi, yüksek kapasiteli kondansatör, invertör ve kontrolör.
Servo sistemi, bir nesnenin konumu, yönü ve durumu gibi çıkış kontrollü değişkenlerinin giriş hedefindeki (veya verilen değerdeki) değişiklikleri takip etmesini sağlayan otomatik bir kontrol sistemidir. Ana görevi, gücü kontrol komutunun gereksinimlerine göre yükseltmek, dönüştürmek ve düzenlemektir. Bu sayede, tahrik cihazı çıkışının tork, hız ve konum kontrolü son derece esnek ve kullanışlı hale gelir.
Servo sistemi, bir süreci doğru bir şekilde takip etmek veya yeniden üretmek için kullanılan bir geri besleme kontrol sistemidir. Takip sistemi olarak da bilinir. Çoğu durumda, servo sistemi, kontrol edilen değişkenin (sistem çıktısı) mekanik yer değiştirme, yer değiştirme hızı veya ivme olduğu bir geri besleme kontrol sistemini ifade eder. İşlevi, çıkış mekanik yer değiştirmesinin (veya dönüş açısının) giriş yer değiştirmesini (veya dönüş açısını) doğru bir şekilde izlemesini sağlamaktır. Servo sistemlerinin yapısal yapısı, diğer geri besleme kontrol sistemlerinden temelde farklı değildir.
Servo sistemleri, kullanılan tahrik bileşenlerinin türüne göre elektromekanik servo sistemleri, hidrolik servo sistemleri ve pnömatik servo sistemleri olarak sınıflandırılabilir. En temel servo sistemi, servo aktüatörleri (motorlar, hidrolik silindirler), geri besleme bileşenleri ve servo sürücülerini içerir. Servo sisteminin sorunsuz çalışmasını istiyorsanız, servo sürücülere komut göndermek için daha üst düzey bir mekanizmaya, PLC'ye ve özel hareket kontrol kartlarına, endüstriyel kontrol bilgisayarlarına ve PCI kartlarına da ihtiyacınız vardır.
Her ikisinin de çalışma prensibi
Frekans dönüştürücünün hız düzenleme prensibi esas olarak dört faktörle sınırlıdır: asenkron motorun hızı n, asenkron motorun frekansı f, motor kayma oranı s ve motorun kutup sayısı p. Hız n, frekans f ile orantılıdır ve frekans f'yi değiştirmek motorun hızını değiştirebilir. Frekans f 0-50Hz aralığında değiştiğinde, motor hız ayar aralığı çok geniştir. Değişken frekanslı hız düzenlemesi, hızı ayarlamak için motor güç kaynağının frekansını değiştirerek elde edilir. Kullanılan ana yöntem, önce güç frekanslı AC güç kaynağını bir doğrultucu aracılığıyla DC güç kaynağına dönüştüren ve ardından DC güç kaynağını motoru beslemek için kontrol edilebilir frekans ve voltaja sahip AC güç kaynağına dönüştüren AC-DC-AC'dir. Bir frekans dönüştürücünün devresi genellikle dört bölümden oluşur: doğrultucu, ara DC bağlantısı, invertör ve kontrol. Doğrultma kısmı üç fazlı köprü tipi kontrolsüz bir doğrultucu, invertör kısmı bir IGBT üç fazlı köprü tipi invertör ve çıkış bir PWM dalga formudur. Ara DC bağlantısı filtreleme, DC enerji depolama ve reaktif güç tamponlama işlemlerini içerir.
Bir servo sisteminin çalışma prensibi, bir AC/DC motorun açık devre kontrolüne dayanır. Bu kontrolde, hız ve konum sinyalleri, kapalı devre negatif geri beslemeli PID kontrolü için döner kodlayıcılar, döner transformatörler vb. aracılığıyla sürücüye geri beslenir. Ayrıca, sürücü içindeki akım kapalı devre olduğundan, ayarlanan değere göre motor çıkışının doğruluğu ve zaman tepkisi özellikleri, bu üç kapalı devre ayarlaması sayesinde büyük ölçüde iyileştirilir. Servo sistemi dinamik bir takip sistemidir ve elde edilen sabit durum dengesi de dinamik bir dengedir.
İkisi arasındaki fark
AC servo teknolojisi, frekans dönüşüm teknolojisini kullanır ve kullanır. DC motorların servo kontrolüne dayanarak, PWM frekans dönüşüm yöntemiyle DC motorların kontrol yöntemini taklit eder. Başka bir deyişle, AC servo motorlar frekans dönüşüm sürecine sahip olmalıdır: Frekans dönüşümü, önce 50 veya 60 Hz'lik AC gücünü DC güce doğrultmak, ardından taşıyıcı frekans ve PWM ayarlaması yoluyla çeşitli kontrol edilebilir kapı transistörleri (IGBT, IGCT vb.) aracılığıyla sinüs ve kosinüs darbe elektriğine benzer, frekansı ayarlanabilir bir dalga formuna dönüştürmektir. Ayarlanabilir frekans sayesinde, AC motorların hızı ayarlanabilir (n=60f/p, n hız, f frekansı, p kutup çifti).
1. Farklı aşırı yük kapasiteleri
Servo sürücüler genellikle kalkış anındaki atalet yüklerinin atalet momentini yenmek için kullanılabilen 3 kat aşırı yük kapasitesine sahipken, frekans konvertörleri genellikle 1,5 kat aşırı yüke izin verir.
2. Kontrol doğruluğu
Servo sistemlerin kontrol hassasiyeti, frekans dönüştürücülere göre çok daha yüksektir ve servo motorların kontrol hassasiyeti genellikle motor şaftının arka ucundaki döner kodlayıcı tarafından sağlanır. Bazı servo sistemleri 1:1000'lik bir kontrol hassasiyetine bile sahiptir.
3. Farklı uygulama senaryoları
Değişken frekans kontrolü ve servo kontrol iki kontrol kategorisidir. İlki şanzıman kontrolü alanına, ikincisi ise hareket kontrolü alanına aittir. Biri, düşük performans göstergelerine sahip genel endüstriyel uygulamaların gereksinimlerini karşılamak ve düşük maliyet elde etmektir. Diğeri ise yüksek hassasiyet, yüksek performans ve yüksek tepki sağlamaktır.
4. Farklı hızlanma ve yavaşlama performansı
Servo motor, yüksüz koşullarda, en fazla 20 ms'de sabit bir durumdan 2000 d/d'ye ulaşabilir. Motorun ivmelenme süresi, motor şaftının ve yükün ataleti ile ilişkilidir. Genellikle atalet ne kadar büyükse, ivmelenme süresi de o kadar uzun olur.
Servo ve frekans konvertörü arasındaki pazar rekabeti
Frekans konvertörleri ile servolar arasındaki performans ve işlevsellik farklılıkları nedeniyle uygulamaları pek benzer değildir ve başlıca rekabet şu alanlarda yoğunlaşmıştır:
1. Teknolojik içerikte rekabet
Aynı alanda, alıcının makineler için yüksek ve karmaşık teknik gereksinimleri varsa, servo sistemleri tercih edilecektir. Aksi takdirde, frekans konvertörlü ürünler tercih edilecektir. CNC takım tezgahları ve elektronik özel ekipmanlar gibi ileri teknoloji makineler ise servo ürünleri tercih edecektir.
2. Fiyat rekabeti
Çoğu alıcı maliyet konusunda endişelidir ve genellikle daha düşük fiyatlı invertörler uğruna teknolojiyi göz ardı eder. Bilindiği gibi, servo sistemlerinin fiyatı frekans konvertörlü ürünlerin fiyatının birkaç katıdır.
Servo sistemlerin, özellikle yerli servo sistemlerinin kullanımı henüz yaygın olmasa da, yabancı servo ürünleriyle karşılaştırıldığında nadiren kullanılmaktadır. Ancak sanayileşmenin hızlanmasıyla birlikte, insanlar servo sistemlerinin avantajlarını giderek daha fazla fark edecek ve servo sistemleri alıcılar tarafından da benimsenecektir. Benzer şekilde, yerli servo teknolojisi de, ister kârlı getiriler, ister ülkeyi canlandırma gibi tarihi bir misyon temelinde olsun, ilerlemeye devam edecektir. Giderek daha fazla üreticinin servo sistemlerinin araştırma ve geliştirmesine yatırım yapacağına inanıyoruz. Bu, o dönemde Çin'in "servo endüstrisi"nin zirve dönemini başlatacaktır.