变频器驱动的电机和普通电机的区别
伺服电机和普通电机的区别

伺服电机和普通电机的区别在工业领域中,电机是一种常见的动力系统,用于实现机械设备的运转。
而在电机的种类中,伺服电机和普通电机是两种常见的类型,它们在性能、应用和控制方式等方面有着明显的区别。
1. 结构和工作原理普通电机普通电机是一种基本的电动机类型,通常由定子和转子组成。
在电源的作用下,电机产生磁场,使得转子受到电磁力旋转,从而驱动机械设备工作。
普通电机的运转速度取决于电源输入频率和极数,通常速度稳定性较差。
伺服电机伺服电机是一种采用反馈控制系统的高精度电机。
通过内置的编码器或其他传感器实时监测转子位置,通过控制算法实现精准定位和速度控制。
伺服电机通常具有高精度、高速度响应和稳定性等优点。
2. 控制方式普通电机普通电机的控制方式通常较为简单,多采用直接驱动或间接驱动方式。
在控制过程中往往需要结合外部传感器进行位置和速度反馈控制,控制精度较低。
伺服电机伺服电机通过内置编码器等传感器实现闭环控制,可以实现高精度的位置和速度控制。
控制系统会根据传感器反馈信号不断调整电机的输出,确保实时实现期望位置和速度。
3. 应用领域普通电机普通电机适用于许多普通的机械设备,如风扇、泵、传送带等。
其控制简单、成本较低,适用于一些对精度要求不高的设备。
伺服电机伺服电机广泛应用于需要高精度控制的工业领域,如机床加工、医疗设备、机器人等。
由于其快速响应和精准控制能力,能够实现复杂动作和高度精密加工。
综上所述,伺服电机和普通电机在结构、工作原理、控制方式和应用领域等方面存在明显差异。
选择合适的电机类型取决于具体的应用需求和性能要求。
变频器和电机如何选择

变频器和电机如何选择1.1恒转矩负载负载转矩tl与转速n无关,任何转速下tl总保持恒定或基本恒定。
例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。
变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。
如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。
1.2恒功率负载机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。
负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。
当速度很低时,受机械强度的限制,tl不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。
负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。
电动机在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。
如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。
1.3风机、泵类负载在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。
随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。
这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。
当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。
由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。
用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。
在选择变频器时因注意以下几点注意事项:选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。
另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。
因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。
交流伺服电机与普通电机区别

交流伺服电机与普通电机区别交流伺服电机与普通电机有很多区别:1、根据电机的不同应用领域,电机的种类很多,交流伺服电机属于控制类电机。
伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。
伺服电机的构造与普通电机是有区别的,带编码器反馈闭环控制,能满足快速响应和准确定位。
现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,这种电机受工艺限制,很难做到很大的功率,十几Kw以上的同步伺服电机价格很贵,在这样的现场应用,多采用交流异步伺服电机,往往采用变频器驱动。
2、电机的材料、结构和加工工艺,交流伺服电机要远远高于变频器驱动的交流电机(一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机)。
就是说当伺服驱动器输出电流、电压、频率变化很快时,伺服电机能产生响应的动作变化,响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机。
当然不是说变频器输出不了变化那么快的电源信号,而是电机本身就反应不了,所以在变频器的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。
3、交流电机一般分为同步和异步电机:(1)、交流同步电机:就是转子是由永磁材料构成,所以转动后,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做响应频率的速度变化,而且转子速度=定子速度,所以称“同步”。
(2)、交流异步电机:转子由感应线圈和材料构成。
转动后,定子产生旋转磁场,磁场切割定子的感应线圈,转子线圈产生感应电流,进而转子产生感应磁场,感应磁场追随定子旋转磁场的变化,但转子的磁场变化永远小于定子的变化,一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈,转子线圈中也就没有了感应电流,转子磁场消失,转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。
所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。
(3)、对应交流同步和异步电机,变频器就有相应的同步变频器和异步变频器,伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服。
当然变频器里交流异步变频常见,伺服则交流同步伺服常见。
4、交流伺服电机与普通电机还有很多区别,可以参考一下《电机学》方面的书籍;普通电机通常功率很大,尤其是启动电流很大,伺服驱动器的电流容量不能满足要求。
变频电机和普通电机的五大区别分析

变频电机和普通电机的五大区别分析来源:作者:2017年08月15日15:53关键词:变频电机电机在购买使用电机时很多时候都被推荐购买变频电机,那么变频电机和普通电机的区别到底有什么?变频电机一般分为恒转矩专用电动机,用于有反馈矢量控制的带测速装置的专用电动机以及中频电动机等。
在实际应用中我们发现变频电机和普通电机还是有蛮大区别的。
两者的稳定性和使用寿命是不一样的,而且变频电机更省电,它的使用范围更广泛。
变频电机的散热系统更强劲;变频电机加强了槽绝缘,一是绝缘材料加强,一是加大槽绝缘的厚度,以提高承受高频电压的水平。
同时变频电机增大了电磁负荷。
普通电机工作点基本在磁饱和拐点,如果用做变频,易饱和,产生较高的激磁电流,而变频电机在设计时增大了电磁负荷,使磁路不易饱和。
变频电机和普通电机的区别1,电机的效率和温升在变频驱动下,变频电机效率会高10%左右,而温升会小20%左右,尤其是在矢量控制或者直接转矩控制的低频区域。
2,变频电机对于需要频繁启动、频繁调速、频繁制动的场合,要优于普通电动机。
3,在电磁噪声和振动方面,变频电机在变频驱动时较普通电动机有更低的噪音和更小的电磁振动。
4,电动机的绝缘强度问题。
由于变频电机专为变频器驱动设计,所以能承受较大的du/dt,所以变频电动机的绝缘强度要高。
尤其是在DTC控制模式下,对电动机的绝缘强度是个很大的考验。
5,最主要的区别,还是变频电动机有额外的散热(采用独立的轴流风机强迫通风),在低频、直流制动和一些特殊应用场合下的散热要大大的优于普通的交流异步电动机。
变频电机的优缺点由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
调频技术对电机的要求主要是三个方面:第一,绝缘等级;第二,强制冷却;第三,转子轴承。
变频器与直流驱动器的比较

变频器与直流驱动器的比较电机是现代社会的核心驱动器件之一。
在实现自动化、智能化、数字化控制等方面,电机作为动力传输装置扮演着至关重要的角色。
电动机的驱动是不可或缺的,而变频器和直流驱动器就是电机驱动领域中最常用的两种方式。
本文就对这两种驱动器进行比较,分析它们的优缺点。
一、基本原理1.变频器变频器是通过改变电源频率输出来调节电机转速的电子器件。
其基本原理是将交流电信号先整流成直流信号,然后再通过PWM技术调制成不同频率的中间频交流信号,并最终输出给电机,实现调节电机转速的目的。
2.直流驱动器直流驱动器是通过改变电源的电压和电流来达到调节电机转速的目的。
其基本原理是将交流电信号通过整流滤波得到直流电源,然后通过PWM技术调制输出给电机。
二、比较分析1.性能方面变频器具有比较高的调节精度和响应速度,可以实时调节电机的转速,同时可以实现自动的差动调节,提高电机的输出功率,达到节能的目的。
而直流驱动器的调节精度和响应速度较低,无法实现自动的差动调节,但是输出功率相对较大,可以适应较大的负载环境。
2.控制方面变频器可以实现多种控制模式,如开环控制、闭环控制、矢量控制等,可以适应不同的电机类型和负载需求。
而直流驱动器只能实现开环控制,控制范围有限。
3.价格方面变频器的价格相对较高,但是在长期使用中可以通过节能等方面回收成本。
而直流驱动器的价格相对较低,但是其功耗相对较大,在长期使用中成本较高。
4.维护方面变频器的维护相对较为繁琐,需要定期检查维护电容器、散热器等,以确保其正常运行。
而直流驱动器的维护相对较为简单,只需要定期更换电容器即可。
5.适用场景变频器适用于需要实现精确转速控制和节能的场景,如空调、电梯、泵等。
而直流驱动器适用于负载环境较大、需要较高输出功率的场景,如起重机、钢铁等行业。
三、结论综上所述,变频器和直流驱动器各有其优缺点,选择哪种驱动器需要根据具体的需求来进行综合考虑。
对于某些要求码头起重设备和海上起重机的场合,可以考虑采用直流驱动器。
变频电机的种类

变频电机的种类变频电机的种类变频电机是指变频器驱动的电机的统称,变频调速因为其效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点,目前正以很快的速度取代传统的机械调速和直流调速方案。
常见的变频电机包括:三相异步电机、直流无刷电机、交流无刷电机及开关磁阻电机等。
一、三相异步电机三相交流电动机,定子绕组中的三相交流电在定子隙圆周上产生一个旋转磁场,这个旋转磁场的转速称同步转速,记为n 实际电动机转速n要低于同步转速,故一般称这样的为三相异步电动机。
从原理上我们就可以知道三相异步电机的转速跟定子电源频率成正比。
变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。
随着电子技术的飞速发展,变频调速三相交流异步电动机的应用越来越广泛,它已在逐步替代其它各种调速电动机,而变频调速三相异步电动机因其结构简单、制造方便、易于维护、性能良好、运行可靠等优点而在工业领域得到广泛应用。
二、直流无刷电机无刷直流电机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。
它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。
无刷直流电机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。
位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流。
定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。
三、开关磁阻电机开关磁阻电机是随着现代电力电子技术、控制技术及数字计算机技术的发展而出现的一种新型无级调速电机,是典型的机电一体化产品。
由于利用了磁阻最小原理,故称为磁阻电动机,又由于线圈电流通断、磁通状态直接受开关控制,故称为开关磁阻电动机。
开关磁阻调速电机具有良好的调速性能和高速运行特性,兼有直流传动和普通交流传动的优点,正逐步应用在家用电器、一般工业、伺服与调速系统、牵引电动机、高速电动机、航天器械及汽车辅助设备等领域,成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力竞争者。
电机的减压启动、软启动、变频启动的区别及优缺点

全压直接起动:在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动。
优点是操纵控制方便,维护简单,而且比较经济。
主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw 的电动机不宜用此方法。
自耦减压起动:利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。
它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%。
并且可以通过抽头调节起动转矩。
至今仍被广泛应用。
Y-Δ起动:对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说,如果在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,就可以降低起动电流,减轻它对电网的冲击。
这样的起动方式称为星三角减压起动,或简称为星三角起动(Y-Δ起动)。
采用星三角起动时,起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3。
如果直接起动时的起动电流以6~7Ie 计,则在星三角起动时,起动电流才2~2.3 倍。
这就是说采用星三角起动时,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。
适用于无载或者轻载起动的场合。
并且同任何别的减压起动器相比较,其结构最简单,价格也最便宜。
除此之外,星三角起动方式还有一个优点,即当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行。
此时,额定转矩与负载可以匹配,这样能使电动机的效率有所提高,并因之节约了电力消耗。
软起动器:这是利用了可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动,主要用于电动机的起动控制,起动效果好但成本较高。
因使用了可控硅元件,可控硅工作时谐波干扰较大,对电网有一定的影响。
另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时。
因此可控硅元件的故障率较高,因为涉及到电力电子技术,因此对维护技术人员的要求也较高。
变频器:变频器是现代电动机控制领域技术含量最高,控制功能最全、控制效果最好的电机控制装置,它通过改变电网的频率来调节电动机的转速和转矩。
变频器驱动的电机类型及特点比较

变频器驱动的电机类型及特点比较在工业自动化领域中,电机是最为常见且重要的设备之一。
而电机驱动系统中的变频器在控制电机速度和转矩方面起着至关重要的作用。
本文将对常用的变频器驱动的电机类型进行比较,分析它们的特点和适用场景。
一、感应电机(异步电机)感应电机是最常见的电机类型之一,其结构简单且成本较低。
在工业生产中,感应电机广泛应用于各种领域,包括风机、泵、压缩机、传送机械等。
在变频器驱动下,感应电机具有以下特点:1. 宽速调节范围:感应电机在变频器的调节下,可以实现较宽的速度调节范围,从低速到高速皆可满足需求。
2. 启动转矩大:感应电机在变频器驱动下,能够提供较大的启动转矩,适用于一些启动转矩较大的设备。
3. 效率较低:相比于其他电机类型,感应电机的效率较低。
当变频器处于低速调节状态时,效率下降较为明显。
二、永磁同步电机永磁同步电机利用永磁体的特性,具有优异的性能表现。
随着技术的发展,永磁同步电机在工业应用中得到了广泛的推广。
在变频器驱动下,永磁同步电机具有以下特点:1. 高效率:永磁同步电机的效率相比于感应电机更高,在变频器驱动下尤为明显。
能够降低能耗,提高整个系统的效率。
2. 高功率密度:永磁同步电机具有较高的功率密度,体积小、重量轻,适用于一些对体积要求较高的场景。
3. 高精度控制:永磁同步电机通过变频器驱动,可以实现精准的速度控制和转矩控制。
三、有刷直流电机有刷直流电机是一种传统的电机类型,其结构简单、稳定性较高,在一些特定场景中仍然得到广泛应用。
在变频器驱动下,有刷直流电机具有以下特点:1. 调速性能好:有刷直流电机在变频器控制下,可以实现很好的调速性能,且调速范围广。
2. 转矩波动小:相比于其他类型的电机,有刷直流电机的转矩波动相对较小,适用于对转矩要求较高的场景。
3. 维护成本低:有刷直流电机相比于其他类型的电机结构较为简单,故维护成本较低。
综上所述,不同类型的电机在变频器驱动下具备不同的特点和适用场景。
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一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
以下为变频器对电机的影响
1、电动机的效率和温升的问题
不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM 型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题
目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。
他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动
普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。
变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。
由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
4、电动机对频繁启动、制动的适应能力
由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
5、低转速时的冷却问题
首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。
其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。
二、变频电动机的特点
1、电磁设计
对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。
而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在
临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。
方式一般如下:
1)尽可能的减小定子和转子电阻。
减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增
2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。
但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。
因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。
2、结构设计
再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:
1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。
3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。
主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。
5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。