低壓伺服與高壓伺服有什么區別？

低壓伺服與高壓伺服有什么區別？

我們常說的低壓伺服、高壓伺服，怎么來區分它們呢？

基本定義


一.電壓定義



首先是在供電電壓上，

按IEC38電壓等級劃分：

低壓：1KV以下；

中壓：1K~100KV,在我國有3K、10K、35K、63K；

高壓：100~300KV,在我國有110K、220K；

超高壓：300~1000KV,在我國有330K,500K,750K;

特高壓：1000KV以上。


傳統電機按照額定電壓區分電機的高低壓沒有問題，但是伺服電機又有所不同。

伺服電機是一種低壓電器，因為伺服系統最初用于國防軍工,如火炮的控制,船艦、飛機的自動駕駛,daodan發射等,后來逐漸推廣到國民經濟的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等，而這些應用場景是沒有高壓供電系統的。

但是為什么有高壓伺服的說法呢？

我們常見的低壓伺服電機的額定電壓是0~100V內，但是因為我國供電電壓是220V，工業用電380V，所以有些廠商會把額定電壓設置成這個范圍，這個電壓范疇我們的叫法是高壓，所以人們口中的高壓伺服其實是220V、380V及以上額定電壓的伺服電機。

我們知道中學有個物理公式：P=UI，電壓與電流的乘積，即額定功率。



可以得出：

1.電壓越大，其功率越大。所以高壓伺服的功率可以做到很大，可以達到幾千幾萬瓦。

2.電流越大，電機的繞組線徑越大，所以在相同功率下，高壓伺服的繞組可以用較小的線徑，定子銅損也會比低壓電機小；

對于較大功率的電機，使用低壓時，則因需要較粗的導線而需要更大面積的定子槽，使定子鐵芯直徑做的很大，整個電機的體積也會變得很大，所以通常電壓一定時，低壓伺服的功率越大，其體積也變大。而且低壓伺服做大功率其成本會升高。

3.對于較大容量的電機，高壓電機所使用的電源和配電設備比低壓電機總體投資要少，并且線路損耗小，可以節省一定量的耗電。

4.高壓伺服電機由于高壓供電，存在一定的安全隱患，低壓伺服則沒有這個擔憂。

另外，高壓電機優點是功率大，承受沖擊能力強；缺點是慣性大，啟動和制動都困難。


二.伺服
什么是伺服呢？百度百科有以下解釋：

“伺服”—詞源于希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機構”當個得心應手的馴服工具，服從控制信號的要求而動作。在訊號來到之前，轉子靜止不動；訊號來到之后，轉子立即轉動；當訊號消失，轉子能即時自行停轉。由于它的“伺服”性能，因此而得名——伺服系統。

所以我們一般講伺服就是指伺服系統，也就是“依指令準確執行動作的驅動裝置，能夠高精度的靈敏動作表現，對自我動作狀態時常確認，具有這種功能的裝置就稱為伺服系統。

幾乎所有機械運動都可用伺服的概念來進行解釋。

例如：人手的揀物動作。其輸入是人腦通過神經的思維信息，輸出則是肌肉的收縮及骨骼的運動，檢測與控制則靠眼睛與神經系統的密切配合。

又如：用機床的絲杠-螺母機構推動工作臺在導軌的引導下前進時，人手的力矩使絲杠旋轉作為輸入，而輸出是絲杠的轉角，肉眼對安裝在絲杠上刻度盤的刻度讀數進行檢測，控制也依靠人的視覺和神經系統。



伺服是一個閉環系統，它是由電流環、速度環、位置環組成，位置環的輸出作為速度環的給定，速度環的輸出又是電流環的給定。


閉環伺服系統組成
伺服系統一般由三個部分組成，即控制、驅動和反饋。



伺服系統的工作原理簡單說就是在開環控制的交直流電機的基礎上將速度和位置信號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅動器做閉環負反饋的PID調節控制。再加上驅動器內部的電流閉環，通過這3個閉環調節，使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多。伺服系統是個動態的隨動系統，達到的穩態平衡也是動態的平衡。

近些年伺服系統已發展成全數字式伺服系統，廣泛應用在機電一體化設備驅動中。伺服系統采用總線通信方式，如CANopen，EtherCAT等。