低压伺服与高压伺服有什么区别？

低压伺服与高压伺服有什么区别？

我们常说的低压伺服、高压伺服，怎么来区分它们呢？

基本定义


一.电压定义



首先是在供电电压上，

按IEC38电压等级划分：

低压：1KV以下；

中压：1K~100KV,在我国有3K、10K、35K、63K；

高压：100~300KV,在我国有110K、220K；

超高压：300~1000KV,在我国有330K,500K,750K;

特高压：1000KV以上。


传统电机按照额定电压区分电机的高低压没有问题，但是伺服电机又有所不同。

伺服电机是一种低压电器，因为伺服系统最初用于国防军工,如火炮的控制,船舰、飞机的自动驾驶,daodan发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等，而这些应用场景是没有高压供电系统的。

但是为什么有高压伺服的说法呢？

我们常见的低压伺服电机的额定电压是0~100V内，但是因为我国供电电压是220V，工业用电380V，所以有些厂商会把额定电压设置成这个范围，这个电压范畴我们的叫法是高压，所以人们口中的高压伺服其实是220V、380V及以上额定电压的伺服电机。

我们知道中学有个物理公式：P=UI，电压与电流的乘积，即额定功率。



可以得出：

1.电压越大，其功率越大。所以高压伺服的功率可以做到很大，可以达到几千几万瓦。

2.电流越大，电机的绕组线径越大，所以在相同功率下，高压伺服的绕组可以用较小的线径，定子铜损也会比低压电机小；

对于较大功率的电机，使用低压时，则因需要较粗的导线而需要更大面积的定子槽，使定子铁芯直径做的很大，整个电机的体积也会变得很大，所以通常电压一定时，低压伺服的功率越大，其体积也变大。而且低压伺服做大功率其成本会升高。

3.对于较大容量的电机，高压电机所使用的电源和配电设备比低压电机总体投资要少，并且线路损耗小，可以节省一定量的耗电。

4.高压伺服电机由于高压供电，存在一定的安全隐患，低压伺服则没有这个担忧。

另外，高压电机优点是功率大，承受冲击能力强；缺点是惯性大，启动和制动都困难。


二.伺服
什么是伺服呢？百度百科有以下解释：

“伺服”—词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前，转子静止不动；讯号来到之后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能，因此而得名——伺服系统。

所以我们一般讲伺服就是指伺服系统，也就是“依指令准确执行动作的驱动装置，能够高精度的灵敏动作表现，对自我动作状态时常确认，具有这种功能的装置就称为伺服系统。

几乎所有机械运动都可用伺服的概念来进行解释。

例如：人手的拣物动作。其输入是人脑通过神经的思维信息，输出则是肌肉的收缩及骨骼的运动，检测与控制则靠眼睛与神经系统的密切配合。

又如：用机床的丝杠-螺母机构推动工作台在导轨的引导下前进时，人手的力矩使丝杠旋转作为输入，而输出是丝杠的转角，肉眼对安装在丝杠上刻度盘的刻度读数进行检测，控制也依靠人的视觉和神经系统。



伺服是一个闭环系统，它是由电流环、速度环、位置环组成，位置环的输出作为速度环的给定，速度环的输出又是电流环的给定。


闭环伺服系统组成
伺服系统一般由三个部分组成，即控制、驱动和反馈。



伺服系统的工作原理简单说就是在开环控制的交直流电机的基础上将速度和位置信号通过旋转编码器、旋转变压器等反馈给驱动器做闭环负反馈的PID调节控制。再加上驱动器内部的电流闭环，通过这3个闭环调节，使电机的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都提高很多。伺服系统是个动态的随动系统，达到的稳态平衡也是动态的平衡。

近些年伺服系统已发展成全数字式伺服系统，广泛应用在机电一体化设备驱动中。伺服系统采用总线通信方式，如CANopen，EtherCAT等。