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風(fēng)機、泵類專用變頻器 Varispeed E7系列（三相400V級）
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CIMR-E7B4110
CIMR-E7B4132
CIMR-E7B4160
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1.伺服系統(tǒng)(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸
出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制
系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機
接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，
因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)
一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的
脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多
少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很
精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到
0.001mm。
直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結(jié)構(gòu)簡單
，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方
便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于
對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。 無刷電機體積小，重
量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定
。控制復(fù)雜，容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波
換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁
輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。 2.交流伺服電機也
是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同
步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高
轉(zhuǎn)動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)
運行的應(yīng)用。 3.伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控
制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同
時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目
標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編
碼器的精度（線數(shù)）。 請問交流伺服電機和無刷直流伺服
電機在功能上有什么區(qū)別？ 答：交流伺服要好一些，因為
是正弦波控制，轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比
較簡單，便宜。
編輯本段永磁交流伺服電動機
20世紀80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可
變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展，
各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅(qū)動器
系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺
服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。
90年代以后，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)
字控制的正弦波電動機伺服驅(qū)動。交流伺服驅(qū)動裝置在傳動領(lǐng)域
的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較，
主要優(yōu)點有： ⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護
和保養(yǎng)要求低。 ⑵定子繞組散熱比較方便。 ⑶慣量小
，易于提高系統(tǒng)的快速性。 ⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)
。 ⑸同功率下有較小的體積和重量。 自從德國
MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿(mào)易
博覽會上正式推出MAC永磁交流伺服電動機和驅(qū)動系統(tǒng)，這標(biāo)志
著此種新一代交流伺服技術(shù)已進入實用化階段。到20世紀80年代
中后期，各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。整個伺服裝置市場都轉(zhuǎn)
向了交流系統(tǒng)。早期的模擬系統(tǒng)在諸如零漂、抗干擾、可靠性、
精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全滿足運動控制的要求，
近年來隨著微處理器、新型數(shù)字信號處理器（DSP）的應(yīng)用，出
現(xiàn)了數(shù)字控制系統(tǒng)，控制部分可完全由軟件進行，分別稱為摪朧
只瘮或摶旌鮮綌、撊只瘮?shù)挠来沤涣魉欧到y(tǒng)。 到目前為
止，高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電動機，
控制驅(qū)動器多采用快速、準(zhǔn)確定位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。典型
生產(chǎn)廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司
。 日本安川電機制作所推出的小型交流伺服電動機和驅(qū)動
器，其中D系列適用于數(shù)控機床（最高轉(zhuǎn)速為1000r/min，力矩為
0.25～2.8N.m），R系列適用于機器人（最高轉(zhuǎn)速為3000r/min，
力矩為0.016～0.16N.m）。之后又推出M、F、S、H、C、G 六個
系列。20世紀90年代先后推出了新的D系列和R系列。由舊系列矩
形波驅(qū)動、8051單片機控制改為正弦波驅(qū)動、80C、154CPU和門
陣列芯片控制，力矩波動由24%降低到7%，并提高了可靠性。這
樣，只用了幾年時間形成了八個系列（功率范圍為0.05～6kW）
較完整的體系，滿足了工作機械、搬運機構(gòu)、焊接機械人、裝配
機器人、電子部件、加工機械、印刷機、高速卷繞機、繞線機等
的不同需要。 以生產(chǎn)機床數(shù)控裝置而著名的日本法那克
（Fanuc）公司，在20世紀80年代中期也推出了S系列（13個規(guī)格
）和L系列（5個規(guī)格）的永磁交流伺服電動機。L系列有較小的
轉(zhuǎn)動慣量和機械時間常數(shù)，適用于要求特別快速響應(yīng)的位置伺服
系統(tǒng)。 日本其他廠商，例如：三菱電動機（HC-KFS、HC-
MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列）、東芝精機（SM系列）、
大隈鐵工所(BL系列）、三洋電氣（BL系列）、立石電機（S系列
）等眾多廠商也進入了永磁交流伺服系統(tǒng)的競爭行列。 德
國力士樂公司（Rexroth）的Indramat分部的MAC系列交流伺服電
動機共有7個機座號92個規(guī)格。 德國西門子（Siemens）公
司的IFT5系列三相永磁交流伺服電動機分為標(biāo)準(zhǔn)型和短型兩大類
，共8個機座號98種規(guī)格。據(jù)稱該系列交流伺服電動機與相同輸
出力矩的直流伺服電動機IHU系列相比，重量只有后者的1/2，配
套的晶體管脈寬調(diào)制驅(qū)動器6SC61系列，最多的可供6個軸的電動
機控制。 德國博世（BOSCH）公司生產(chǎn)鐵氧體永磁的SD系列
（17個規(guī)格）和稀土永磁的SE系列（8個規(guī)格）交流伺服電動機
和Servodyn SM系列的驅(qū)動控制器。 美國著名的伺服裝置生
產(chǎn)公司Gettys曾一度作為Gould 電子公司一個分部（Motion
Control Division），生產(chǎn)M600系列的交流伺服電動機和A600
系列的伺服驅(qū)動器。后合并到AEG，恢復(fù)了Gettys名稱，推出
A700全數(shù)字化的交流伺服系統(tǒng)。 美國A-B（ALLEN-BRADLEY
）公司驅(qū)動分部生產(chǎn)1326型鐵氧體永磁交流伺服電動機和1391型
交流PWM伺服控制器。電動機包括3個機座號共30個規(guī)格。
I.D.（Industrial Drives）是美國著名的科爾摩根
（Kollmorgen）的工業(yè)驅(qū)動分部，曾生產(chǎn)BR-210、BR-310、BR-
510 三個系列共41個規(guī)格的無刷伺服電動機和BDS3型伺服驅(qū)動器
。自1989年起推出了全新系列設(shè)計的摻鶼盜袛（Goldline）永磁
交流伺服電動機，包括B（小慣量）、M（中慣量）和EB（防爆型
）三大類，有10、20、40、60、80五種機座號，每大類有42個規(guī)
格，全部采用釹鐵硼永磁材料，力矩范圍為0.84～111.2N.m，功
率范圍為0.54～15.7kW。配套的驅(qū)動器有BDS4（模擬型）、BDS5
（數(shù)字型、含位置控制）和Smart Drive（數(shù)字型）三個系列，
最大連續(xù)電流55A。Goldline系列代表了當(dāng)代永磁交流伺服技術(shù)
最新水平。 愛爾蘭的Inland原為Kollmorgen在國外的一個
分部，現(xiàn)合并到AEG，以生產(chǎn)直流伺服電動機、直流力矩電動機
和伺服放大器而聞名。生產(chǎn)BHT1100、2200、3300三種機座號共
17種規(guī)格的SmCo永磁交流伺服電動機和八種控制器。 法國
Alsthom集團在巴黎的Parvex工廠生產(chǎn)LC系列（長型）和GC系列
（短型）交流伺服電動機共14個規(guī)格，并生產(chǎn)AXODYN系列驅(qū)動器
。 原蘇聯(lián)為數(shù)控機床和機器人伺服控制開發(fā)了兩個系列的
交流伺服電動機。其中ДBy系列采用鐵氧體永磁，有兩個機座號
，每個機座號有3種鐵心長度，各有兩種繞組數(shù)據(jù)，共12個規(guī)格
，連續(xù)力矩范圍為7～35N.m。2ДBy系列采用稀土永磁，6個機座
號17個規(guī)格，力矩范圍為0.1～170N.m，配套的是3ДБ型控制器
。 近年日本松下公司推出的全數(shù)字型MINAS系列交流伺服系
統(tǒng)，其中永磁交流伺服電動機有MSMA系列小慣量型，功率從0.03
～5kW，共18種規(guī)格；中慣量型有MDMA、MGMA、MFMA三個系列，
功率從0.75～4.5kW，共23種規(guī)格,MHMA系列大慣量電動機的功率
范圍從0.5～5kW，有7種規(guī)格。 韓國三星公司近年開發(fā)的全
數(shù)字永磁交流伺服電動機及驅(qū)動系統(tǒng)，其中FAGA交流伺服電動機
系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、
CSMX多種型號，功率從15W～5kW。 現(xiàn)在常采用（Powerrate
）這一綜合指標(biāo)作為伺服電動機的品質(zhì)因數(shù)，衡量對比各種交直
流伺服電動機和步進電動機的動態(tài)響應(yīng)性能。功率變化率表示電
動機連續(xù)（額定）力矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量之比。 按功率變化
率進行計算分析可知，永磁交流伺服電動機技術(shù)指標(biāo)以美國I.D
的Goldline系列為最佳，德國Siemens的IFT5系列次之。
1. 形狀相同，轉(zhuǎn)動慣量比提高1倍，
2.抑制了轉(zhuǎn)動慣量比，以更高的增益
3.縮短了整定時間 、體積小，重量輕
4.尺寸縮小1號，重量減輕約20%
5.轉(zhuǎn)動慣量比值與以往機型相同
6.采用小型編碼器插頭
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