变频器，顾名思义，就是可以改变频率的器件，它是一个频率和电压能调整输出的交流电源而已，主要用来给异步电机进行调速使用。在变频器没有出现以前，异步电机调速是非常麻烦的，因为转速和转矩不是一条直线，比如通过滑差头来调速，或者简单的降压调速等等，效果都不理想。根据三相异步电机的转速公式，转速n=60*f/p(1-s)，其中p是极对数，s是转差率，f是电源的频率，只要能输出一个频率可控的交流电源，三相异步电机的转速就可以顺利改变，这个就是变频器工作原理的根本。但是发电厂供应的三相交流电源，是相差120°的正弦波，频率都是50HZ的，在电力电子器件被发明以前，相改变这个电源频率，几乎是不可能完成的事情，所以交流电机发明了几乎接近100年都没有良好的调速装置。后来晶闸管，GTR管，IGBT管等大功率器件在上个世纪末相应被发明了，还有单片机嵌入式技术日益成熟，人们找到了异步电机调速的基本方法。那就是先把三相交流电压，经过二极管或者可控硅来整流成为波动的直流电，再利用电容来滤波和稳压，变成稳定的直流电，利用6个IGBT管来组成逆变回路，单片机通过PWM斩波的方法，输出一系列可变脉宽的方波，用来模拟出可变频率的交流电的等效效果，达到控制电机转速的目的。可以想象一下，任何曲线都能用很多条直线段来分段模拟链接，模拟用的直线段越多，曲线就可以被描述得越精确，这个实际是数学上的微积分的理念了。正弦波虽然看起来很复杂，但是同样可以用很多个方波来模拟等效它，如果输出等幅值而宽度可变的方波，而且方波的面积和对应的正弦波面积相等，它的作用会等同于正弦波的工作效果，通过控制工作周期就可以改变输出电源的频率，这种就是所谓的PWM控制了，因为IGBT这些开关管可以实现非常高速的开关功能，比如有几十K的频率，这样输出的方波足够多，模拟出来的正弦波效果就比较好。但是电机光改变频率还不够的，电压也要跟着调整，否则可能会让电机工作不正常，比如严重发热而烧毁等。主要是因为电机的铁芯是非线性的，要求在电源频率改变的时候，电压也要改变，这样才可以控制主磁通恒定不变。因为：主磁通≈电机电压÷（4.44*频率*电子绕组匝数）因此要在调频的时候，让电机电压也跟着频率的变化而变化，这样主磁通就可以保持不变了，避免磁通饱和或者工作在弱磁状态。

   运控公司的HK系列标准行星减速机，市面上有大量的仿品，外观看上去差不多，但是有的价格只有运控的一半。尤其是行星减速机，暂时没有断代的技术，那么想要控制反向间隙，那么齿轮间隙必然小，齿轮间隙一旦很小，稍有偏差就容易卡顿，那么齿轮、齿圈、轴承、行星架的加工精度、同心度必须很高。那么仿制HK减速机的，价格很低，要么牺牲精度，要么牺牲一致性。减速机的一致性方法之一是拧几圈，看看 有没有卡点，用户太容易判断了，所以他们会牺牲精度。    所以，在这里跟大家分享一个判断减速机精度的方法    固定好减速机，在输出端粘一支激光笔，正转5圈，在距离20米的墙上标记激光点的圆心，反转5圈，再次标记激光点的圆心，两个圆心之间的距离就是弦长，计算出的夹角就，就是减速机空载反向间隙。

   光电开关常常被用作步进电机控制系统、伺服电机控制系统的零位传感器，因为它的灵敏度和精度远高于接近开关。的红外线不是一个点，而是一个面，当发射端与接收端之间的射线被遮挡，达到阈值才判定为状态改变，发出信号。普通光电开关的误差几丝到几十丝，即便一些所谓的进口高端光电开光号称0.0001mm，在实际应用中也达不到这个精度，因为光电开关必然会受到粉尘、外界光线、遮挡物本身的透光率、折射率影响。   除了广电开关本身的精度，还要考虑信号响应速度和电机停止速度。    光电开关被遮挡到阈值，光电开关自身做出响应，信号传导到PLC，PLC在发送停止指令给驱动器，这是一个传导的过程，而这个过程中，电机一直再移动，这个位移量往往超过了传感器的最佳检测临界点，尤其在速度较快，负载有变化的应用中，这个位移量存在的不确定性，严重影响了步进电机、伺服电机寻找零位的定位精度。    所以找零的动作一定要慢。单传感器滑台找零的正确姿势是这样的。    加入总行程10000个脉冲，那么较慢的速度，    反转发1100个脉冲找零    没有检测到信号，有可能是传感器失灵，也有可能是方向信号出错，立即报警。​​    得到传感器的信号以后立即停止，避免过冲太多损伤硬件。    再正转1000个脉冲离开传感器检测范围    再以很慢的速度反转，直到得到传感器信号。

   变频器是利用功率半导体器件的通断作用，将工业频率的电源转换成另一种频率的电能控制装置。简单来说，变频器就是一个功率转换装置。也可以一般理解为将工频功率(50Hz或60Hz)转换成各种频率的交流功率，实现电机变速运行的装置。变频器的主要结构包括了整流器、滤波器、逆变器、制动单元、驱动单元、检测单元和微处理单元。   一、变频调速的节能   1)采用变频调速后风机和泵类负荷的节能效果最明显，节能率可达20%~60%。这是因为风扇和泵的功耗与速度的三次方成正比。当用户所需的平均流量较小时，风机和水泵的转速较低，节能效果也相当可观。然而，当使用传统的挡板和方法来调节流量时，功耗没有太大变化。由于此类负载较多，约占交流电机总容量的20%~30%，其节能意义重大。   2)对于一些低速运行的恒转矩负载，如输送带，变频调速也能节能。此外，能耗大的电机(如绕线转子电机等。)和那些效率低的(如龙门刨床等。)采用变频调速，节能效果也很明显。   二、调速在电机运行中的优势   1)变频调速可以轻松实现电机的正反转。只有改变变频器中逆变管的开关顺序才能实现输出换向，不存在换向不当烧坏电机的问题。   2)变频调速系统的启动多从低速开始，频率较低。加减速时间可以任意设定，所以加减速时间相对平缓，启动电流小，可以进行更高频率的启停。   3)变频调速系统制动时，变频器可以利用自身的制动电路消耗机械负载对制动电阻的能量，也可以反馈给供电电网。但是需要增加特殊的附件反馈到电网，导致投资大。此外，变频器还具有DC制动功能。当需要制动时，变频器向电机施加DC电压进行制动，因此不需要额外的制动控制电路。   4)DC发动机可以用变频器代替，然后用感应电机。与DC发动机相同，不需要电刷、滑环等。并且具有优异的可维护性和耐环境性。   5)一台变频器可以并行运行，控制多台发动机   6)变频器可软启动、软关闭，发动机加减速时间可任意调节。   7)降低启动电流。通过变频器软启动和软关断启动电机时，启动电流可降至额定电流的1.5~2倍。一般直接启动时，有6倍于额定电流的启动电流流过，因此会给电机频繁运行/停止带来负荷。   8)变频器的拾波制动便于电制动。   三、以提高技术水平和产品质量为目的的应用   除了在风机、泵类负载中应用变频调速外，还可广泛应用于传动、缠绕、提升、挤压、机床等各种机械设备控制领域。它可以提高奇特收率，延长设备的正常工作周期和使用寿命，简化操作和控制系统，甚至改变原有的工艺规范，从而提高整个设备的控制水平。选择变频器配置时，很难完全掌握负载特性。   1.确认负载特性，如负载类型、速度和性质；   2.确认是否为连续运行、长时间运行、短时间运行等运行特性；   3.确定最大消耗输出值和额定输出值；   4.确认最高转数和额定转数；   5.确认速度控制范围；   6.确认负载、电流、电压、频率、温度等的变化。   7.确认所需的控制精度；   8.确认制动方法；   9.确认输入功率配置，即从速度-扭矩特性、过载能力、额定时间、起动扭矩、额定输出值、运行方式、控制方式、转数、效率-功率等因素中选择容量。   然而，以上述方式选择合适的变频器品牌产品以及相应的配置并不容易。所以普通用户可以根据电机配置选择变频器。首先选择配置电压(220伏、380伏、440伏)，然后根据发动机容量(千瓦)选择逆变器容量。一般起动扭矩和负荷较小的产品，如风扇、泵等，采用1:1容量的发动机和变频器；用于电梯、起重机等。需要更大扭矩和更大负载的，选择比电机容量高一级的变频器。

   变频器的主要用途之一就是通过改变电机工作电源频率的方式，来帮助交流电机进行调速工作。因此，变频器与电机配合使用的组合在如今的工业领域中是非常常见的工控组合，但变频器在运行的过程中会干扰其它设备的正常运行，以下就是三科变频器为大家总结的几点关键知识。   普通两电平和三电平PWM电压源型变频器由于输出电压的跳变步长较大，相电压的跳变达到DC母线电压和DC母线电压的一半，并且由于逆变功率器件的快速开关输出，会产生较大的电压变化率，即du/dt。由于逆变器DC母线电压和功率器件的开关速度不同，du/dt有时会超过10000V/μs，较大的du/dt会影响电机的绝缘，特别是当变频器输出与电机之间的电缆距离较长时，由于线路分布电感和分布电容的存在，会发生行波反射，du/dt因此，这类变频器一般需要专门设计的电机进行绝缘，而电机的绝缘必须如果要使用普通电机，必须附加一个输出滤波器。   ②输出线长距离传输    对于一些高压变频器的特殊应用，比如电潜泵供电时，其输出电缆可能超过1km，长度可能达到几十公里。此时，不能简单地将输出电缆视为电线。    一方面，电缆的等效电阻会有相应的压降，导致负载端的电压低于变频器，需要对变频器的输出进行适当补偿；另一方面，由于电缆分布电感和电容的影响，变频器的输出会导致传输速度下降，低于光速。随着输出频率的变化，其传输速度也会发生变化，可能会造成前后信号叠加，产生过电压。同时，由于长距离传输，会发生行波反射，导致下行信号和上行反射信号在某些频段叠加，导致这类问题的因素是在于没有对输电的过程进行充分的考虑。在变频器的设计中，输出传输距离一般较短，因此很少考虑。   ③输出的谐波    输出谐波on电机的影响主要包括:引起电机的额外发热，导致电机的额外温升，这在降额中经常使用，以及由于输出波形的失真，增加了电机的重复峰值电压，从而影响/kloc-。   ④电机设计和输出电缆选择中的特殊问题    由于变频器output谐波将导致电机的额外温升，因此必须适当扩大电机的容量，并降低热参数。谐波make电机振动并增加噪音。电机应采用低噪声设计，避免可能的振动，临界转速必须避开整个工作转速范围。转矩脉动引起的应力集中可能会对电机部件造成损伤，必须对电机的关键部位进行强化。定子和转子的槽形应与标准电机不同，以减少谐波造成的铜消耗。应采用绝缘轴承，必要时应在轴上安装接地碳刷，以避免轴电流对轴承的损坏。由于普通变频器输出波形包含高阶谐波，线路的等效电阻因集肤效应而增加。同时，当逆变器输出低频时，输出电压降低，线电压降与输出电压之比增加。因此，输出电缆的横截面积应比普通连接扩大一个等级。   ⑤扭转振动    在大功率中压变频系统中，由于电机和机械负载具有较大的转动惯量，当机械系统的固有频率与电机由谐波电流引起的转矩脉动频率一致时，往往会发生扭振。过度的扭转振动会损坏电机和系统的联轴器或系统的其他机械部件。

1、如何挑选步进电机和交流伺服电机？    关键视实际运用状况而定,简易地说要明确：负荷的特性(如水准還是竖直负荷等),转距、惯量、转速比、精密度、加降速等规定,上台操纵规定(如对端口号页面和通信层面的规定),关键操纵方法是部位、转距還是速率方法。供电电源是直流还是交流电源,或电池供电,电压范围。上述以明确电动机和适用控制器或控制板的型号规格。2、挑选伺服电机還是交流伺服电机系统软件？    我觉得,挑选哪些的电动机应依据实际运用状况而定,都有其特性。3、怎样适用伺服电机控制器？    ​依据电动机的电流量,适用超过或相当于此电流量的控制器。如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。针对大转距电动机,尽量用高工作电压型控制器,以得到优良的髙速特性。4、2相和5相伺服电机有什么差别,怎样挑选？    2相电机成本低,但在低速时的震动较大,高速时的力矩下降快。5相电动机则震动较小,髙速特性好,比2相电动机的速率高30~50%,可在一部分场所替代交流伺服电机。5、什么时候采用交流电机调速系统软件,它和沟通交流伺服电机有什么差别？    直流伺服电机分为有刷和无刷电机。直流无刷电机成本低,结构简单,启动转距大,调速层面宽,控制容易,务必维修保养,但维修保养方便快捷(换电机碳刷),导致电磁干扰,对地理环境有要求。因此它可以用于对直接成本特别敏感的通常工业化生产和民用型场地。直流无刷电机重量轻,很轻,负荷率大,没有响应快,速率高,惯量小,旋转光滑,扭矩平稳。操纵繁杂,非常容易保持智能化系统,其电子器件换相方法灵便,能够方波换相或正弦波形换相。电动机免维护保养,高效率很高,运作溫度低,电磁波辐射不大,寿命长,可用以各种各样自然环境。直流伺服电机都是直流无刷电机,分成同歩和异步电机,现阶段伺服控制系统中通常都用同步电机,它的输出功率范畴大,能够保证挺大的输出功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因此合适做低速档稳定运作的运用。6、使用电机时要注意的问题？    通电运作前应作给出查验：1)开关电源工作电压是不是适合(过电压很将会导致驱动器控制模块的毁坏)；针对直流电键入的+/-旋光性必须不可以接错,驱动器控制板上的电机型号或电流量预设值是不是适合(刚开始时不必很大)；2)操纵电源线接牢固,工业生产当场最好是要考虑到屏蔽掉难题(如选用双绞线)；3)不必刚开始时就把必须接的线全接好,只连接成最基础的系统软件,运作优良后,再逐渐联接。4)一定要搞清楚接地方法,还是采用浮空不接。5)运行的三十分钟需要紧密观查电动机的情况,如健身运动是不是一切正常,响声和温度状况,发觉难题马上关机调节。7、伺服电机起动运作时,有时候动一下下就没动了或原地不动往返动,运作时有时候还会失步,是啥难题？    通常要考虑到下列层面作查验：1)电动机扭矩是不是充足大,可否推动负荷,因而人们通常强烈推荐客户电机选型时要采用扭矩比具体必大50%~100%的电动机,由于伺服电机不可以过负荷运作,就算是一瞬间,都是导致失步,比较严重时转停或弧形原地不动不断动。2)上台控制板来的键入走路单脉冲的电流量是不是够大(通常要>10mA),令其光耦平稳通断,键入的頻率是不是过高,造成接受不上,假如上台控制板的輸出电源电路是CMOS电源电路,则还要采用CMOS键入型的控制器。3)起动頻率是不是太高,在起动程序流程上是不是设定了加快全过程,最好是从电动机要求的起动頻率内刚开始加快到设置頻率,就算加快時间很短,不然将会也不平稳,乃至处在惰态。4)电动机未固定不动比较好的时候,有时候会出現此情况,则归属于一切正常。因为,实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。5)对于5相电机来说,相位接错,电机也不能工作。8、我想要根据通信方法立即操纵交流伺服电机,行吗？    能够的,也较为便捷,仅仅速率难题,用以对响应时间规定不太高的运用。假如规定迅速的没有响应主要参数,最好是用伺服电机运动控制卡,通常它上边有DSP和高速运行的逻辑性解决电源电路,以保持髙速高精的伺服控制系统。如S加速、多轴插补等。9、用电源变压器给步进电机和直流无刷电机系统软件供电系统怎么样？   一般最好不要,特别是大力矩电机,除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为,电机工作时是大电感型负载,会对电源端形成瞬间的高压。而电源变压器的负载特性不太好,会维护关闭,且其高精密的稳压管特性又不用,有时候将会导致电源变压器和控制器的毁坏。可以用常规的环形或R型变压器变压的直流电源。10、我想要用±10V或4~20mA的交流电压来操纵伺服电机,行吗？    能够,但必须另一个的变换控制模块。