投稿者: nagakura

Was ist ein Shunt-Regler?

Ein Shunt-Regler (Nebenschlussregler) ist ein integrierter Schaltkreis (IC), der die Eingangsspannung eines Schaltkreises überwacht und eine Rückkopplung anwendet, um die Ausgangsspannung konstant zu halten.

Im Allgemeinen weicht die Spannung in einem integrierten Schaltkreis aufgrund verschiedener Faktoren wie Temperaturschwankungen und individuellen Bauteilunterschieden ab oder variiert. Shunt-Regler hingegen werden auch als integrierte Referenzspannungsschaltungen bezeichnet, da sie die Spannung mit hoher Präzision steuern können und häufig als Referenzspannungsquelle verwendet werden.

Im Vergleich zu spannungsstabilisierenden Schaltungen wie Linearreglern und Schaltreglern zeichnen sich Shunt-Regler durch ihre Fähigkeit aus, die Spannung mit hoher Genauigkeit zu regeln.

Anwendungen von Shunt-Reglern

Shunt-Regler werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen hochpräzise Referenzstromversorgungen erforderlich sind, z. B. als Referenzspannungsquellen für AD/DA-Wandler und DSP-Referenzen sowie zur hochpräzisen Steuerung elektronischer Geräte.

Obwohl Shunt-Regler eine hochpräzise Spannungsregelung bieten, ist ihr Wirkungsgrad aufgrund ihrer Konstantspannungsfunktion parallel zur Last sehr gering, insbesondere bei hohen Strömen. Sie werden daher als Referenzspannungsquelle bei niedrigen Lastströmen verwendet, wo ihr geringer Wirkungsgrad vernachlässigbar ist, und auch zur Ansteuerung eines anderen Reglers mit höherem Strom in Reihe mit seiner nachfolgenden Stufe.

In Logikschaltungen, die zwei Spannungen vergleichen, wie z. B. Komparatoren, wird die Referenzspannung als Vergleichsziel verwendet. Der Wert der Referenzspannung muss so stabil wie möglich sein, da jedes Abdriften der Referenzspannung zum Zusammenbruch der beabsichtigten Schaltungsfunktion führen kann.

Funktionsweise des Shunt-Reglers

Das Funktionsprinzip eines Shunt-Reglers besteht darin, dass seine Komponenten, ein Fehlerverstärker und ein parallel zur Last geschalteter Transistor, Schwankungen der Eingangsspannung kompensieren und einen konstanten Laststrom aufrechterhalten, wodurch ein hochgenauer Spannungswert erzielt wird.

Shunt-Regler bestehen in der Regel aus einem internen Referenzspannungs-Pin, einem Fehlerverstärker und einem Transistor, die in der Schaltung parallel zur Last geschaltet sind. Wenn die Eingangsspannung ansteigt, versucht die Ausgangsspannung, mit ihr zu steigen. Der Fehlerverstärker erkennt dies jedoch und erhöht den durch den Transistor fließenden Strom, wodurch der durch die Last fließende Strom verringert und der Anstieg der Ausgangsspannung unterdrückt wird.

Ein Beispiel für den einfachsten Shunt-Regler ist der Zenerdioden-Regler. Eine Zenerdiode unterscheidet sich von einer normalen Diode dadurch, dass sie eine Spannung in umgekehrter Richtung anlegt, und wenn diese einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, beginnt ein großer Strom zu fließen. Die Spannungsschwelle an diesem Punkt wird als Zener-Spannung bezeichnet. Sie ist ein konstanter Wert, unabhängig von der Größe des fließenden Stroms, und die Zener-Spannung kann durch Hinzufügen von Verunreinigungen zum PN-Übergang genau festgelegt werden.

Shunt-Regler, die sich die Eigenschaften dieser Dioden zunutze machen, können Schaltungen vereinfachen und die Kosten senken, da eine konstante Spannung mit nur einer Diode erreicht werden kann. Wegen der großen Temperaturschwankungen sollte jedoch ein Shunt-Regler, der aus einem Fehlerverstärker und Transistoren besteht, verwendet werden, wenn die Temperatureigenschaften wichtig sind.

Weitere Informationen zu Shunt-Reglern

1. Der Unterschied zwischen einem Serienregler und einem Shunt-Regler

Linearregler sind DCDC-Wandler, die eine Ausgangsspannung erzeugen, die niedriger als die Eingangsspannung ist. Sie lassen sich in zwei Typen einteilen: Serienregler und Shunt-Regler.

Shunt-Regler sind DCDC-Wandler, die Widerstände zur Erzeugung von Spannungsabfällen und Steuerelemente parallel zur Last verwenden und auch als Parallelregelungstypen bezeichnet werden. Im Gegensatz dazu haben Serienregler Steuerelemente in Reihe mit der Last und werden auch als seriengesteuert bezeichnet.

Shunt-Regler unterscheiden sich von Serienreglern dadurch, dass sie einen bestimmten Strom fließen lassen. Sie haben in der Regel eine hohe Blindleistung und sind nicht für Hochstromanwendungen geeignet.

2. Dreipolige Regler und LDOs

Im Gegensatz zu den Shunt-Reglern lassen sich die Serienregler, die ebenfalls für Hochstromanwendungen eingesetzt werden, in Dreipunktregler und LDOs (Low Dropout Regulator) einteilen. Dreipolige Regler bestehen aus einem Gerät mit drei Anschlüssen: Eingang, Ausgang und GND. In der Regel werden in Gleichstromversorgungsschaltungen aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads Schaltregler verwendet, aber in einigen Anwendungen werden Dreipolregler aufgrund ihres geringen Rauschens, der geringeren Anzahl externer Komponenten und der niedrigen Kosten eingesetzt.

Bei LDOs handelt es sich um Serienregler, die mit einer kleinen Eingang-Ausgangspotenzialdifferenz arbeiten können und den Vorteil haben, dass sie weniger Leistungsverluste aufweisen als Allzweck-Serienregler. Aufgrund ihrer Funktionsweise sind bei ihrer Verwendung jedoch auch Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, wie z. B. Grenzwerte für die Eingangsspannung und Lastbedingungen, weshalb es wichtig ist, die Spezifikationen zu überprüfen.

Was Ist Ein Kristall-Oszillatoren?

Kristall-Oszillatoren sind Geräte, die einen Schwingkreis in die mechanische Resonanz einer Quarzkristalleinheit (Quarz) einbauen und das piezoelektrische Phänomen des Quarzes nutzen, um eine konstante Frequenz zu erzeugen.

Andere Schwingkreise als Quarz sind die LC-Schwingung, die CR-Schwingung und die Schwingung mit keramischen Elementen. Die Kristalloszillation ist insofern überlegen, als sie eine hohe Genauigkeit in der Größenordnung von ppm erreichen kann (eine strenge Qualitätskontrolle ist möglich, wobei nicht mehr als ein Fehler pro Million Stück zulässig ist), während andere Oszillationsarten auf Schaltungen beschränkt sind, die eine Genauigkeit von % tolerieren können.

Der Grund, warum Quarz als elektronisches Schaltungselement verwendet werden kann, liegt in seinem piezoelektrischen Effekt. Quarz wird bereits seit dem 19. Jahrhundert als Element verwendet, lange vor der Erfindung von Transistoren und ICs.

Verwendungen von Kristall-Oszillatoren

Kristall-Oszillatoren, die auf der Vibration von Quarz basieren, wurden als Frequenzsignalquelle in Telekommunikationsgeräten, als Zeitgeber in Uhren (Quarz) und als Farbburstsignalquelle im Fernsehen verwendet. In den letzten Jahren werden sie in großer Zahl als Festfrequenz-Taktquellen in digitalen Schaltungen eingesetzt.

Taktreferenzsignale sind für ICs und LSIs (integrierte Schaltungen, die mehr hochintegrierte und komplexe Schaltungen als ICs enthalten) unerlässlich, und Kristall-Oszillatoren bieten die für die Takterzeugung erforderliche hohe Frequenzstabilität, Unveränderlichkeit und Kompaktheit.

Aus diesem Grund werden Kristall-Oszillatoren in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, nicht nur in herkömmlichen Telekommunikationsgeräten, Fernsehgeräten und Uhren, sondern auch in der Satellitenkommunikation, in Automobilen, Personalcomputern, DVD-Geräten und anderen Informationsgeräten.

Das Prinzip von Kristall-Oszillatoren

Ein Kristall-Oszillator ist ein Gerät, das einen Resonator, einen so genannten Kristall-Oszillatoren (Quarz), als Referenzresonanz verwendet und mit Hilfe eines Schwingkreises ein Signal erzeugt, das als Referenzfrequenz dient. Quarzkristalleinheiten nutzen das piezoelektrische Phänomen des Quarzes, aber eine Quarzkristalleinheit allein kann die erforderliche Amplitude der Resonanzfrequenz nicht aufrechterhalten.

In einem Kristall-Oszillatoren-Oszillator wird daher ein zusätzlicher interner Schwingkreis eingebaut, und die Resonanzfrequenz des Resonators wird zur Steuerung der Intensität und Frequenz des Referenzfrequenzsignals verwendet. Dies ist das Funktionsprinzip von Kristall-Oszillatoren. Quarz wird aus Quarz (Sio2: Siliziumdioxid) hergestellt, aber das in Kristall-Oszillatoren verwendete Material ist künstlicher Quarz. Der künstliche Quarzkristall wird aus einem natürlichen Kristall namens Raska hergestellt.

Raska wird in einen mit einer alkalischen Lösung gefüllten Ofen (Autoklav) gegeben und bei hohen Temperaturen und hohem Druck geschmolzen. Durch die kontrollierten Temperaturen entstehen natürliche Konvektionsströme, die große, hochreine, rekristallisierte Kunstkristalle erzeugen. Diese werden dann in dünne Scheiben geschnitten und zu Kristall-Oszillatoren verarbeitet.

Weitere Informationen über Kristall-Oszillatoren

1. Schwingungsmoden von Quarzkristall-Oszillatoren

Je nach dem Winkel, in dem der Kristall im Verhältnis zur Kristallachse geschnitten wird, variieren die Temperatureigenschaften der Frequenz, der Schwingungsmode usw. Am häufigsten ist das MHz-Band, von dem der “AT-cut”-Kristall einen großen Temperaturbereich und eine geringe Abweichung aufweist.

Wenn der Kristall beispielsweise in einer Armbanduhr verwendet wird, wird er bei einer Temperatur nahe der Körpertemperatur oder der Raumtemperatur geschnitten.

Der Schwingungsmodus bezieht sich auf die Form der mechanischen Schwingung des Kristalls, die auch als AT-Schliff “Dicken-Schlupf-Schwingung” bezeichnet wird und der Schwingung von Tofu auf einem Schneidebrett ähnelt, wenn es geschüttelt wird. Die Schwingungsfrequenz wird also durch die Dicke des Ausschnitts bestimmt.

2. Genauigkeit von Kristall-Oszillatoren

Die Genauigkeit eines normalen Kristall-Oszillators liegt bei etwa 1/10.000 bis 1/100.000. Im Vergleich zu anderen Oszillatoren ist diese Genauigkeit etwa 1.000-mal höher als die von Silizium-Oszillatoren und etwa 100-mal höher als die von Keramik-Oszillatoren, die genauer sind als Silizium- und Keramik-Oszillatoren, aber nicht so genau wie die in Atomuhren verwendeten Cäsium-Oszillatoren.

Kristall-Oszillatoren sind auch mit höherer Genauigkeit erhältlich und gehören zum Typ der temperaturgarantierten Kristall-Oszillatoren (TCXO). Diese Art von Produkten enthält eine Schaltung, die als temperaturgarantierte Schaltung bezeichnet wird. Die Temperaturgarantieschaltung hebt die Temperatureigenschaften der Kristalleinheit auf und gewährleistet durch den Einbau dieser Schaltung eine stabile Leistung über einen größeren Temperaturbereich.

3. Funktionsweise einer Kristall-Oszillatoren-Uhr

Eine Quarzoszillator-Uhr oder Quarzuhr funktioniert als Uhr, indem sie die von einem Kristall-Oszillatoren erzeugten hochpräzisen Schwingungen mit Hilfe eines ICs, das die Frequenz teilt, in Frequenzen im Sekundentakt umwandelt. Analoge Uhren (mit Zeigern) verwenden diese Frequenz in Sekundenschritten, um einen Schrittmotor anzutreiben, der den Sekunden-, Minuten- und Stundenzeiger bewegt. Digitaluhren wiederum nutzen die von einem Kristall-Oszillatoren erzeugte Frequenz in Sekundenschritten, um die Flüssigkristallanzeige zu steuern und die Ziffern darzustellen.

Der Vorteil von Quarzuhren gegenüber mechanischen Uhren liegt nicht nur in ihrer höheren Ganggenauigkeit. Die Tatsache, dass sie mit Batterien betrieben werden können, bedeutet, dass sie lange Zeit ohne Wartung laufen können. Und selbst wenn die Batterie leer ist, kann sie ausgetauscht werden, und die Uhr läuft mit der gleichen Präzision weiter wie zuvor.

Auf dem Markt sind auch Quarzuhren, die ohne Batteriewechsel auskommen, wie z. B. solar- oder generatorbetriebene Uhren, die über einen längeren Zeitraum weiterlaufen können.

4. Vergleich mit MEMS-Oszillatoren

Die Geschichte der Kristall-Oszillatoren verbreitete sich rasch, nachdem japanische Uhrenhersteller in den 1950er Jahren Quarzuhren entwickelt hatten, und heute sind sie in Telekommunikationsgeräten, Fernseh- und Informationsgeräten weit verbreitet. In letzter Zeit haben jedoch die so genannten MEMS-Oszillatoren (mikroelektromechanische Systeme) aufgrund ihrer Miniaturisierung, ihres Preises und ihrer Leistung an Aufmerksamkeit gewonnen.

MEMS-Oszillatoren verwenden ein Herstellungsverfahren, das auf dem Halbleiterherstellungsprozess basiert, wodurch sie leicht in elektronische Schaltungen integriert werden können und sich für eine Miniaturisierung eignen. Es gibt auch Produkte auf dem Markt, die in Bezug auf ihre Eigenschaften, wie z. B. die einfache Frequenzeinstellung und den Stromverbrauch, Vorteile aufweisen, und es besteht die Möglichkeit, dass sie durch künftige Verbesserungen die Kristall-Oszillatoren in Bezug auf ihren Marktanteil überholen werden.

5. Anstrengungen zur Erreichung höherer Frequenzen

Mit der jüngsten Ausweitung des Volumens der Informationskommunikation steigen die von den Informations- und Kommunikationsgeräten zu verarbeitenden Frequenzen mit der Generation der Kommunikation, da eine größere Modulationsbandbreite für die Kommunikation und schnellere Taktfrequenzen zu verarbeiten sind. Daher besteht natürlich ein Bedarf an Kristall-Oszillatoren für die Erzeugung von Referenzfrequenzen zur Unterstützung höherer Frequenzen.

Mit Fortschritten in der analogen Schaltungstechnik wie PLLs ist es möglich, die Frequenz schaltungsseitig bis zu einem gewissen Grad anzuheben. Um die Oszillationsfrequenz der Referenz-Kristall-Oszillatoren zu erhöhen, wurden daher Produkte mit einer hohen Frequenz von 100 MHz auf den Markt gebracht, indem die Quarzeinheit selbst und die Oszillationsschaltung verbessert wurden, um hohe Frequenzen zu unterstützen.

Was Ist Ein Thyristor-Module?

Ein Thyristor-Module ist ein Produkt, das einen Thyristor, eines der gleichrichtenden Halbleiterelemente, mit einem Stromübertragungskreis und anderen Komponenten für die jeweilige Anwendung integriert und aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit nach modularen Spezifikationen hergestellt wird.

Thyristormodule werden eingesetzt, wenn in einer bestimmten Schaltung ein Schaltmechanismus als Reaktion auf ein Eingangssignal erforderlich ist. Im Allgemeinen werden sie als Relaiskomponenten in den Schaltkreisen eingesetzt, und Dioden und Triacs verhalten sich ähnlich.

Je nach dem Prozess, den Sie implementieren möchten, können Sie die gewünschte Ausgabe für verschiedene Eingänge steuern, indem Sie verschiedene Module mit unterschiedlichen Ausgängen für verschiedene Eingangssignale verwenden.

Verwendungszwecke von Thyristor-Modulen

Thyristor-Module werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. als Einschaltstromschutz in Hochleistungs-Wechselrichterschaltungen, zur Leistungssteuerung in stromführenden Industrieanlagen und zur Motorsteuerung in Zügen. Sie spielen die Rolle eines Schalters und werden in Situationen eingesetzt, in denen Schaltungsentwickler die Eigenschaft nutzen wollen, dass sie, wenn sie einmal leiten, so lange leiten, bis der zu diesem Zeitpunkt erzeugte Strom abläuft.

Ein bekanntes Beispiel sind Thyristoren, die in Blitzgeräten von Kameras eingesetzt werden. Der Blitz muss in dem Moment, in dem der Schalter gedrückt wird, Licht abgeben und so lange leuchten, bis die Ladung vollständig entladen ist.

Wenn man versucht, eine solche Bewegung mit nur einem sich öffnenden und schließenden Kontakt auszudrücken, kann ein Thyristor-Module leicht implementiert werden.

Prinzip des Thyristor-Moduls

Das Prinzip des Thyristor-Moduls besteht darin, dass ein Thyristor, ein gleichrichtendes Element, das durch Anlegen einer Gate-Vorspannung arbeitet, durch die Integration eines Gehäuses mit guter Wärmeableitung und einer Stromumleitungsschaltung, die das Gate ausschaltet, einfach zu verwenden ist, um einen Stromkreis in Geräten, die große Ströme verarbeiten, leicht zu unterbrechen.

Die interne Struktur eines Thyristors besteht aus einer Diode, an die ein Anschluss, der so genannte Gate-Anschluss, angeschlossen ist, und ist durch eine PNPN-Vierschichtstruktur gekennzeichnet. Thyristoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie erst dann leiten, wenn eine positive Vorspannung von der Anodenseite zur Kathodenseite im Stromkreis angelegt wird und ein Gatestrom fließt.

Sobald ein Gatestrom fließt, geht der Thyristor wie eine Diode in den leitenden Zustand über und leitet so lange, bis die Vorspannung von der Anodenseite zur Kathodenseite negativ wird oder der Gatestrom Null wird. Thyristoren leiten übrigens nur in einer Vorspannungsrichtung, aber wenn man möchte, dass der Gatestrom gegen eine Vorspannung in beide Richtungen fließt, verwendet man einen Triac mit einer in beiden Richtungen installierten Thyristorstruktur.

Weitere Informationen über Thyristor-Module

1. Thyristor-Stromübertragungsschaltung

Thyristoren, die im Wechselstrombetrieb ihr Gate beim Nulldurchgang zuverlässig abschalten können, lassen sich im Gleichstrombetrieb nach dem Einschalten des Gates nicht abschalten. In diesem Fall wird häufig eine Schaltung verwendet, die als Nebenschlussschaltung bezeichnet wird.

Eine Stromableitungsschaltung ist eine Schaltung, bei der ein Thyristor zur Stromableitung und ein RC-Glied parallel zur Hauptleitung geschaltet sind und der Strom in der Hauptleitung durch Einschalten der Gate-Vorspannung des Thyristors abgesaugt wird. Diese Schaltung wird häufig bei Anwendungen mit hoher Leistung eingesetzt.

2. GTO-Thyristor und GCT-Thyristor

GTO steht für Gate Turn Off und GCT für Gate Commutated Turn Off. Bei GTOs fließt beispielsweise ein negativer Strom durch das Gate, um freie Elektronen zwischen Anode und Kathode zu ziehen, wodurch der Strom abgeschaltet wird.

Es muss jedoch eine ausreichende Stromkapazität gewährleistet sein, und es ist ein Hochstrom-Gate-Schaltkreis für die Abschaltung erforderlich.

3. Umwandlungstrends bei IGBT und Si-C-MOSFET

Thyristor-Module sind als Teil von Leistungsmodulen immer noch weit verbreitet, aber sie werden durch leistungsstarke IGBT-Module und SiC-MOSFETs ersetzt, die heutzutage den Hauptanteil der Leistungsgeräte der nächsten Generation ausmachen.

In Schienenfahrzeugen und anderen Bereichen, in denen große Mengen an Strom verarbeitet werden, sind sie jedoch nach wie vor erforderlich, und es gibt modulartige Verbundprodukte, die Thyristor-Module beispielsweise zur Steuerung der sehr großen Einschaltströme in IGBT-Modulen verwenden.

Was ist ein Servoregler?

Ein Servoregler ist ein Gerät, das in einem Servosystem verwendet wird, um einen Servomotor gemäß den vom Regler eingestellten Werten zu steuern.

Bei Servoregler-Systemen handelt es sich um Motorantriebssysteme, die in Industrieanlagen für Hochgeschwindigkeits- und Präzisionssteuerungen unentbehrlich sind, und es ist nicht übertrieben zu sagen, dass Servoregler dies möglich machen. Die Hauptaufgabe des Servoreglers besteht darin, den Servomotor mit Energie zu versorgen, damit er seine Aufgabe entsprechend dem Lastmoment erfüllen kann.

Er kann grob unterteilt werden in den Teil, der die Leistungsumwandlung vornimmt, und den Teil, der den Motorstatus erfasst und die Steuerberechnungen durchführt.

Anwendungen von Servoreglern

Servoregler werden zusammen mit Motoren in Servo-Systemen verwendet, die in einer Vielzahl von Bereichen zum Einsatz kommen, von Industrieanlagen bis zu Werkzeugmaschinen. Ein Beispiel sind Industrieroboter in Automobilwerken. Von Industrierobotern wird verlangt, dass sie vorgegebene Bewegungen präzise wiederholen, und um dieses Ziel zu erreichen, werden die Bewegungen verkörpert.

Um dies zu erreichen, muss die Energieversorgung genau auf die Belastung der Motoren abgestimmt sein, die für die auszuführenden Bewegungen erforderlich sind. Servoregler überwachen den Zustand des Motors und stellen gleichzeitig die richtige Leistung zur Verfügung, um die Bewegung und das Drehmoment bis zur festgelegten Position zu realisieren.

Diese Situation wird auch in einer Vielzahl anderer Situationen genutzt, in denen Präzisionsbewegungen erforderlich sind, wie z. B. in der Halbleiterfertigung und in medizinischen Geräten.

Funktionsweise des Servoreglers

Die Funktionsweise des Servoreglers besteht darin, dass der Verstärker eine elektrische Rückkopplung liefert, während der Motorstatus, wie z. B. der Drehwinkel, die Geschwindigkeit und der Strom, mit Sensoren genau überwacht wird, um den Motor sehr präzise zu steuern. Als Steuerung wird in der Regel eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) eingesetzt, die diesen Verstärkerbetrieb realisiert, die Sollwerte einstellt und die Informationen überträgt.

Der Servoregler stellt die notwendige Leistung zur Verfügung, um den Zielsollwert zu regeln, aber für eine genauere Regelung ist es notwendig, zu überwachen, ob die Bewegung des Servomotors den Sollwert erreicht hat und eine entsprechende Rückmeldung zu geben. Aus diesem Grund haben Servoregler in der Regel einen eingebauten Sensor, den sogenannten Encoder.

Ein Encoder besteht aus einer Scheibe mit einem Schlitz und einer Fotodiode, die die Winkelgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des Motors erfasst. Da sich die Scheibe in Verbindung mit dem Motorrotor dreht, können die Anzahl der Umdrehungen und die Geschwindigkeit durch die Erfassung optischer Signale, die durch die Schlitze laufen, überwacht werden.

Die Fotodiode erfasst diese optischen Signale, wandelt sie in Strom um und leitet sie an den Verstärkerteil zurück. Der Verstärkerteil verwendet im Allgemeinen ein PWM-System, um den Motor durch Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom und dann in eine gewünschte Frequenz anzutreiben. Dieser Block besteht aus einem Wandlerteil, einem Glättungsschaltungsteil und einem Wechselrichterteil. Die Geberinformationen werden in der Regel an den Umrichterteil zurückgegeben.

Weitere Informationen zu Servoreglern

1. Unterschiede zwischen Umrichtern und Servos

In Bezug auf die Motorsteuerung sind Umrichter und Servos gleich, aber sie haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, und ihre Anwendungen können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden.

Umrichter
Umrichter werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von sozialen Infrastrukturen wie Klimaanlagen, Aufzügen und Rolltreppen bis hin zu Industrieanlagen und Haushaltsgeräten. Sie zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, die Drehzahl von Motoren zu regeln und einen reibungslosen und stabilen Betrieb zu gewährleisten, insbesondere wenn ein regelmäßiger Dauerbetrieb mit geringem Stromverbrauch erforderlich ist.

Servos
Servos zeichnen sich durch eine hohe Präzision aus, da die Drehzahlregelung genau eingestellt werden kann. Servos werden gewählt, wenn die positionsbezogene Steuerung von Maschinenbewegungen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision erfolgen soll.

2. Regelung von Servoreglern

Bei Servoreglern wird in der Regel eine Regelung auf der Basis von Geberinformationen eingesetzt. In der Praxis kann es jedoch auch bei einer Regelung mit Rückführung zu Abweichungen vom Sollbetrieb kommen, z. B. durch Werkstückschrumpfung oder Fluchtungsfehler zwischen den Achsen. Aus diesem Grund gibt es Servoregler mit verschiedenen Phasenkompensationsfunktionen.

Es gibt auch Anwendungen, bei denen eine Feinsteuerung der Winkelgeschwindigkeit wichtig ist, z. B. bei den Anstiegs- und Abfallzeiten, je nach Zeitpunkt der Steuerung, um die Zeit zu verkürzen, bis die gewünschte Geschwindigkeit oder der gewünschte Phasenwinkel erreicht ist, und um eine konstante Geschwindigkeit während des normalen Betriebs zu gewährleisten.