伺服電機與變頻電（diàn）機的區別

　　伺服的基本概（gài）念是準確、精確、快速定位。變頻是（shì）伺服控製的一個必須的內部環節，伺服驅動器中同樣存在變頻（要進行無級調速）。但伺服將電流環速度（dù）環或者（zhě）位置環（huán）都閉合進行控製，這（zhè）是很大的（de）區別。除此外，伺服電機的構（gòu）造（zào）與普通電機是有區別的，要滿足快速（sù）響應和準確定位。現在市麵上（shàng）流通的交流伺服電機多為永磁同步交流（liú）伺服，但這種電機受工藝（yì）限（xiàn）製，很難做到很大的（de）功率，十幾KW以上的同步伺服價（jià）格及其昂貴，這樣在現場應用允許的情況下多采用交流異步伺服，這時很多驅（qū）動器就是高端變頻器，帶編碼器反（fǎn）饋閉（bì）環控製。所謂伺服就是要滿足準確、精確、快速定（dìng）位（wèi），隻要滿足就不存在伺服變頻（pín）之爭。 

　　一、兩者的共（gòng）同點： 

　　交流伺服的技術本身就是借鑒並應用了變頻的技術，在直流電機的伺服（fú）控（kòng）製的基礎上通（tōng）過變頻的PWM方（fāng）式模仿直流電機（jī）的控製方式來（lái）實現的，也（yě）就是說交流伺服電（diàn）機必然有變頻的這一環節：變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電（diàn），然後通過可控製門極的各類晶體管（IGBT，IGCT等（děng））通過載波頻率和PWM調節逆變為頻率可（kě）調的波形類似（sì）於正餘弦的脈動電（diàn），由於頻率可調，所以交流電機的速度就可調了（n=60f/p ，n轉速，f頻率， p極對數） 

　　二、談談變（biàn）頻器： 

　　簡（jiǎn）單的變頻（pín）器隻能（néng）調節交流電機的速度，這（zhè）時可以開環也可以閉環要視控製方（fāng）式和變頻器（qì）而定，這就（jiù）是傳統意（yì）義上的V/F控（kòng）製方式。現在很多（duō）的變頻已（yǐ）經通過數學模型的建立，將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控製電機轉速和轉矩的兩個（gè）電流（liú）的分量，現在大多數能進行力矩控製（zhì）的著名品牌的變頻（pín）器都是采用這（zhè）樣（yàng）方式控製（zhì）力矩，UVW每相的輸出要加霍爾效（xiào）應的電流（liú）檢測裝（zhuāng）置，采樣反饋後構（gòu）成閉環負反饋的（de）電（diàn）流環的PID調（diào）節；ABB的變頻（pín）又提出和（hé）這樣方（fāng）式不同的（de）直接轉矩控製技術，具體請查閱有關資料。這樣可以既控製電機的速度也（yě）可控製電機（jī）的力（lì）矩，而且速度的控製精度優於v/f控製，編碼（mǎ）器反（fǎn）饋也（yě）可加可不加，加（jiā）的時候控製精（jīng）度和響應特性要（yào）好很多。 

　　三、談（tán）談伺服： 

　　驅動器方麵：伺服驅動器在發展了變頻技術的前提下，在驅動器內部的電流環，速度環和位置環（變頻器沒有該環）都進行了比一般變（biàn）頻更（gèng）精確的控製技術和算法運算，在功能（néng）上也（yě）比傳統的變頻強大很多（duō），主要的一（yī）點可以進行精確的位（wèi）置控製。通過上（shàng）位控製器發送的脈衝序列來控製速（sù）度和位置（當然也有些伺服內（nèi）部集成了控製單元或通過總線通訊的方式直接將位置和（hé）速度等參數設定在驅動（dòng）器裏），驅動器內部的算法和更快更（gèng）精確的計算以及性能更優良的（de）電子器（qì）件使之更優越於變（biàn）頻器。 

　　電機方麵：伺服電機的材料、結構和加工工藝要遠遠高於變頻器驅動的交流（liú）電機（一般交流電機或恒（héng）力矩、恒功率等（děng）各類變頻電機），也就是說當驅動器輸出電（diàn）流、電壓、頻率（lǜ）變化很快的電源時，伺服電（diàn）機就能根（gēn）據（jù）電源變化（huà）產生響應的動作（zuò）變化，響應特性和抗（kàng）過載能力（lì）遠（yuǎn）遠高於變頻器驅動（dòng）的（de）交流電機，電機方麵的嚴重差異也是兩者性能（néng）不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那麽快的電源信號，而是（shì）電機本身就反應不（bú）了，所以在（zài）變頻的內（nèi）部算法設（shè）定時為了保護電（diàn）機做了相（xiàng）應的過載設定。當然（rán）即使不設定變頻器（qì）的輸出能力還是有限的，有些性能優（yōu）良的（de）變頻器就可以直接驅動伺服電機！ 

　　四、談談交流電機（jī）： 

　　交流電機一般分為同（tóng）步和異步電機 

　　1、交流同步電機：就是轉子是由永磁材料構成，所以轉動後，隨著電機的定子旋轉磁場的變化，轉子也做響應頻率（lǜ）的速度變化，而且轉子速度=定子速度，所以稱“同步”。 

　　2、交流異步電機：轉子由感應線圈和材料構成。轉動後，定子產生旋轉磁場，磁場切（qiē）割定（dìng）子的感（gǎn）應線圈，轉（zhuǎn）子線圈產生感應（yīng）電流（liú），進而轉子產生感應（yīng）磁場，感應磁場追隨定子旋轉磁場的變化，但（dàn）轉子的（de）磁場變化永遠小於定子的變化，一旦等於（yú）就沒有變化的（de）磁場切割轉（zhuǎn）子的感應線圈，轉子線圈中也（yě）就沒有了感應電流，轉子磁場消（xiāo）失，轉（zhuǎn）子失速又與定子產（chǎn）生速度差又重新獲得感應電流……所以在交流異步電機裏有個關鍵的參數是轉差率就是轉子與定子的速度差的（de）比率。 

　　3、對應交流同步和異步電（diàn）機變頻器就有相映的同步變頻器和異步變頻器（qì），伺服電機（jī）也有（yǒu）交流同步伺服和（hé）交流異步伺服，當然變頻器裏交流異步變頻常見，伺服則交流同步伺服常見。 

　　五、應用 

　　由（yóu）於變頻器和伺服在性能和功能上的（de）不同，所以應用也不大相同： 

　　1、在速度控製和力矩控製的場合要求不是很高的一般用變頻器，也有在上位加位置反饋信號構（gòu）成閉環用變頻進行位置控製的，精度和響應都不高。現（xiàn）有些變頻也接受脈衝序列信號控製速度的，但好象（xiàng）不能直接控製位置。 

　　2、在有嚴格位置控製要求的場合中隻能用伺服（fú）來實現，還有就是伺（sì）服的響應速度遠遠大於變（biàn）頻，有些對速度的精度（dù）和響應要求高的場合也用伺服控製，能（néng）用變頻控製的運動的場合幾（jǐ）乎都能用伺服取代，關鍵是（shì）兩點：一是價格伺服遠遠高於變頻，二是功率的（de）原因（yīn）：變頻最大的能做到幾百KW，甚至更高，伺服最大就幾十KW。 

　　就最後一點說下，現在伺服也能做到幾百KW了。        

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