伺服的基本概念是準(zhǔn)確、精確和快速定位。變頻是伺服控制必要的內(nèi)在環(huán)節(jié)，變頻(無級調(diào)速)也存在于伺服驅(qū)動(dòng)器中。但是伺服控制的是電流環(huán)，速度環(huán)還是位置環(huán)，這是很大的區(qū)別。另外，伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)不同于普通電機(jī)，需要滿足快速響應(yīng)和精確定位的要求。目前市場上流通的交流伺服電機(jī)多為永磁同步交流伺服，但這種電機(jī)受工藝限制，很難做到大功率。十幾千瓦的同步伺服極其昂貴，所以在現(xiàn)場應(yīng)用允許的情況下，往往采用交流異步伺服。這時(shí)候很多驅(qū)動(dòng)器都是編碼器反饋閉環(huán)控制的高端變頻器。所謂伺服，就是滿足準(zhǔn)確、精密、快速定位的要求，只要滿足，就不存在伺服變頻的爭議。 首先，兩者有共同之處: 交流伺服的技術(shù)本身就是對變頻技術(shù)的借鑒和應(yīng)用。它是在DC電機(jī)伺服控制的基礎(chǔ)上，通過變頻PWM方式模仿DC電機(jī)的控制方式實(shí)現(xiàn)的。也就是說，交流伺服電機(jī)必須有變頻這個(gè)環(huán)節(jié):變頻是先將0，60HZ的交流電源頻率整流成DC電源，再通過各種晶體管(IGBT，IGCT等。)通過調(diào)整載波頻率和PWM轉(zhuǎn)換成類似正弦和余弦的頻率可調(diào)波形的脈動(dòng)電。由于頻率可調(diào)，交流電機(jī)的速度也可以調(diào)節(jié)(n=60f/p，n速度，f頻率，p極數(shù)) 二、談?wù)勛冾l器: 簡單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，所以根據(jù)控制方式和變頻器的不同，可以是開環(huán)的，也可以是閉環(huán)的。這就是傳統(tǒng)的V/F控制模式。現(xiàn)在很多變頻器都是通過建立數(shù)學(xué)模型，將交流電機(jī)的定子磁場UVW相轉(zhuǎn)化為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)電流分量。現(xiàn)在，大多數(shù)能控制轉(zhuǎn)矩的名牌變頻器都采用這種方式。UVW每相輸出加入霍爾效應(yīng)電流檢測裝置，經(jīng)過采樣反饋后形成閉環(huán)負(fù)反饋電流環(huán)的PID調(diào)節(jié)。ABB的變頻也提出了不同于這種方式的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。詳情請參考相關(guān)資料。這樣可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，速度控制精度優(yōu)于v/f控制。編碼器反饋可以加也可以不加，加了控制精度和響應(yīng)特性都好很多。 三、談?wù)勊欧? 驅(qū)動(dòng)器:伺服驅(qū)動(dòng)器在發(fā)展變頻技術(shù)的前提下，在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)進(jìn)行了更精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算(變頻器沒有這個(gè)環(huán))，在功能上也比傳統(tǒng)變頻強(qiáng)大很多，比較主要的一點(diǎn)是可以進(jìn)行精確的位置控制。速度和位置由上位控制器發(fā)送的脈沖序列控制(當(dāng)然有些伺服機(jī)內(nèi)部集成了控制單元或者直接通過總線通訊在驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置位置和速度等參數(shù))。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的算法、更快更精確的計(jì)算和性能更好的電子設(shè)備使其優(yōu)于變頻器。 電機(jī):伺服電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)(一般交流電機(jī)或恒轉(zhuǎn)矩、恒功率等變頻電機(jī))。也就是說，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出一個(gè)電流、電壓、頻率快速變化的電源時(shí)，伺服電機(jī)能夠響應(yīng)電源的變化，其響應(yīng)特性和抗過載能力遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)。電機(jī)性能的嚴(yán)重差異也是兩者差異的根源。也就是說，不是逆變器輸出不了變化這么快的功率信號，而是電機(jī)本身反應(yīng)不過來。因此，為了保護(hù)電機(jī)，在設(shè)置變頻器內(nèi)部算法時(shí)，會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的過載設(shè)置。當(dāng)然，即使不設(shè)置變頻器的輸出容量，一些性能優(yōu)秀的變頻器也可以直接驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)！！！ 四、談?wù)劷涣麟姍C(jī): 交流電機(jī)一般分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。 同步電機(jī):即轉(zhuǎn)子由永磁材料制成，所以旋轉(zhuǎn)后，隨著電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也隨之響應(yīng)頻率而變化，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速=定子轉(zhuǎn)速，所以稱為“同步”。 異步電機(jī):轉(zhuǎn)子由感應(yīng)線圈和材料組成。定子旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，切割定子的感應(yīng)線圈，轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，然后轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)磁場。感應(yīng)磁場跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化，但轉(zhuǎn)子磁場的變化總是小于定子。一旦等于不變磁場，轉(zhuǎn)子線圈失去感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子磁場消失，轉(zhuǎn)子失速與定子產(chǎn)生速度差，重新獲得感應(yīng)電流。。。因此，交流異步電動(dòng)機(jī)中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是轉(zhuǎn)差率，即轉(zhuǎn)子和定子之間的速度差的比值。 對應(yīng)的交流同步和異步電機(jī)變頻器有同步變頻器和異步變頻器，伺服電機(jī)也有交流同步伺服和交流異步伺服。當(dāng)然變頻器中常見的是交流異步變頻，伺服中常見的是交流同步伺服。 動(dòng)詞 （verb的縮寫）應(yīng)用 由于變頻器和伺服之間的性能和功能不同，應(yīng)用也不相同: 在速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的場合，一般變頻器要求不是很高，有些變頻器是通過給上位機(jī)加上位置反饋信號來進(jìn)行位置控制，形成閉環(huán)，所以精度和響應(yīng)都不高。現(xiàn)在的一些變頻器也接受脈沖序列信號來控制速度，但是好像不能直接控制位置。 在位置控制要求嚴(yán)格的場合，只能用伺服來實(shí)現(xiàn)，伺服的響應(yīng)速度遠(yuǎn)大于變頻。一些對速度精度和響應(yīng)要求高的場合也采用伺服控制，幾乎所有可以變頻控制的場合都可以用伺服代替。關(guān)鍵有兩點(diǎn):一是價(jià)格伺服遠(yuǎn)高于變頻；二、功率原因:比較大變頻可以幾百KW，甚至更高，比較大伺服幾十KW。 關(guān)于比較后一點(diǎn)，現(xiàn)在的伺服也可以達(dá)到幾百千瓦。

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