伺服电机和变频电机有什么区别？ 《齿轮减速机》

伺服的基本概念是准确、精确和快速定位。变频是伺服控制必要的内在环节，变频(无级调速)也存在于伺服驱动器中。但是伺服控制的是电流环，速度环还是位置环，这是很大的区别。另外，伺服电机的结构不同于普通电机，需要满足快速响应和精确定位的要求。目前市场上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服，但这种电机受工艺限制，很难做到大功率。十几千瓦的同步伺服极其昂贵，所以在现场应用允许的情况下，往往采用交流异步伺服。这时候很多驱动器都是编码器反馈闭环控制的高端变频器。所谓伺服，就是满足准确、精密、快速定位的要求，只要满足，就不存在伺服变频的争议。 首先，两者有共同之处: 交流伺服的技术本身就是对变频技术的借鉴和应用。它是在DC电机伺服控制的基础上，通过变频PWM方式模仿DC电机的控制方式实现的。也就是说，交流伺服电机必须有变频这个环节:变频是先将0，60HZ的交流电源频率整流成DC电源，再通过各种晶体管(IGBT，IGCT等。)通过调整载波频率和PWM转换成类似正弦和余弦的频率可调波形的脉动电。由于频率可调，交流电机的速度也可以调节(n=60f/p，n速度，f频率，p极数) 二、谈谈变频器: 简单的变频器只能调节交流电机的速度，所以根据控制方式和变频器的不同，可以是开环的，也可以是闭环的。这就是传统的V/F控制模式。现在很多变频器都是通过建立数学模型，将交流电机的定子磁场UVW相转化为控制电机转速和转矩的两个电流分量。现在，大多数能控制转矩的名牌变频器都采用这种方式。UVW每相输出加入霍尔效应电流检测装置，经过采样反馈后形成闭环负反馈电流环的PID调节。ABB的变频也提出了不同于这种方式的直接转矩控制技术。详情请参考相关资料。这样可以控制电机的转速和转矩，速度控制精度优于v/f控制。编码器反馈可以加也可以不加，加了控制精度和响应特性都好很多。 三、谈谈伺服: 驱动器:伺服驱动器在发展变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环、速度环、位置环进行了更精确的控制技术和算法运算(变频器没有这个环)，在功能上也比传统变频强大很多，比较主要的一点是可以进行精确的位置控制。速度和位置由上位控制器发送的脉冲序列控制(当然有些伺服机内部集成了控制单元或者直接通过总线通讯在驱动器中设置位置和速度等参数)。驱动器内部的算法、更快更精确的计算和性能更好的电子设备使其优于变频器。 电机:伺服电机的材料、结构、加工工艺远高于变频器驱动的交流电机(一般交流电机或恒转矩、恒功率等变频电机)。也就是说，当驱动器输出一个电流、电压、频率快速变化的电源时，伺服电机能够响应电源的变化，其响应特性和抗过载能力远高于变频器驱动的交流电机。电机性能的严重差异也是两者差异的根源。也就是说，不是逆变器输出不了变化这么快的功率信号，而是电机本身反应不过来。因此，为了保护电机，在设置变频器内部算法时，会进行相应的过载设置。当然，即使不设置变频器的输出容量，一些性能优秀的变频器也可以直接驱动伺服电机！！！ 四、谈谈交流电机: 交流电机一般分为同步电机和异步电机。 同步电机:即转子由永磁材料制成，所以旋转后，随着电机定子旋转磁场的变化，转子的转速也随之响应频率而变化，转子转速=定子转速，所以称为“同步”。 异步电机:转子由感应线圈和材料组成。定子旋转后产生旋转磁场，切割定子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，然后转子产生感应磁场。感应磁场跟随定子旋转磁场的变化，但转子磁场的变化总是小于定子。一旦等于不变磁场，转子线圈失去感应电流，转子磁场消失，转子失速与定子产生速度差，重新获得感应电流。。。因此，交流异步电动机中的一个关键参数是转差率，即转子和定子之间的速度差的比值。 对应的交流同步和异步电机变频器有同步变频器和异步变频器，伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服。当然变频器中常见的是交流异步变频，伺服中常见的是交流同步伺服。 动词 （verb的缩写）应用 由于变频器和伺服之间的性能和功能不同，应用也不相同: 在速度控制和转矩控制的场合，一般变频器要求不是很高，有些变频器是通过给上位机加上位置反馈信号来进行位置控制，形成闭环，所以精度和响应都不高。现在的一些变频器也接受脉冲序列信号来控制速度，但是好像不能直接控制位置。 在位置控制要求严格的场合，只能用伺服来实现，伺服的响应速度远大于变频。一些对速度精度和响应要求高的场合也采用伺服控制，几乎所有可以变频控制的场合都可以用伺服代替。关键有两点:一是价格伺服远高于变频；二、功率原因:比较大变频可以几百KW，甚至更高，比较大伺服几十KW。 关于比较后一点，现在的伺服也可以达到几百千瓦。

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