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。1.它們的共同點(diǎn):交流伺服本身的技術(shù)是參考并應(yīng)用了變頻技術(shù)，是在DC電機(jī)伺服控制的基礎(chǔ)上，通過變頻的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50-60HZ的交流工頻整流成DC功率，再通過各種帶可控門的晶體管(IGBT、IGCT等。)通過載波頻率和PWM調(diào)節(jié)，逆變器可以轉(zhuǎn)換成類似正弦和余弦的頻率可調(diào)波形的脈動(dòng)電。因?yàn)轭l率可調(diào)，所以交流電機(jī)的速度可以調(diào)節(jié)(n=60f/p，n速，f頻，p極對數(shù))。二、說說變頻器:簡單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，根據(jù)控制方式和變頻器的不同可以是開環(huán)也可以是閉環(huán)。這就是傳統(tǒng)的V/F控制模式。目前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UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機(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、說說伺服:驅(qū)動(dòng)器:在發(fā)展變頻技術(shù)的前提下，伺服驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)(變頻器沒有這個(gè)環(huán))進(jìn)行了比一般變頻更精確的控制技術(shù)和算法計(jì)算，在功能上也比傳統(tǒng)變頻強(qiáng)大很多。要點(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。說說交流電機(jī):交流電機(jī)一般分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。1.交流同步電機(jī):即轉(zhuǎn)子由永磁材料制成，所以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，也隨著電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化而改變響應(yīng)頻率的速度，轉(zhuǎn)子速度=定子速度，所以稱為“同步”。2.交流異步電動(dòng)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。3.對應(yīng)的交流同步和異步電機(jī)變頻器有同步和異步變頻器，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。五、應(yīng)用由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同，應(yīng)用也不盡相同:1。一般使用對速度控制和轉(zhuǎn)矩控制要求不高的變頻器，也有一部分是通過在上位加上位置反饋信號，利用變頻形成閉環(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。2.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)速度比變頻快得多。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:最大變頻可以幾百KW，甚至更高，最大伺服幾十KW。關(guān)于最后一點(diǎn)，現(xiàn)在的伺服也可以達(dá)到幾百千瓦。