變頻電機與伺服電機的區別

　　摘要：在實(shí)際生活中，我們見(jiàn)過(guò)很多電動(dòng)機，但是我們僅僅只知道它是電動(dòng)機，要是有人問(wèn)一句：你可知道這是什么電機?可能我們只能微微一笑，或者是求助度娘了!

　　不管是美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，德國的“工業(yè)4.0”，還是中國的“中國制造2025”，在電機的選擇上大多是伺服電機與變頻電機。但是要詳細的區分伺服電機與變頻電機，似乎并不是一件容易的事!

　　第一個(gè)概念是交流電機里的變頻 伺服。

　　變頻器就像是節奏大師手里的那把琴，琴聲可千變萬(wàn)化!類(lèi)似的，變頻是將工頻的50Hz,60Hz的交流電先整流成直流電，然后通過(guò)可控開(kāi)關(guān)器件(IGBT,IGCT等)，載波頻率和PWM調節逆變?yōu)轭l率可調的波形。簡(jiǎn)單的變頻器只能調節交流電機的速度。但現在很多變頻電機已經(jīng)將交流電機的定子磁場(chǎng)UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩兩個(gè)電流的分量。這樣既可以控制電機的速度也可以控制電機的力矩。

　　伺服控制可比作是捕食時(shí)的蒼鷹。蒼鷹捕食動(dòng)作之快，目標定位之準!同樣的伺服控制就是精準定位和快速響應。伺服是將電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)都閉合才能進(jìn)行的控制。交流伺服的本質(zhì)就是在直流電機的伺服控制的基礎上通過(guò)變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來(lái)實(shí)現的，也就是說(shuō)交流伺服電機必然有變頻的這一環(huán)節。

　　知道伺服電機的內部構造就可揭開(kāi)伺服電機的面紗。

　　伺服電機主要由定子和轉子構成，定子上有兩個(gè)繞組，勵磁繞組和控制繞組。其內部的轉子是永磁鐵或者是感應線(xiàn)圈，導磁材料，轉子在由勵磁繞組產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)的作用下轉動(dòng)。同時(shí)伺服電機自帶編碼器，驅動(dòng)器實(shí)時(shí)的接受到編碼器的反饋信號，再根據反饋值與目標值進(jìn)行比較來(lái)調整轉子轉動(dòng)的角度。由此不難看出，伺服電機的控制精確度很大程度決定于編碼器的精度。

　　既然有了伺服電機那為何還要變頻電機的存在?

　　目前比較通用的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服電機，但這種電機受工藝的限制，功率很難做大，十幾千瓦以上的同步伺服價(jià)格昂貴。于是人們更愿意去選擇控制性能略孫一籌的交流異步伺服電機。這時(shí)的驅動(dòng)器就是由高端變頻器和帶編碼器反饋環(huán)進(jìn)行控制的。

　　變頻電機在速度控制和力矩控制要求不高的場(chǎng)合應用較多，也有在加有位置反饋信號后構成位置閉環(huán)控制的變頻電機，但其精度和響應都不高;伺服電機一般應用在有嚴格控制要求，精度和響應要求高的場(chǎng)合。

　　總得來(lái)說(shuō)，能用變頻控制的運動(dòng)場(chǎng)合幾乎都能用伺服控制取代。但伺服電機與變頻電機在實(shí)際應用中，有兩大明顯區別。一是伺服電機的價(jià)格要遠高于變頻電機;二是變頻器的功率最大能做到幾百Kw，甚至更高，但伺服最大也就到幾十Kw。

　　新的產(chǎn)品的研發(fā)離不開(kāi)測試，要想對變頻電機和伺服電機進(jìn)行準確參數測試，那必須要滿(mǎn)足電機頻率帶寬的要求。