變頻電機與伺服電機的區(qū)別

　　摘要：在實際生活中，我們見過很多電動機，但是我們僅僅只知道它是電動機，要是有人問一句：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(xì)的區(qū)分伺服電機與變頻電機，似乎并不是一件容易的事!

　　第一個概念是交流電機里的變頻 伺服。

　　變頻器就像是節(jié)奏大師手里的那把琴，琴聲可千變?nèi)f化!類似的，變頻是將工頻的50Hz,60Hz的交流電先整流成直流電，然后通過可控開關(guān)器件(IGBT,IGCT等)，載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形。簡單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機的速度。但現(xiàn)在很多變頻電機已經(jīng)將交流電機的定子磁場UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩兩個電流的分量。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的蒼鷹。蒼鷹捕食動作之快，目標(biāo)定位之準(zhǔn)!同樣的伺服控制就是精準(zhǔn)定位和快速響應(yīng)。伺服是將電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)都閉合才能進行的控制。交流伺服的本質(zhì)就是在直流電機的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環(huán)節(jié)。

　　知道伺服電機的內(nèi)部構(gòu)造就可揭開伺服電機的面紗。

　　伺服電機主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子上有兩個繞組，勵磁繞組和控制繞組。其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵或者是感應(yīng)線圈，導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子在由勵磁繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)動。同時伺服電機自帶編碼器，驅(qū)動器實時的接受到編碼器的反饋信號，再根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。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。這時的驅(qū)動器就是由高端變頻器和帶編碼器反饋環(huán)進行控制的。

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

　　總得來說，能用變頻控制的運動場合幾乎都能用伺服控制取代。但伺服電機與變頻電機在實際應(yīng)用中，有兩大明顯區(qū)別。一是伺服電機的價格要遠(yuǎn)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)離不開測試，要想對變頻電機和伺服電機進行準(zhǔn)確參數(shù)測試，那必須要滿足電機頻率帶寬的要求。