伺服电机的驱动器和电机的变频器有什么区别和联系呢

伺服电机的驱动器和电机的变频器有什

么区别和联系呢

2011-04-24

伺服电机的驱动器和电机的变频器有什么区别和联系呢?伺服机电在有自身

驱动的前提下是否还可以接入变频器呢，这样做有用么?谢谢。

通常环境下，是不会这样作的，因为如果伺服机电在有自身驱动的时候，

应该属于独立的系统，再毗连变频器不能达到直接驱动的目的。

可是如果伺服控制器和变频用具备通信接口，同时需要达到同步或其它通

信功能，可以如此毗连，前提条件是变频器和伺服控制用具备壮大的通讯功能

或可编程功能，日系产品没有见过如此施用，欧美部分产品可以实现这样的配

置。

别的一种环境是伺服控制器和变频器都作为上位控制的从站，现实是总线

控制，和你的描述有本质的区别。

补充回答：

PLC给出的控制信号可以直接送到伺服机电的驱动

伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必需的

内部环节，伺服驱动器中同样存在变频(要进行无级调速)。但伺服将电流环速

度环或者位置环都闭合进行控制，这是很大的区别。除此外，伺服机电的构造

与平凡机电是有区别的，要餍足快速响应和准确定位。现在市面上畅通的交流

伺服机电多为永磁同步交流伺服，但这种机电受工艺限定，很难做到很大的功

率，十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵，这样在现场应用允许的环境下多采

用交流异步伺服，这时很多驱动器就是高端变频器，带编码器反馈闭环控制。

所谓伺服就是要餍足准确、精确、快速定位，只要餍足就不存在伺服变频之争。

一、两者的共同点：

交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术，在直流机电的伺服控

制的基础上通过变频的PWM体式格局模仿直流机电的控制体式格局来实现的，

也就是说交流伺服机电必然有变频的这一环节：变频就是将工频的50、60HZ的

交流电先整流成直流电，然后通过可控制门极的各类形成晶体体管(IGBT，IGCT

等)通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电，因

为频率可调，所以交流机电的速度就可调了(n=60f/p，n转速，f频率，p极对

数)

二、谈谈变频器：

简略的变频器只能调节交流机电的速度，这时可以开环也可以闭环要视控

制体式格局和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制体式格局。现在很多

的变频已经通过数学模型的建立，将交流机电的定子磁场UVW3相转化为可以控

制机电转速和转矩的两个电流的分量，现在大多数能进行力矩控制的著名品牌

的变频器都是采用这样体式格局控制力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电

流检验测定装置，采样反馈后组成闭环负反馈的电流环的PID调节；ABB的变

频又提出和这样体式格局差别的直接转矩控制技术，具体请查阅关于资料。这

样可以既控制机电的速度也可控制机电的力矩，而且速度的控制精度优于v/f

控制，编码器反馈也可加可不加，加的时候控制精度和响应特征要好很多。

三、谈谈伺服：

驱动器方面：伺服驱动器在发展了变频技术的前提下，在驱动器内部的电

流环，速度环和位置环(变频器没有该环)都进行了比一般变频更精确的控制技

术和算法运算，在功能上也比传统的变频壮大很多，首要的一点可以进行精确

的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置(当然也有些伺

服内部集成了控制单元或通过总线通讯的体式格局直接将位置和速度等参数设

定在驱动器里)，驱动器内部的算法和更快更精确的计算以及性能更优良的电子

器件使之更优越于变频器。

机电方面：伺服机电的材料、布局和加工工艺要远远高于变频器驱动的交

流机电(一般交流机电或恒力矩、恒功率等各类变频机电)，也就是说当驱动器

输出电流、电压、频率变化很快的电源时，伺服机电就能根据电源变化产生响

应的动作变化，响应特征和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流机电，机电

方面的严重差异也是两者性能差别的根本。就是说不是变频器输出不了变化那

末快的电源信号，而是机电本身就反应不了，所以在变频的内部算法设定时为

了保护机电做了相应的过载设定。当然纵然不设定变频器的输出能力照旧有限

的，有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服机电！

四、谈谈交流机电：

交流机电一般分为同步和异步机电

1、交流同步机电：就是转子是由永磁材料组成，所以转动后，随着机电的

定子旋转磁场的变化，转子也做响应频率的速度变化，而且转子速度=定子速度，

所以称"同步"。

2、交流异步机电：转子由感应线圈和材料组成。转动后，定子产生旋转磁

场，磁场切割定子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，进而转子产生感应磁

场，感应磁场追随定子旋转磁场的变化，但转子的磁场变化永远小于定子的变

化，一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈，转子线圈中也就没有了

感应电流，转子磁场消掉，转子掉速又与定子产生速度差又重新获患上感应电

流。所以在交流异步机电里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差

的比值。

3、对应交流同步和异步机电变频器就有相映的同步变频器和异步变频器，

伺服机电也有交流同步伺服和交流异步伺服，当然变频器里交流异步变频常见，

伺服则交流同步伺服常见。

五、应用

因为变频器和伺服在性能和功能上的差别，所以应用也不大相同：

1、在速度控制和力矩控制的场所要求不是很高的一般用变频器，也有在上

位加位置反馈信号组成闭环用变频进行位置控制的，精度和响应都不高。现有

些变频也接受脉冲序列信号控制速度的，但好象不能直接控制位置。

2、在有严格位置控制要求的场所中只能用伺服来实现，还有就是伺服的响

应速度远远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场所也用伺服控制，

能用变频控制的运动的场所险些都能用伺服取代，关键是两点：一是价格伺服

远远高于变频，二是功率的原因：变频最大的能做到几百KW，甚至更高，伺服

最大就几十KW。

就最后一点说下，现在伺服也能做到几百KW了。

历史上的今天：

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较实惠2011-04-24