變頻電機(jī)與伺服電機(jī)的區(qū)別

現(xiàn)實(shí)生活中，我們見(jiàn)過(guò)很多馬達(dá)，但只知道是馬達(dá)。如果有人問(wèn)：你知道這是什么電機(jī)嗎？也許我們只能笑笑，或者向杜娘求助！

無(wú)論是美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，德國(guó)的“工業(yè)4.0”，還是中國(guó)的“中國(guó)制造2025”，絕大多數(shù)電機(jī)都是伺服電機(jī)和變頻電機(jī)。但是好像不太容易詳細(xì)區(qū)分伺服電機(jī)和變頻電機(jī)！

第一個(gè)概念是交流電機(jī)中的變頻不等于伺服。

變頻器就像大師手里的鋼琴，琴聲可以千變?nèi)f化！同樣，變頻也是先將50Hz、60Hz的交流電源整流成DC電源，再通過(guò)可控開(kāi)關(guān)器件(IGBT、IGCT等)逆變成頻率可調(diào)的波形。)，載波頻率和PWM調(diào)節(jié)。簡(jiǎn)單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是現(xiàn)在很多變頻電機(jī)已經(jīng)將交流電機(jī)的定子磁場(chǎng)UVW3轉(zhuǎn)化為兩個(gè)電流分量，可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。這樣，電機(jī)的速度和扭矩都可以控制。

伺服控制可以比作狩獵時(shí)的蒼鷹。蒼鷹捕食速度快，目標(biāo)定位準(zhǔn)確！同樣的伺服控制是精確定位和快速響應(yīng)。伺服是通過(guò)關(guān)閉電流回路、速度回路和位置回路可以進(jìn)行的控制。交流伺服的本質(zhì)是在DC電機(jī)伺服控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)變頻脈寬調(diào)制來(lái)模仿DC電機(jī)的控制方式，也就是說(shuō)，交流伺服電機(jī)必須有變頻環(huán)節(jié)。

了解伺服電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以揭開(kāi)伺服電機(jī)的面紗。

伺服電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子有兩個(gè)繞組，勵(lì)磁繞組和控制繞組。里面的轉(zhuǎn)子是永磁體或感應(yīng)線圈，由導(dǎo)磁材料制成。轉(zhuǎn)子在勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，伺服電機(jī)自帶編碼器，驅(qū)動(dòng)器實(shí)時(shí)接收編碼器的反饋信號(hào)，然后將反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角。不難看出，伺服電機(jī)的控制精度很大程度上取決于編碼器的精度。

既然有伺服電機(jī)，為什么還需要變頻電機(jī)？

目前最常見(jiàn)的交流伺服電機(jī)是永磁同步交流伺服電機(jī)。但是由于技術(shù)的限制，很難增加功率，十千瓦以上的同步伺服比較貴。所以人們更愿意選擇控制性能稍差的交流異步伺服電機(jī)。此時(shí)驅(qū)動(dòng)器由高端變頻器和帶編碼器的反饋回路控制。

變頻電機(jī)廣泛應(yīng)用于對(duì)速度控制和轉(zhuǎn)矩控制要求不高的地方，也有添加位置反饋信號(hào)后閉環(huán)位置控制的變頻電機(jī)，但精度和響應(yīng)性不高；伺服電機(jī)一般用在控制要求嚴(yán)格、精度和響應(yīng)要求高的地方。

一般來(lái)說(shuō)，伺服控制幾乎可以取代所有可以變頻控制的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，伺服電機(jī)和變頻電機(jī)有兩個(gè)明顯的區(qū)別。一是伺服電機(jī)價(jià)格遠(yuǎn)高于變頻電機(jī)；第二，變頻器最大功率可以幾百Kw，甚至更高，但最大伺服是幾十Kw。

新產(chǎn)品的研發(fā)離不開(kāi)測(cè)試。要想準(zhǔn)確測(cè)試變頻電機(jī)和伺服電機(jī)的參數(shù)，必須滿足電機(jī)頻率帶寬的要求。