伺服电机、变频电机、普通之间有什么区别？

  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须的内部环节，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来控制，这是很大的区别。除此外，伺服电机的构造与普通电机是有区别的，要满足快速响应和准确定位。

  现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服，但这种电机受工艺限制，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情况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。

  交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术，在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的，也就是说交流伺服电机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晶体管（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，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了（n=60f/p ，n转速，f频率， p极对数）。

  简单的变频器只能调节交流电机的速度，这时可以开环也可以闭环，要视控制方式和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制方式。

  现在很多的变频已经通过数学模型的建立，将交流电机的定子磁场UVW3相转化为能控制电机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方式控制力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置，采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节；ABB的变频又提出和这样方法不一样的直接转矩控制技术，具体请查阅有关资料。

  这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩，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性要好很多。

  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强大很多，主要的一点能够直接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方式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。

  电机方面：伺服电机的材料、结构和加工工艺要远高于变频器驱动的交流电机（一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机），也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时，伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化，响应特性和抗过载能力远高于变频器驱动的交流电机，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。

  就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号，而是电机本身就反应不了，所以在变频的内部算法设定时为保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的，有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服电机。

  1、交流同步电机：就是转子是由永磁材料构成，所以转动后，随着电机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、交流异步电机：转子由感应线圈和材料构成。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，转子磁场消失，转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流......所以在交流异步电机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率。

  3、对应交流同步和异步电机变频器就有相映的同步变频器和异步变频器，伺服电机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。

  1、在速度控制和力矩控制的场合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构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，但好像不能直接控制位置。

  2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是伺服的响应速度远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制，能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代，关键是两点：一是价格伺服远高于变频，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。

  普通电动机是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频器调速的要求，因此不能多做变频电机使用。

  变频器在运行中能产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行，里面的高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗增加，最显著的是转子铜耗，这些损耗会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，普通电动机温升一般要增加10%~20%。

  变频器载波频率从几千到十几千赫，使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严重的考验。

  普通电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更为复杂。变频电源中含有的各次谐波与电动机电磁部分固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力，从而加大噪声。

  由于电动机的工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各结构件的固有振动频率。

  当电源频率较低时，电源中的高次谐波所引起的损耗较大；其次变通电机转速变慢降低时，冷却风量与转速的三次方成正比减小，致使电机热量散发不出去，温升飞速增加，难以实现恒转矩输出。关键字：编辑：什么鱼 引用地址：伺服电机、变频电机、普通电机之间有什么区别？

  不管是美国的“工业互联网”，德国的“工业4.0”，还是中国的“中国制造2025”，在电机的选择上大多是伺服电机与变频电机。但是要详细的区分伺服电机与变频电机，似乎并不是一件容易的事! 第一个概念是交流电机里的变频≠伺服。 变频器就像是节奏大师手里的那把琴，琴声可千变万化!类似的，变频是将工频的50Hz,60Hz的交流电先整流成直流电，然后通过可控开关器件(IGBT,IGCT等)，载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形。简单的变频器只能调节交流电机的速度。但现在很多变频电机已经将交流电机的定子磁场UVW3相转化为能控制电机转速和转矩两个电流的分量。这样既能控制电机的速度也能控制电机的力矩。 伺服控制可比作是

  “伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”能够理解为绝对服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停转。 伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。 工作原理 1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上能这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，以此来实现位移。 因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉

  的工作原理 /

  伺服电机和步进电机的技术问答： 1、如何正确选择伺服电机和步进电机？ 主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。 2、选择步进电机还是伺服电机系统？ 其实，选择什么样的电机应根据具体应用情况而定，各有其特点。请见下表，自然明白。 3、如何配用步进电机驱动器？ 根据电机的电流，配用大于或等于此电流的驱动器。若需要低振动或高精度时，可配用细

  据媒体报道，工信部目前正在制定行业准入条件，以提高准入门槛，严控 工业机器人 高端产业低端化和低端产品产能过剩风险。   机器人大量使用，是近年来制造业企业转变发展方式与经济转型的突出特点。统计显示，自2013年变成全球最大工业机器人市场后，中国工业机器人使用量大幅攀升。2014年全国销售工业机器人超5.7万台，增长54%；2015年销量增至6.8万台；2016年机器人安装量更是高达8.5万台，超过全球新增工业机器人数量的30%。   专业机构预测，2017年中国工业机器人销量将达10.2万台，累计保有量将接近45万台，本土机器人企业的市场占有率从2012年的不足5%，增至2017年的30%以上；2020年，中国工业机器人保有量将达80万台以上

  “中国航天机器人产业有了独立发展的平台。力争到‘十三五’末时成为国内智能机器人领域技术创新与运用的领先企业。”中国航天科工集团三院院长李立新说。   中国航天科工智能机器人有限责任公司 12 日在北京成立。作为中国首个航天机器人企业平台，旨在搭建“政产学研用”科学技术创新平台，引入战略投资，开展机器人及伺服控制有关技术研究和成果转化。   “2014 年，中国虽超越日本成为全世界第一大机器人市场，但由于国内机器人技术基础薄弱，国内市场占有率几乎被 ABB、发那科、安川、库卡等国外企业瓜分。”李立新说。多个方面数据显示，国外机器人制造企业几乎占据中国市场占有率的 90%。 目前中国有沈阳新松、安徽埃夫特、广州数控等

  以下将介绍一些伺服电机系统，涉及永磁同步电机以及感应异步电机  一个伺服系统，不单单是一个电机。它是一个闭环的运动系统，包含了控制器、驱动器、电仪和反馈装置，通常一个还配有一个光学或磁编码器。伺服系统能在采用永磁（permanent magnets ，PM)技术后同步机械，配以有刷或无刷PM电机，或在一个AC感应电机上建立异步机械系统。  永磁同步电机有较高的峰值，以及持续的扭矩，适用于精确位移系统的高加速度和快速减速中的驱动伺服系统。扭矩与输入电流直接呈比例关系。电机轴速与输入的电压相关。输入电压越高，电机的速度就越高。扭矩和速度的比的曲线呈线性的。永磁结构与电机气隙相关。如，无刷PM电机的结构，包含两个交互的磁结构

  ** 伺服电动机的介绍** 伺服电动机（或称执行电动机）是自动控制系统和计算装置中大范围的应用的一种执行元件。其作用为把接受的电信号转换为电动机转轴的角位移或角速度。按电流种类的不同，伺服电动机可分为直流和交流两大类。 一、交流伺服电动机 1、结构和原理交流伺服电动机的定子绕组和单相异步电动机相似，它的定子上装有两个在空间相差90°电角度的绕组，即励磁绕组和控制绕组。运行时励磁绕组始终加上一定的交流励磁电压，控制绕组上则加大小或相位随信号变化的控制电压。转子的结构及形式笼型转子和空心杯型转子两种。 笼型转子的结构与一般笼型异步电动机的转子相同，但转子做的细长，转子导体用高电阻率的材料作成。其目的是为了减小转子的转动惯量，增加启动

  O 引言 目前 交流调速 电气传动慢慢的变成了电气调速传动的主流。随着现代交流电机调速控制理论的发展和电力电子装置功能的完善，特别是微型计算机及大规模集成电路的发展，交流电机调速取得了突破性的进展。 恒压频比(U/F=常数)的控制方式是转速开环控制，无需速度传感器，控制电路简单，负载可以是通用标准异步电动机，所以通用性强，经济性好，是目前通用变频器产品中使用较多的一种控制方式，普遍应用在风机、泵类的调速系统中。 电压空间矢量法(SVPWM)，也叫“磁链跟踪控制”，和经典的SPWM控制着眼于输出电压尽量接近正弦波不同，它是从电动机的方面出发，着眼于如何使电机获得幅值恒定的圆形旋转磁场。

  调速系统设计 /

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