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伺服电机、变频电机、普通之间有什么区别？

发布时间：2024-02-04 11:58:54 来源：博亿堂娱乐官方网站

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：引用地址：伺服电机、变频电机、普通电机之间有什么区别？

1．电子齿轮比参数介绍所谓“ 电子齿轮” 功能，主要有两方面的应用：一是调整电机旋转1圈所需要的指令脉冲数，以保证电机转速能达到需求转速。例如上位机PLC最大发送脉冲频率为200KHz，若不修改电子齿轮比，则电机旋转1圈需要10000个脉冲，那么电机最高转速为1200rpm，若将电子齿轮比设为2：1，或者将每转脉冲数设定为5000，则此时电机能够达到2400rpm转速。例如：电子齿轮比设为1： 1或者每转脉冲数设为10000，上位机PLC最高发送脉冲频率为200KHz。 2．每转脉冲数和电子齿轮比的计算按照以下1～6的顺序，计算每转脉冲数或者电子齿轮比。注意：（1）每转脉冲数和电子齿轮比都可以限定伺服电

步进电机开环控制的方式简单、易于实现、价格较低，但在这种控制方式下，转子实时位置对整个控制系统没有反馈作用，使得步进电机一度不适合在精度要求更加苛刻、高速运行和响应能力快的一些领域中的应用。实际上，简单的判断其优点缺点带有片面性，数十年前，可以说“步进电机没有伺服电机的精度高”确实存在，但随着精密制造及驱动控制技术的进步，步进的技术也在改进，依然保持着重要的行业地位。伺服来自英文servo，指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动，运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统是以变频技术为基础发展起来的产品，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。伺服系统除了能进行速度与转矩控制外，还能够直接进行精确、快速、稳定的位置控制。伺

松下A6伺服选型步骤：选择哪种的伺服电机，在很大程度上取决于负载的物理特性，和工作特性、系统要求及工作环境。一旦系统要求确定后，无论选择何种形式的伺服电机，首先要考虑的是选择多大的电机合适，主要考虑负载的物理特性，包括负载扭矩、惯量等。伺服电机与伺服驱动器型号说明如下图，了解A6伺服型号构成内容，使大家更清楚A6伺服，为选型做准备。注：这个表我会发给大家。确定结构部分。此外，还要确定各种结构零部件(丝杆的长度、螺距和滑轮直径等)的详细规格。确定运转模式。计算负载惯量和惯量比。计算转速。根据移动距离、加减速时间、匀速时间计算电机转速。计算转矩。根据负载惯量和加减速时间、匀速时间

松下A6伺服选型步骤 /

伴随中国最新版强制性国家标准GB18613-2020《电动机能效限定值及能效等级》于2021年6月1日起正式实施，IE3成为能效等级的起点，企业在大力推进节能增效方面形成了更广泛的共识。虽然电机颇为“冷门”，但作为现代生活大量基础应用的动力来源，这一专业机械设备受到包括部分在华跨国公司在内的行业企业的重视。瑞士ABB集团便是其中之一。 “作为最早签署《巴黎协定》的国家之一，中国已经做出了应对气候平均状态随时间的变化的坚定承诺。有关电机能效的最新规定是国家在减排方面迈出的重要一步。”ABB运动控制事业部全球总裁马腾近日在ABB中国运动控制节能增效媒体圆桌会议上，通过视频向媒体表示，在迈向碳中和背景下，从2021年6月份起，中国电机的最低能效等级

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。伺服控制可比作是捕

本文以32位变频用 MCU V850E/IX3 UPD70F3454为例，阐述其在交流伺服系统中的应用。伺服机在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。是一种补助马达间接变速装置。伺服电机，可使控制速度，位置精度非常准确。将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。关于瑞萨电子UPD70F3454 UPD70F3454是瑞萨电子开发的用于变频控制的32位高性能MCU，使用V850核、RISC架构、5级流水线、内置DSP功能、最大64MHZ，内置256K FLASH ROM及相关外围功能，例如DMA控制器，定时器/计数器，串行接口UART、SPI、IIC，A/D，总线控制器，低压检测，片上调试等。针对变频控制，UPD7

中32位MCU的应用 /

摘要：本文介绍永磁同步电机矢量控制原理和基于STM32矢量控制在变频空调永磁同步风机中的应用解决方案,该方案采用单电阻电流采样及无位置传感器的速度检测和转子位置检测的系统结构。通过加入噪音消除、电机缺相检测、抗台风启动及系统过流过压保护等功能模块使得本方案具有低风机噪音、高系统效率、高可靠性和节能等特点。 1．引言变频空调以其节能、室内温度更稳定、噪音低、舒适度更高的特点得到快速的发展，成为今后空调发展的新趋势已成业界共识。变频空调一般是指空调压缩机及其风扇的变频控制，多采用永磁同步电机矢量控制的方案。目前空调风机大多还是采用单相交流电机的定频风机，这种单相交流风机接入单相交流电

空调风机中的运用 /

电机在如今生活中的应用是十分普遍的，这些电机的使用为人们的生活提供了更多的方便，当然在电机应用过程中也要注意型号的选择以及正确的操作和使用，这样才能够保证我们更好的使用设备，另外电机原理的了解也能够在一定程度上帮助我们深度的认识设备，下面就让我们大家一起来看下伺服电机工作原理吧。伺服电机工作原理伺服电机如今被用于生活中的方方面面，那么伺服电机工作原理是什么呢？伺服电机是利用电压信号来控制转矩和转速的，这也让伺服电机有着更高的精准度，在操作的流程中能够轻松的利用电压来控制转速的输出，从而满足多种情况下的转速需求，保证了动力的完美利用，确保了机械应用效率更加高。伺服电机优势目前在生活中很多场所下都会选用伺服电机，这与伺服电机的突出性能

是如何工作的？其有何特点？ /

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