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伺服驅動器是用來驅動伺服電機的，伺服電機可以是步進電機，也可以是(shi)交流異步(bu)電機，主(zhu)要(yao)為了實(shi)現快速、精確(que)定位，像那(nei)種走走停(ting)停(ting)、精度要(yao)求很高的(de)場合用的(de)很多。
變頻器就是為了將工頻交流電變頻成適合調節電機速度的電流，用以驅動電機，現在有的變頻器也可以實現伺服控制了，也就是可以驅動伺服電機，但伺服驅動器和變頻器還是不一樣的！可伺服和變頻器的區別究竟是什么？華科星電氣小編根據多年行(xing)業(ye)經驗，給您做一(yi)個詳(xiang)細(xi)的介紹。
兩者定義
變(bian)頻(pin)(pin)器是利用電(dian)(dian)力(li)半導體器件(jian)的通斷作用將工(gong)頻(pin)(pin)電(dian)(dian)源變(bian)換成另一(yi)頻(pin)(pin)率的電(dian)(dian)能控制裝置，能實(shi)現對交流異步電(dian)(dian)機的軟啟動、變(bian)頻(pin)(pin)調速、提高運轉精度(du)、改變(bian)功率因素等功能。變(bian)頻(pin)(pin)器可驅動變(bian)頻(pin)(pin)電(dian)(dian)機、普通交流電(dian)(dian)機，主要是充當(dang)調節電(dian)(dian)機轉速的角色(se)。變(bian)頻(pin)(pin)器通常由整流單(dan)元、高容量電(dian)(dian)容、逆(ni)變(bian)器和控制器四部分組成。
伺服系(xi)統(tong)是使(shi)物體的(de)(de)位置(zhi)、方位、狀態等(deng)輸出被控(kong)量能夠跟隨(sui)輸入目標(biao)(或(huo)給定(ding)值)的(de)(de)任意變(bian)化(hua)的(de)(de)自動(dong)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)。主要任務是按控(kong)制(zhi)命(ming)令(ling)的(de)(de)要求、對功率進行放大、變(bian)換(huan)與調控(kong)等(deng)處理(li)，使(shi)驅動(dong)裝置(zhi)輸出的(de)(de)力矩、速度和位置(zhi)控(kong)制(zhi)的(de)(de)非(fei)常靈(ling)活方便。
伺(si)服(fu)(fu)系(xi)統是用(yong)來精確(que)地跟(gen)隨(sui)或復現某個過(guo)程的(de)(de)反(fan)饋控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統。又(you)稱隨(sui)動系(xi)統。在(zai)很多情(qing)況下(xia)，伺(si)服(fu)(fu)系(xi)統專指被控(kong)制(zhi)(zhi)量(系(xi)統的(de)(de)輸出量)是機械位(wei)(wei)移(yi)或位(wei)(wei)移(yi)速(su)度、加(jia)速(su)度的(de)(de)反(fan)饋控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統，其作用(yong)是使輸出的(de)(de)機械位(wei)(wei)移(yi)(或轉角)準確(que)地跟(gen)蹤輸入的(de)(de)位(wei)(wei)移(yi)(或轉角)。伺(si)服(fu)(fu)系(xi)統的(de)(de)結構組成和其他形(xing)式的(de)(de)反(fan)饋控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統沒有原則(ze)上的(de)(de)區(qu)別(bie)。
伺(si)(si)(si)服(fu)系統(tong)(tong)按所用驅動(dong)(dong)元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)類型可分為機(ji)(ji)電(dian)(dian)伺(si)(si)(si)服(fu)系統(tong)(tong)、液壓(ya)伺(si)(si)(si)服(fu)系統(tong)(tong)和(he)氣動(dong)(dong)伺(si)(si)(si)服(fu)系統(tong)(tong)。最基(ji)本的(de)伺(si)(si)(si)服(fu)系統(tong)(tong)包括伺(si)(si)(si)服(fu)執行元(yuan)(yuan)件(jian)(電(dian)(dian)機(ji)(ji)、液壓(ya)缸)、反饋元(yuan)(yuan)件(jian)和(he)伺(si)(si)(si)服(fu)驅動(dong)(dong)器。若(ruo)想讓伺(si)(si)(si)服(fu)系統(tong)(tong)運(yun)轉(zhuan)順利(li)還需要(yao)一個上位機(ji)(ji)構，PLC、以及專門的(de)運(yun)動(dong)(dong)控制卡(ka)，工控機(ji)(ji)+PCI卡(ka)，以便給(gei)伺(si)(si)(si)服(fu)驅動(dong)(dong)器發送指令。
兩者工作原理
變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)的(de)(de)調速(su)(su)原(yuan)理主(zhu)要受(shou)制(zhi)于異(yi)步電(dian)(dian)動機的(de)(de)轉(zhuan)速(su)(su)n、異(yi)步電(dian)(dian)動機的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率f、電(dian)(dian)動機轉(zhuan)差率s、電(dian)(dian)動機極對數(shu)p這四個因素。轉(zhuan)速(su)(su)n與頻(pin)(pin)(pin)(pin)率f成正比，只要改(gai)(gai)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率f即可改(gai)(gai)變(bian)(bian)電(dian)(dian)動機的(de)(de)轉(zhuan)速(su)(su)，當頻(pin)(pin)(pin)(pin)率f在0-50Hz的(de)(de)范圍內(nei)變(bian)(bian)化(hua)時，電(dian)(dian)動機轉(zhuan)速(su)(su)調節(jie)范圍非常寬(kuan)。變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)調速(su)(su)就(jiu)是通(tong)過改(gai)(gai)變(bian)(bian)電(dian)(dian)動機電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率實現速(su)(su)度調節(jie)的(de)(de)。主(zhu)要采用(yong)交(jiao)—直—交(jiao)方式，先把工頻(pin)(pin)(pin)(pin)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)通(tong)過整(zheng)流(liu)(liu)器(qi)轉(zhuan)換成直流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)，然后再把直流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)轉(zhuan)換成頻(pin)(pin)(pin)(pin)率、電(dian)(dian)壓均可控(kong)制(zhi)的(de)(de)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)以供(gong)給電(dian)(dian)動機。變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)的(de)(de)電(dian)(dian)路一(yi)般由整(zheng)流(liu)(liu)、中間(jian)直流(liu)(liu)環節(jie)、逆(ni)變(bian)(bian)和控(kong)制(zhi)4個部(bu)分(fen)組成。整(zheng)流(liu)(liu)部(bu)分(fen)為(wei)三相橋式不(bu)可控(kong)整(zheng)流(liu)(liu)器(qi)，逆(ni)變(bian)(bian)部(bu)分(fen)為(wei)IGBT三相橋式逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)，且輸(shu)出為(wei)PWM波形，中間(jian)直流(liu)(liu)環節(jie)為(wei)濾波、直流(liu)(liu)儲能和緩(huan)沖無功功率。
伺服(fu)系統(tong)的(de)(de)工作原理簡單(dan)的(de)(de)說就是(shi)(shi)在(zai)開環(huan)控制(zhi)的(de)(de)交直流電(dian)機(ji)的(de)(de)基礎上將速度和位置信號通過旋(xuan)轉編碼器、旋(xuan)轉變壓器等反(fan)饋給驅動(dong)(dong)器做(zuo)閉(bi)環(huan)負反(fan)饋的(de)(de)PID調節(jie)控制(zhi)。再加上驅動(dong)(dong)器內(nei)部的(de)(de)電(dian)流閉(bi)環(huan)，通過這3個(ge)閉(bi)環(huan)調節(jie)，使電(dian)機(ji)的(de)(de)輸出對設定值追(zhui)隨(sui)的(de)(de)準確(que)性(xing)和時間響(xiang)應特性(xing)都提高很(hen)多。伺服(fu)系統(tong)是(shi)(shi)個(ge)動(dong)(dong)態的(de)(de)隨(sui)動(dong)(dong)系統(tong)，達到的(de)(de)穩態平(ping)衡也是(shi)(shi)動(dong)(dong)態的(de)(de)平(ping)衡。
兩者區別
交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)伺服(fu)的(de)(de)(de)技術本身就(jiu)(jiu)是借(jie)鑒并應(ying)用(yong)了變(bian)(bian)頻(pin)的(de)(de)(de)技術，在直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)伺服(fu)控制的(de)(de)(de)基礎上通過(guo)變(bian)(bian)頻(pin)的(de)(de)(de)PWM方式(shi)模仿直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)控制方式(shi)來實現(xian)的(de)(de)(de)，也就(jiu)(jiu)是說(shuo)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)伺服(fu)電(dian)(dian)機(ji)必然有(you)變(bian)(bian)頻(pin)的(de)(de)(de)這一(yi)環節：變(bian)(bian)頻(pin)就(jiu)(jiu)是將(jiang)工頻(pin)的(de)(de)(de)50、60HZ的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)先(xian)整流(liu)(liu)成(cheng)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)，然后通過(guo)可(ke)控制門極的(de)(de)(de)各(ge)類晶(jing)體管(IGBT，IGCT等(deng))通過(guo)載波(bo)頻(pin)率和PWM調(diao)節逆(ni)變(bian)(bian)為頻(pin)率可(ke)調(diao)的(de)(de)(de)波(bo)形類似于(yu)(yu)正余弦的(de)(de)(de)脈動電(dian)(dian)，由于(yu)(yu)頻(pin)率可(ke)調(diao)，所以(yi)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)速度就(jiu)(jiu)可(ke)調(diao)了(n=60f/p，n轉速，f頻(pin)率，p極對數)。
1. 過載能(neng)力不同
伺服(fu)驅動(dong)器一(yi)般具(ju)有3倍過(guo)載(zai)能力(li)，可用于克(ke)服(fu)慣(guan)性負載(zai)在啟動(dong)瞬(shun)間的慣(guan)性力(li)矩，而變頻器一(yi)般允許1.5倍過(guo)載(zai)。
2. 控制(zhi)精度
伺服(fu)(fu)系統的控制精(jing)度遠遠高于(yu)變頻，通(tong)常(chang)伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)的控制精(jing)度是(shi)由(you)電(dian)機(ji)軸后(hou)端的旋轉編(bian)碼器保證。有些伺服(fu)(fu)系統的控制精(jing)度甚至達到1：1000。
3. 應用場合不(bu)同
變頻控(kong)制(zhi)與伺服控(kong)制(zhi)是(shi)(shi)兩個(ge)范疇的(de)控(kong)制(zhi)。前者(zhe)屬(shu)于(yu)傳(chuan)動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)領域，后者(zhe)屬(shu)于(yu)運動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)領域。一(yi)個(ge)是(shi)(shi)滿足一(yi)般工業應用要求，對(dui)性(xing)能指標(biao)要求不高(gao)的(de)應用場(chang)合(he)，追求的(de)是(shi)(shi)低成本。另一(yi)個(ge)則是(shi)(shi)追求高(gao)精度、高(gao)性(xing)能、高(gao)響應。
4. 加減速(su)性能不同
在空載(zai)情況下伺服電機(ji)從(cong)靜止(zhi)狀態加工到2000r/min，用時不會超20ms。電機(ji)的加速(su)時間跟電機(ji)軸的慣量(liang)以及負載(zai)有關系。通常慣量(liang)越大加速(su)時間越長。
兩者的市場競爭
由于(yu)變頻(pin)器(qi)和伺服在性能和功能上的不同(tong)，所以應用也不大(da)相同(tong)，主要的競(jing)爭集(ji)中在：
1.技術含(han)量競爭
在相同(tong)的(de)領域中，若采(cai)購方對機械(xie)的(de)技(ji)術要求(qiu)較(jiao)高并(bing)較(jiao)為復雜，則(ze)會(hui)(hui)選(xuan)擇(ze)伺服系(xi)統。反之則(ze)會(hui)(hui)選(xuan)擇(ze)變頻器產品(pin)。如(ru)一(yi)些(xie)數(shu)控機床、電子專用設備等高科技(ji)機械(xie)均會(hui)(hui)首選(xuan)伺服產品(pin)。
2.價格競(jing)爭
大多(duo)數(shu)采購方會顧(gu)慮(lv)成本，常常把技(ji)術(shu)忽略而首選價(jia)格(ge)較低(di)的變(bian)頻器(qi)。眾所周知，伺服系(xi)統的價(jia)格(ge)差(cha)不多(duo)是(shi)變(bian)頻器(qi)產品(pin)的幾(ji)倍。
盡管(guan)目前伺(si)(si)服(fu)(fu)系統(tong)(tong)的(de)(de)應用還未(wei)普及(ji)，尤其(qi)是(shi)國產(chan)伺(si)(si)服(fu)(fu)系統(tong)(tong)，被應用的(de)(de)場(chang)合相比進(jin)口伺(si)(si)服(fu)(fu)產(chan)品少(shao)之(zhi)甚少(shao)。但(dan)隨(sui)著工業化進(jin)程的(de)(de)加快，人們將(jiang)逐漸意識到伺(si)(si)服(fu)(fu)系統(tong)(tong)的(de)(de)優勢所在，伺(si)(si)服(fu)(fu)系統(tong)(tong)也將(jiang)獲得采購商的(de)(de)認可(ke)。同樣，國產(chan)伺(si)(si)服(fu)(fu)技術也不(bu)會止步不(bu)前，不(bu)管(guan)是(shi)基于豐厚的(de)(de)利潤回(hui)報還是(shi)振興國家的(de)(de)歷史(shi)使命感，相信會有(you)越來越多的(de)(de)廠商將(jiang)投入到伺(si)(si)服(fu)(fu)系統(tong)(tong)的(de)(de)研發領域中。
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