1、导言
跟着全数字式沟通伺服体系的呈现，沟通伺服电机也越来越多地运用于数字操控体系中。为了习惯数字操控的开展趋势，运动操控体系中大多选用全数字式沟通伺服电机作为履行电动机。在操控方法上用脉冲串和方向信号完成。
伺服的底子概念是准确、准确、快速定位。变频是伺服操控的一个有必要的内部环节，伺服驱动器中相同存在变频（要进行无级调速）。但伺服将电流环速度环或许方位环都闭合进行操控，这是很大的差异。除此外，伺服电机的结构与一般电机是有差异的，要满意快速呼应和准确认位。现在市面上流转的沟通伺服电机多为永磁同步沟通伺服，但这种电机受工艺约束，很难做到很大的功率，十几KW以上的同步伺服价格及其贵重，这样在现场运用答应的情况下多选用沟通异步伺服，这时许多驱动器便是高端变频器，带编码器反响闭环操控。所谓伺服便是要满意准确、准确、快速定位，只需满意就不存在伺服变频之争。
2、三种操控方法的差异
一般伺服都有三种操控方法：速度操控方法，转矩操控方法，方位操控方法。
速度操控和转矩操控都是用模拟量来操控的。方位操控是经过发脉冲来操控的。详细选用什么操控方法要依据客户的要求，满意何种运动功用来挑选。假如您对电机的速度、方位都没有要求，只需输出一个恒转矩，当然是用转矩形式。假如对方位和速度有必定的精度要求，而对实时转矩不是很关怀，用转矩形式不太便利，用速度或方位形式比较好。假如上位操控器有比较好的闭环操控功用，用速度操控作用会好一点。假如自身要求不是很高，或许，底子没有实时性的要求，用方位操控方法对上位操控器没有很高的要求。就伺服驱动器的呼应速度来看，转矩形式运算量最小，驱动器对操控信号的呼应最快；方位形式运算量最大，驱动器对操控信号的呼应最慢。对运动中的动态功能有比较高的要求时，需求实时对电机进行调整。那么假如操控器自身的运算速度很慢（比方PLC，或低端运动操控器），就用方位方法操控。假如操控器运算速度比较快，能够用速度方法，把方位环从驱动器移到操控器上，削减驱动器的工作量，进步功率（比方大部分中高端运动操控器）；假如有更好的上位操控器，还能够用转矩方法操控，把速度环也从驱动器上移开，这一般仅仅高端专用操控器才干这么干，并且，这时彻底不需求运用伺服电机。
1、转矩操控：转矩操控方法是经过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的巨细，详细表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm：假如电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机回转（一般在有重力负载情况下发生）。能够经过即时的改动模拟量的设定来改动设定的力矩巨细，也可经过通讯方法改动对应的地址的数值来完成。运用首要在对原料的受力有严厉要求的环绕和放卷的设备中，例如饶线设备或拉光纤设备，转矩的设定要依据环绕的半径的改动随时更改以保证原料的受力不会跟着环绕半径的改动而改动。
2、方位操控：方位操控形式一般是经过外部输入的脉冲的频率来确认滚动速度的巨细，经过脉冲的个数来确认滚动的视点，也有些伺服能够经过通讯方法直接对速度和位移进行赋值。因为方位形式能够对速度和方位都有很严厉的操控，所以一般运用于定位设备。运用领域如数控机床、印刷机械等等。
3、速度形式：经过模拟量的输入或脉冲的频率都能够进行滚动速度的操控，在有上位操控设备的外环PID操控时速度形式也能够进行定位，但有必要把电机的方位信号或直接负载的方位信号给上位反响以做运算用。方位形式也支撑直接负载外环检测方位信号，此刻的电机轴端的编码器只检测电机转速，方位信号就由直接的终究负载端的检测设备来供给了，这样的长处在于能够削减中心传动过程中的差错，增加了整个体系的定位精度。
3、伺服与变频器的差异
沟通伺服的技能自身便是学习并运用了变频的技能，在直流电机的伺服操控的基础上经过变频的PWM方法仿照直流电机的操控方法来完成的，也便是说沟通伺服电机必定有变频的这一环节：变频便是将工频的50、60HZ的沟通电先整流成直流电，然后经过可操控门极的各类晶体管（IGBT，IGCT等）经过载波频率和PWM调理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，所以沟通电机的速度就可调了（n=60f/p，n转速，f频率，p极对数）
1.2.1变频器：
简略的变频器只能调理沟通电机的速度，这时能够开环也能够闭环要视操控方法和变频器而定，这便是传统意义上的V/F操控方法。现在许多的变频现已经过数学模型的树立，将沟通电机的定子磁场UVW3相转化为能够操控电机转速和转矩的两个电流的重量，现在大多数能进行力矩操控的著名品牌的变频器都是选用这样方法操控力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测设备，采样反响后构成闭环负反响的电流环的PID调理；ABB的变频又提出和这样方法不同的直接转矩操控技能，详细请查阅有关资料。这样能够既操控电机的速度也可操控电机的力矩，并且速度的操控精度优于v/f操控，编码器反响也可加可不加，加的时分操控精度和呼应特性要好许多。
1.2.2伺服驱动器：
驱动器方面：伺服驱动器在开展了变频技能的前提下，在驱动器内部的电流环，速度环和方位环（变频器没有该环）都进行了比一般变频更准确的操控技能和算法运算，在功用上也比传统的变频强壮许多，首要的一点能够进行准确的方位操控。经过上位操控器发送的脉冲序列来操控速度和方位（当然也有些伺服内部集成了操控单元或经过总线通讯的方法直接将方位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准确的核算以及功能更优秀的电子器件使之更优越于变频器。
电机方面：伺服电机的资料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的沟通电机（一般沟通电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机），也便是说当驱动器输出电流、电压、频率改动很快的电源时，伺服电机就能依据电源改动发生呼应的动作改动，呼应特性和抗过载才能远远高于变频器驱动的沟通电机，电机方面的严峻差异也是两者功能不同的底子。便是说不是变频器输出不了改动那么快的电源信号，而是电机自身就反响不了，所以在变频的内部算法设守时为了维护电机做了相应的过载设定。当然即便不设定变频器的输出才能仍是有限的，有些功能优秀的变频器就能够直接驱动伺服电机！！！
1.2.3沟通电机：
沟通电机一般分为同步和异步电机
1、沟通同步电机：便是转子是由永磁资料构成，所以滚动后，跟着电机的定子旋转磁场的改动，转子也做呼应频率的速度改动，并且转子速度=定子速度，所以称“同步”。
2、沟通异步电机：转子由感应线圈和资料构成。滚动后，定子发生旋转磁场，磁场切开定子的感应线圈，转子线圈发生感应电流，从而转子发生感应磁场，感应磁场跟随定子旋转磁场的改动，但转子的磁场改动永久小于定子的改动，一旦等于就没有改动的磁场切开转子的感应线圈，转子线圈中也就没有了感应电流，转子磁场消失，转子失速又与定子发生速度差又从头取得感应电流。。。所以在沟通异步电机里有个要害的参数是转差率便是转子与定子的速度差的比率。
3、对应沟通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，伺服电机也有沟通同步伺服和沟通异步伺服，当然变频器里沟通异步变频常见，伺服则沟通同步伺服常见。
4、运用
因为变频器和伺服在功能和功用上的不同，所以运用也不大相同：
1、在速度操控和力矩操控的场合要求不是很高的一般用变频器，也有在上位加方位反响信号构成闭环用变频进行方位操控的，精度和呼应都不高。现有些变频也承受脉冲序列信号操控速度的，但好象不能直接操控方位。
2、在有严厉方位操控要求的场合中只能用伺服来完成，还有便是伺服的呼应速度远远大于变频，有些对度的精度和呼应要求高的场合也用伺服操控，能用变频操控的运动的场合简直都能用伺服替代，要害是两点：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，乃至更高，而伺服最大就几十KW。但跟着伺服电机技能不断进步，功率逐渐也能到达几百KW了。
