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安川Σ-V電機 ，安川伺服電機 上海躍爾自動化科技有限公司一
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上海躍爾自動化科技有限公司
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www.yrkjsh.com伺服電動機又稱執行電動機，在自動控制
系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的
角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主
要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加
而勻速下降，伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的
U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電
機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值
進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器
的精度（線數）。
控制信號的要求而動作。在訊號來到之前，轉子靜止不動；訊號
來到之后，轉子立即轉動；當訊號消失，轉子能即時自行停轉。
由于它的“伺服”性能，因此而得名——伺服系統。參考伺服與
變頻的一個重要區別是： 變頻可以無編碼器，伺服則必須有編
碼器，作電子換向用. 一、兩者的共同點： 交流伺服
的技術本身就是借鑒并應用了變頻的技術，在直流電機的伺服控
制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現
的，也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環節：變頻就是將
工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電，然后通過可控制門極
的各類晶體管（IGBT，IGCT等）通過載波頻率和PWM調節逆變為
頻率可調的波形類似于正余弦的脈動電，由于頻率可調，所以交
流電機的速度就可調了（n=60f/p ，n轉速，f頻率， p極對數）
二、談談變頻器： 簡單的變頻器只能調節交流電機的
速度，這時可以開環也可以閉環要視控制方式和變頻器而定，這
就是傳統意義上的V/F控制方式。現在很多的變頻已經通過數學
模型的建立，將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控制電機
轉速和轉矩的兩個電流的分量，現在大多數能進行力矩控制的著
名品牌的變頻器都是采用這樣方式控制力矩，UVW每相的輸出要
加摩爾效應的電流檢測裝置，采樣反饋后構成閉環負反饋的電流
環的PID調節；ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉矩控制
技術，具體請查閱有關資料。這樣可以既控制電機的速度也可控
制電機的力矩，而且速度的控制精度優于v/f控制，編碼器反饋
也可加可不加，加的時候控制精度和響應特性要好很多。
三、談談伺服： 驅動器方面：伺服驅動器在發展了變頻技
術的前提下，在驅動器內部的電流環，速度環和位置環（變頻器
沒有該環）都進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法運算，
在功能上也比傳統的伺服強大很多，主要的一點可以進行精確的
位置控制。通過上位控制器發送的脈沖序列來控制速度和位置（
當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接
將位置和速度等參數設定在驅動器里），驅動器內部的算法和更
快更精確的計算以及性能更優良的電子器件使之更優越于變頻器
。 電機方面：伺服電機的材料、結構和加工工藝要遠遠高
于變頻器驅動的交流電機（一般交流電機或恒力矩、恒功率等各
類變頻電機），也就是說當驅動器輸出電流、電壓、頻率變化很
快的電源時，伺服電機就能根據電源變化產生響應的動作變化，
響應特性和抗過載能力遠遠高于變頻器驅動的交流電機，電機方
面的嚴重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出
不了變化那么快的電源信號，而是電機本身就反應不了，所以在
變頻的內部算法設定時為了保護電機做了相應的過載設定。當然
即使不設定變頻器的輸出能力還是有限的，有些性能優良的變頻
器就可以直接驅動[1]伺服電機！！！ 四、談談交流電機：
交流電機一般分為同步和異步電機 1、交流同步電機：
就是轉子是由永磁材料構成，所以轉動后，隨著電機的定子旋轉
磁場的變化，轉子也做響應頻率的速度變化，而且轉子速度=定
子速度，所以稱"同步"。 2、交流異步電機：轉子由感應線
圈和材料構成。轉動后，定子產生旋轉磁場，磁場切割轉子的感
應線圈，轉子線圈產生感應電流，進而轉子產生感應磁場，感應
磁場追隨定子旋轉磁場的變化，但轉子的磁場變化永遠小于定子
的變化，一旦等于就沒有變化的磁場切割轉子的感應線圈，轉子
線圈中也就沒有了感應電流，轉子磁場消失，轉子失速又與定子
產生速度差又重新獲得感應電流。所以在交流異步電機里有個關
鍵的參數是轉差率就是轉子與定子的速度差的比率。 3、對
應交流同步和異步電機變頻器就有相映的同步變頻器和異步變頻
器，伺服電機也有交流同步伺服和交流異步伺服，當然變頻器里
交流異步變頻常見，伺服則交流同步伺服常見。
