一、共同之處與基礎(chǔ)概念

伺服系統(tǒng)以準(zhǔn)確、精確、快速定位為概念。在伺服控制中，變頻是一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，其內(nèi)部存在變頻技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。然而，伺服系統(tǒng)通過閉合電流環(huán)、速度環(huán)或位置環(huán)進(jìn)行控制，這是與變頻器不同的地方。此外，伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)也與眾不同，以滿足快速響應(yīng)和精確定位的需要。

交流伺服技術(shù)實(shí)際上是借鑒并應(yīng)用了變頻技術(shù)，在直流電機(jī)伺服控制的基礎(chǔ)上，通過變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來實(shí)現(xiàn)。也就是說，交流伺服電機(jī)必然包含變頻環(huán)節(jié)。變頻是將工頻的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（如IGBT、IGCT等）進(jìn)行載波頻率和PWM調(diào)節(jié)，逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形，類似于正余弦的脈動(dòng)電。由于頻率可調(diào)，交流電機(jī)的速度也就可以調(diào)節(jié)。

二、變頻器解析

變頻器主要用于調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，可采用開環(huán)或閉環(huán)控制方式，具體取決于控制方式和變頻器類型。傳統(tǒng)的V/F控制方式是其中的一種。現(xiàn)代變頻器則通過數(shù)學(xué)模型將交流電機(jī)的定子磁場UVW3相轉(zhuǎn)化為可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)電流分量。這種控制方式可以實(shí)現(xiàn)力矩控制，提高控制精度。例如，ABB的變頻器采用了與這種方式不同的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。

三、伺服系統(tǒng)深度剖析

伺服驅(qū)動(dòng)器在變頻技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)（變頻器沒有該環(huán)）實(shí)施了更為精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算。這使得伺服系統(tǒng)在功能上遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的變頻器，特別體現(xiàn)在其精確的位置控制能力上。通過上位控制器發(fā)送的脈沖序列，可以精確控制速度和位置。此外，伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的優(yōu)化算法、快速精確的計(jì)算以及高性能的電子器件，使其性能優(yōu)于變頻器。

伺服電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝均優(yōu)于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時(shí)，伺服電機(jī)能夠迅速響應(yīng)并產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作變化。其響應(yīng)特性和抗過載能力遠(yuǎn)超變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)。這種差異是兩者性能不同的根本原因。

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