交流伺服系統(tǒng)除了具有穩(wěn)定性好、快速性好、精度高的特點(diǎn)外，與直流伺服電機(jī)系統(tǒng)相比有一系列優(yōu)點(diǎn):
    交流電機(jī)不存在換向器圓周調(diào)速限制，也不存在電樞元件中電抗電勢數(shù)值限制，其轉(zhuǎn)速限制可以設(shè)計得比相同功率的直流電機(jī)高。
    調(diào)速范圍寬，目前大多數(shù)的交流伺服電機(jī)的變速比可以達(dá)到1:5000，高性能的伺服電機(jī)的變速比已達(dá)1:10000以上。滿足數(shù)控機(jī)床傳動調(diào)速范圍寬、靜差率小的要求。
    矩頻特性好，交流電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速以內(nèi)輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。并且具有轉(zhuǎn)矩過載能力，可克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。滿足機(jī)床伺服系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩大、動態(tài)相應(yīng)好、定位精度高的要求。
    針對直流電動機(jī)的缺點(diǎn)，人們一直在努力尋求以交流伺服電動機(jī)取代具有機(jī)械換向器和電刷的直流伺服電動機(jī)的方法，以滿足各種應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是高精度、高性能伺服驅(qū)動領(lǐng)域的需要。但是由于交流電機(jī)具有強(qiáng)耦合，非線性的特性，控制非常復(fù)雜，所以高性能運(yùn)用一直受到局限。自80年代以來，隨著電子電力等各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，在矢量控制算法方面的突破，原來一直困擾著交流電動機(jī)的問題得以解決，交流伺服發(fā)展地越來越快。

交流伺服的發(fā)展趨勢
    隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)向著集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
    集成化：使用單一、多功能的控制單元，通過軟件的設(shè)置實(shí)現(xiàn)位置控制和速度控制功能。可以使用本身配置的反饋單元構(gòu)成半閉環(huán)或是通過外部接口構(gòu)成高精度的全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
    智能化：伺服器控制模式的智能化，如在內(nèi)部預(yù)先編程實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動軌跡，控制本站點(diǎn)周邊的IO口，內(nèi)帶主從跟隨模式調(diào)整，電子凸輪等。
    網(wǎng)絡(luò)化：伺服器間實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化分布式控制。伺服器實(shí)現(xiàn)模塊化的可重構(gòu)，節(jié)省成本。

國內(nèi)交流伺服的研究現(xiàn)狀
    交流伺服系統(tǒng)包括基于異步電動機(jī)的交流伺服系統(tǒng)和基于同步電動機(jī)的交流伺服系統(tǒng)。目前機(jī)床主要采用的是永磁同步交流伺服系統(tǒng)。在交流伺服研究領(lǐng)域，日本、美國和歐洲的研究一直走在世界前列。日本的安川公司在20世紀(jì)80年代中期研制成功一臺交流伺服驅(qū)動器。隨后FANUC、三菱、松下等公司先后推出各自的交流伺服系統(tǒng)，國外的這些產(chǎn)品大多是基于異步電動機(jī)的。國內(nèi)在基于異步電機(jī)交流伺服系統(tǒng)的研究比較晚，到目前為止還沒有產(chǎn)品問世。國內(nèi)很多學(xué)者把研究的重點(diǎn)放在永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)上。我國的華中科技大學(xué)、北京機(jī)床研究所、西安微電動機(jī)研究所、中科院沈陽自動化研究所、蘭州電動機(jī)廠等單位開始研究并推出交流伺服系統(tǒng)。其中，由廣州數(shù)控公司生產(chǎn)的DA98全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動裝置在我國的高精度數(shù)控伺服驅(qū)動行業(yè)已經(jīng)打開局面，打破了外國公司壟斷的格局，開創(chuàng)了民族品牌新紀(jì)元。
    交流伺服的信號和數(shù)控系統(tǒng)接口有三種模式，也是它經(jīng)歷的三個階段。以國內(nèi)來說，廣州數(shù)控的DA98屬于代也是劃時代的一種伺服驅(qū)動器，它是臺全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動裝置，它接受方向命令脈沖。第二代是以埃斯頓為代表的EDB系列，它不僅能夠接受脈沖命令信號，還能接受速度控制或是轉(zhuǎn)矩控制的模擬量的輸入。第三代是網(wǎng)絡(luò)化交流伺服系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化伺服系統(tǒng)是工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)和全數(shù)字化交流伺服的有機(jī)結(jié)合，全數(shù)字化交流伺服技術(shù)可以使用戶根據(jù)負(fù)載狀況調(diào)整參數(shù)，也省去了一些模擬回路所產(chǎn)生的漂移等不穩(wěn)定因素。采用基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，將微處理器和現(xiàn)場總線接口置入全數(shù)字型交流電機(jī)伺服驅(qū)動器，形成智能型獨(dú)立的全數(shù)字伺服控制單元，將其直接連接到工業(yè)現(xiàn)場總線上，就形成了新型的基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。減少了硬件數(shù)量和連線，各智能單元結(jié)構(gòu)上獨(dú)立自主，可與外界以及相互間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，而且可以加掛其它現(xiàn)場控制設(shè)備，易于擴(kuò)展。到目前為止網(wǎng)絡(luò)化交流伺服器在國內(nèi)還沒有成熟產(chǎn)品。北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所開發(fā)設(shè)計了一種基于DSP＋FPGA+ASIPM的網(wǎng)絡(luò)化交流伺服控制系統(tǒng)，原理樣機(jī)已在三維雕刻機(jī)上得到了初步的驗(yàn)證。
    目前的伺服器驅(qū)動器內(nèi)部大多采用高速DSP處理器，推進(jìn)了各種*的運(yùn)動控制算法在新型驅(qū)動器上的使用。在硬件結(jié)構(gòu)上各大伺服系統(tǒng)供應(yīng)商大多采用DSP+CPLD（FPGA）結(jié)構(gòu)，由于DSP和CPLD（FPGA）的可重復(fù)編程性，可以實(shí)現(xiàn)交流伺服系統(tǒng)的模塊化可重構(gòu)。只要為系統(tǒng)配置相應(yīng)不同的軟件（包括控制算法）就可以控制和驅(qū)動異步電機(jī)、永磁同步伺服電機(jī)、無刷直流電機(jī)，而通過對FPGA的重新配置還可以驅(qū)動直流電機(jī)和三相感應(yīng)式高壓步進(jìn)電機(jī)。這就為數(shù)控機(jī)床的升級以及革新留下了很多的空間。
     數(shù)控切割機(jī)電機(jī)分為交流伺服和步進(jìn)，目前國產(chǎn)運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動比較廣泛，而伺服驅(qū)動系統(tǒng)在大型數(shù)控切割機(jī)上的應(yīng)用成上升趨勢，其驅(qū)動特性，表明伺服驅(qū)動系統(tǒng)在切割機(jī)上的應(yīng)用將會更加廣泛起來！武漢依德焊割設(shè)備有限公司，高配龍門數(shù)控切割機(jī)，配備日本松下伺服驅(qū)動系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，就是很好的應(yīng)用例子！

    結(jié)束語
    現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是朝著精密化和高速化方向發(fā)展。作為數(shù)控機(jī)床主要組成部分的伺服系統(tǒng)，越來越多的選擇停留在交流伺服上面，它具有其他幾種伺服系統(tǒng)的優(yōu)勢。隨著交流伺服技術(shù)的發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)將逐漸地全面取代直流伺服系統(tǒng)。