一、高精度伺服的定義：

“伺服”—詞源于希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機構(gòu)”當個得心應(yīng)手的馴服工具，服從控制信號的要求而動作。在訊號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動；訊號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動；當訊號消失，轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能，因此而得名——伺服系統(tǒng)。　

　（1）伺服系統(tǒng)：是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出，能夠跟隨輸入量（或給定值）的任意變化而變化的自動控制系統(tǒng)。

　　（2）在自動控制系統(tǒng)中，能夠以一定的準確度響應(yīng)控制信號的系統(tǒng)稱為隨動系統(tǒng)，亦稱伺服系統(tǒng)。

　　高精度伺服的主要任務(wù)是按控制命令的要求，對功率進行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制得非常靈活方便。

二、伺服的組成：
　　伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。 具有反饋的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)由位置檢測部分、偏差放大部分、執(zhí)行部分及被控對象組成。

三、伺服的性能要求：
　　伺服系統(tǒng)必須具備可控性好，穩(wěn)定性高和適應(yīng)性強等基本性能。說明一下，可控性好是指訊號消失以后，能立即自行停轉(zhuǎn)；穩(wěn)定性高是指轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的增加而均勻下降；高精度強是指反應(yīng)快、靈敏、響態(tài)品質(zhì)好。

四、伺服的種類：
　　通常根據(jù)伺服驅(qū)動機的種類來分類，有電氣式、油壓式或電氣—油壓式三種。 伺服系統(tǒng)若按功能來分，則有計量伺服和功率伺服系統(tǒng)；模擬伺服和功率伺服系統(tǒng)；位置伺服和加速度伺服系統(tǒng)等。 　　電氣式伺服系統(tǒng)根據(jù)電氣信號可分為DC直流伺服系統(tǒng)和AC交流伺服系統(tǒng)二大類。AC交流伺服系統(tǒng)又有異步電機伺服系統(tǒng)和同步電機伺服系統(tǒng)兩種。

艾威圖伺服P系列產(chǎn)品性能可靠，價位適中且包含了伺服驅(qū)動器的基本功能，適用高精度控制。

艾威圖高精度伺服P系列產(chǎn)品特性：
       速度響應(yīng)大于200HZ；
       速度波動小于0.03%；
       支持17bit總線式編碼器；
       控制精度為1/131072；
       接受脈沖頻率范圍0——500KHz。

覆蓋功率：單相220V，0.4KW~1.0KW； 三相220V，1.0KW~2.5KW；

艾威圖伺服分為三個系列：

W系列：經(jīng)濟適用型產(chǎn)品；

F系列：適用全面，性價比高；

P系列：高精度控制伺服產(chǎn)品。

艾威圖P系列高精度伺服的技術(shù)參數(shù)：

伺服與變頻有何異同？

伺服的基本概念是準確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內(nèi)部環(huán)節(jié)，伺服驅(qū)動器中同樣存在變頻（要進行無級調(diào)速）。但伺服將電流環(huán)速度環(huán)或者位置環(huán)都閉合進行控制，這是很大的區(qū)別。除此外，伺服電機的構(gòu)造與普通電機是有區(qū)別的，要滿足快速響應(yīng)和準確定位。現(xiàn)在市面上流通的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服，但這種電機受工藝限制，很難做到很大的功率，十幾KW以上的同步伺服價格及其昂貴，這樣在現(xiàn)場應(yīng)用允許的情況下多采用交流異步伺服，這時很多驅(qū)動器就是變頻器，帶編碼器反饋閉環(huán)控制。所謂高精度伺服就是要滿足準確、精確、快速定位，只要滿足就不存在伺服變頻之爭。

一、伺服與變頻器兩者的共同點：

    交流伺服的技術(shù)本身就是借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù)，在直流電機的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環(huán)節(jié)：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(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形類似于正余弦的脈動電，由于頻率可調(diào)，所以交流電機的速度就可調(diào)了（n=60f/p ，n轉(zhuǎn)速，f頻率， p極對數(shù)）

二、談?wù)勛冾l器：

    簡單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機的速度，這時可以開環(huán)也可以閉環(huán)要視控制方式和變頻器而定，這就是傳統(tǒng)意義上的V/F控制方式。現(xiàn)在很多的變頻已經(jīng)通過數(shù)學(xué)模型的建立，將交流電機的定子磁場UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個電流的分量，現(xiàn)在大多數(shù)能進行力矩控制的的變頻器都是采用這樣方式控制力矩，UVW每相的輸出要加霍爾效應(yīng)的電流檢測裝置，采樣反饋后構(gòu)成閉環(huán)負反饋的電流環(huán)的PID調(diào)節(jié)；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(yōu)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(yīng)特性要好很多。

三、談?wù)勊欧?/span>

    驅(qū)動器方面：伺服驅(qū)動器在發(fā)展了變頻技術(shù)的前提下，在驅(qū)動器內(nèi)部的電流環(huán)，速度環(huán)和位置環(huán)（變頻器沒有該環(huán)）都進行了比一般變頻更精確的控制技術(shù)和算法運算，在功能上也比傳統(tǒng)的變頻強大很多，主要的一點就是對位置要求高精度控制。通過上位控制器發(fā)送的脈沖序列來控制速度和位置（當然也有些伺服內(nèi)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(shù)設(shè)定在驅(qū)動器里），驅(qū)動器內(nèi)部的算法和高精度的計算以及性能更優(yōu)良的電子器件使之更*于變頻器。

  電機方面：伺服電機的材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝要遠遠高于變頻器驅(qū)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(qū)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(jù)電源變化產(chǎn)生響應(yīng)的動作變化，響應(yīng)特性和抗過載能力遠遠高于變頻器驅(qū)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(yīng)不了，所以在變頻的內(nèi)部算法設(shè)定時為了保護電機做了相應(yīng)的過載設(shè)定。當然即使不設(shè)定變頻器的輸出能力還是有限的，有些性能優(yōu)良的變頻器就可以直接驅(qū)動伺服電機！！！

伺服則交流同步伺服常見。 

  四、伺服與變頻的應(yīng)用

   由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同，所以應(yīng)用也不大相同：

   1、在速度控制和力矩控制的場合要求不是很高的一般用變頻器，也有在上位加位置反饋信號構(gòu)成閉環(huán)用變頻進行位置控制的，精度和響應(yīng)都不高。現(xiàn)有些變頻也接受脈沖序列信號控制速度的，但好象不能直接控制位置。

   2、在有嚴格位置控制要求的場合中只能用伺服來實現(xiàn)，還有就是伺服的響應(yīng)速度遠遠大于變頻，有些對速度的精度和響應(yīng)要求高的場合也用伺服控制，能用變頻控制的運動的場合幾乎都能用伺服取代，關(guān)鍵是兩點：一是價格伺服遠遠高于變頻，二是功率的原因：變頻zui大的能做到幾百KW，甚至更高，伺服zui大就幾十KW。現(xiàn)在伺服也能做到幾百KW了。

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。電機起動時，起動電流和電壓很高，這對電機電樞線圈不利，所以用電機啟動器降低電機啟動時的電流和電壓。伺服驅(qū)動器就是一個提供閉環(huán)反饋信號來控制位置和轉(zhuǎn)速，伺服電機驅(qū)動器接收電機編碼器的反饋信號，并和指令脈沖進行比較，從而構(gòu)成了一個位置的半閉環(huán)控制，使被控系統(tǒng)工作在設(shè)定狀態(tài)。

PLC發(fā)出的脈沖控制伺服驅(qū)動器，而驅(qū)動器控制伺服電機的動作，編碼器是與伺服電機連接到一起的，檢測伺服電機的動作情況，通過PLC的高速計數(shù)器檢測自身發(fā)出的脈沖數(shù)，以實現(xiàn)控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制。

供電沒有區(qū)別。只是在控制上，伺服具有三環(huán)控制，即：位置環(huán)，速度環(huán)，電流環(huán)。而變頻器則沒有這三環(huán)。這也是伺服與變頻的主要區(qū)別。

廣州市驅(qū)源機電設(shè)備有限公司

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