伺服电机的驱动器和电机的变频器有什么区别和联系呢？

Question

伺服电机在有自身驱动的前提下是否还可以接入变频器呢，这样做有用么？谢谢。
PLC给出的控制信号可以直接送到伺服电机的驱动么？驱动器相对于变频器来说，主要区别和联系是什么？谢谢。

Answer 1

通常情况下，是不会这样作的，因为如果伺服电机在有自身驱动的时候，应该属于独立的系统，再连接变频器不能达到直接驱动的目的。

但是如果伺服控制器和变频器具备通信接口，同时需要达到同步或其他通信功能，可以如此连接，前提条件是变频器和伺服控制器具备强大的通讯功能或可编程功能，日系产品没有见过如此使用，欧美部分产品可以实现这样的配置。

另外一种情况是伺服控制器和变频器都作为上位控制的从站，实际是总线控制，和你的描述有本质的区别。

补充回答：
PLC给出的控制信号可以直接送到伺服电机的驱动

伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节，伺服驱动器中同样存在变频（要进行无级调速）。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制，这是很大的区别。除此外，伺服电机的构造与普通电机是有区别的，要满足快速响应和准确定位。现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服，但这种电机受工艺限制，很难做到很大的功率，十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵，这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服，这时很多驱动器就是高端变频器，带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位，只要满足就不存在伺服变频之争。

一、两者的共同点：

交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术，在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的，也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节：变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电，然后通过可控制门极的各类晶体管（IGBT，IGCT等）通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了（n=60f/p ，n转速，f频率， p极对数）

二、谈谈变频器：

简单的变频器只能调节交流电机的速度，这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立，将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量，现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置，采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节；ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术，具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩，而且速度的控制精度优于v/f控制，编码器反馈也可加可不加，加的时候控制精度和响应特性要好很多。

三、谈谈伺服：

驱动器方面：伺服驱动器在发展了变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环，速度环和位置环（变频器没有该环）都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统的变频强大很多，主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置（当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置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精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。

电机方面：伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机（一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机），也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时，伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化，响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号，而是电机本身就反应不了，所以在变频的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的，有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服电机！！！

四、谈谈交流电机：

交流电机一般分为同步和异步电机

1、交流同步电机：就是转子是由永磁材料构成，所以转动后，随着电机的定子旋转磁场的变化，转子也做响应频率的速度变化，而且转子速度=定子速度，所以称“同步”。

2、交流异步电机：转子由感应线圈和材料构成。转动后，定子产生旋转磁场，磁场切割定子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，进而转子产生感应磁场，感应磁场追随定子旋转磁场的变化，但转子的磁场变化永远小于定子的变化，一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈，转子线圈中也就没有了感应电流，转子磁场消失，转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。

3、对应交流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，伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服，当然变频器里交流异步变频常见，伺服则交流同步伺服常见。

五、应用

由于变频器和伺服在性能和功能上的不同，所以应用也不大相同：

1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器，也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的，精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的，但好象不能直接控制位置。

2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是伺服的响应速度远远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制，能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代，关键是两点：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，甚至更高，伺服最大就几十KW。

就最后一点说下，现在伺服也能做到几百KW了。

Answer 2

　　伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节，伺服驱动器中同样存在变频（要进行无级调速）。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制，这是很大的区别。除此外，伺服电机的构造与普通电机是有区别的，要满足快速响应和准确定位。现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服，但这种电机受工艺限制，很难做到很大的功率，十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵，这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服，这时很多驱动器就是高端变频器，带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位，只要满足就不存在伺服变频之争。

　　具体来说：
　　一、两者的共同点：
　　交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术，在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的，也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节：变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电，然后通过可控制门极的各类晶体管（IGBT，IGCT等）通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了（n=60f/p ，n转速，f频率， p极对数）
　　二、二者的区别：
　　先谈谈变频器。简单的变频器只能调节交流电机的速度，这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立，将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量，现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置，采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节；ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术，具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩，而且速度的控制精度优于v/f控制，编码器反馈也可加可不加，加的时候控制精度和响应特性要好很多。
　　再看伺服。
　　驱动器方面。伺服驱动器在发展了变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环，速度环和位置环（变频器没有该环）都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统的变频强大很多，主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置（当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置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精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。
　　电机方面：伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机（一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机），也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时，伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化，响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号，而是电机本身就反应不了，所以在变频的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的，有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服电机！

Answer 3

伺服电机的驱动器和变频器是两个不同的概念，但它们在某些方面有相似之处，也存在明显的差异。

驱动器和变频器的区别与联系：

定义和作用：驱动器是用来驱动伺服电机的设备，而变频器则是用来调节交流电机的速度的设备。简单来说，驱动器是伺服电机的一部分，而变频器则是独立于电机之外的设备。

控制精度：伺服驱动器通常具有更高的控制精度，因为它需要更精确地响应控制信号，以实现精确的位置和速度控制。变频器则主要用于改变电机的电源频率，以调节电机的转速。

调速范围：变频器可以在较广的调速范围内调节电机的转速，通常用于需要较平滑调速的场合。伺服驱动器的调速范围相对较小，但其定位精度更高，通常用于需要快速响应和精确控制的场合。

伺服电机是否可以接入变频器：通常情况下，伺服电机不需要接入变频器。因为伺服电机本身就是一种可以接收控制信号并精确响应的设备，其内部已经集成了驱动器。如果将伺服电机接入变频器，可能会引起控制信号的混乱，导致电机无法正常工作。

PLC给出的控制信号是否可以直接送到伺服电机的驱动器：是的，PLC通常可以直接向伺服电机的驱动器发送控制信号。这些控制信号可以是位置控制信号、速度控制信号或电流控制信号等，具体取决于电机的类型和所需的控制精度。

驱动器和变频器的其他区别：

控制精度：伺服系统的控制精度由伺服电机轴后端的旋转编码器保证，市面上常用的编码器为增量式光电编码器与绝对值式光电编码器，精度高。而变频器的控制精度相对较低。

抗过载能力：伺服驱动器一般具有3倍过载能力（现在也有少许伺服厂家可以做到3.5倍），可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩，而变频器一般允许1.5倍过载。

动态响应品质不同：伺服系统加速快，在空载情况下伺服电机从静止状态到2000rpm，用时不超过20ms，伺服ON信号取消，伺服电机即时停止，电机的加速时间跟电机轴的惯量以及负载有关系，通常惯量越大加速时间越长；变频器电机加减速较缓慢。

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