伺服電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別

現(xiàn)在市面上流通的交流伺服電機(jī)多為永磁同步交流伺服，但這種電機(jī)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)動器就是高端變頻器，帶編碼器反饋閉環(huán)控制。伺服電機(jī)和普通電機(jī)都屬于電機(jī)，那么他們之間有什么區(qū)別呢?下面聽小編娓娓道來。

1.首先如果只看外形的話，他們的外形區(qū)別都不大。但是伺服電機(jī)除了本體以外還必須要有一個電控柜。所以綜合來說，伺服電機(jī)功能更加的強(qiáng)大，可以實現(xiàn)精確的控制，而普通電機(jī)通電就轉(zhuǎn)，沒電就會停，無法滿足現(xiàn)在的高需求。

2.伺服電機(jī)更加先進(jìn)，是一款智能產(chǎn)品，它可以按照電控箱里計算機(jī)程序語言的要求，在額定值轉(zhuǎn)速內(nèi)隨意的調(diào)整轉(zhuǎn)速?？梢噪S時終止、也可以隨時運行、轉(zhuǎn)速可以忽快忽慢，而一般電機(jī)就做不到，所以現(xiàn)在越來越多的廠家開始選擇伺服電機(jī)了。

3.伺服電機(jī)的使用越來越廣泛，因為工廠需求的增長和勞動力價格的上漲，使得越來越多的廠家選擇伺服電機(jī)，而普通電機(jī)開始變得黯然失色了。

伺服電機(jī)現(xiàn)在應(yīng)用的比較廣泛的就是西門子·臺達(dá)等品牌了，其中臺達(dá)因其性能優(yōu)異·性價比高，現(xiàn)在占有率越來越高。

伺服的基本概念是準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行控制，這是很大的區(qū)別。除此外，伺服電機(jī)的構(gòu)造與普通電機(jī)是有區(qū)別的，要滿足快速響應(yīng)和準(zhǔn)確定位。

一、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(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來實現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的定子磁場UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個電流的分量，現(xiàn)在大多數(shù)能進(jìn)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每相的輸出要加霍爾效應(yīng)的電流檢測裝置，采樣反饋后構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋的電流環(huán)的PID調(diào)節(jié);ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，具體請查閱有關(guān)資料。

這樣可以既控制電機(jī)的速度也可控制電機(jī)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。

伺服電機(jī)可以實現(xiàn)精確控制，你讓它轉(zhuǎn)多少它就轉(zhuǎn)多少，而且它還會反饋，實現(xiàn)所謂的閉環(huán)，由編碼器去反饋看是否確實轉(zhuǎn)了那么多，這樣控制精度就更高。普通電機(jī)上電就轉(zhuǎn)，沒電就停，除了轉(zhuǎn)如果還非要說它有什么功能的話那就是正反轉(zhuǎn)。

普通電機(jī)是我們平時間的比較多的電機(jī)，電動玩具，刮胡刀等里面都有。這種電機(jī)有轉(zhuǎn)速過快，扭力過小的特點，一般只有兩個引腳，用電池的正負(fù)極接上兩個引腳就會轉(zhuǎn)起來，然后電池得正負(fù)極再相反的接在兩引腳上電機(jī)也會向反轉(zhuǎn)。

伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖。

這樣和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。

二、伺服電機(jī)維修試機(jī)需要專用設(shè)備，而普通電機(jī)不需要

由于伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)是閉環(huán)反饋控制，這個反饋部件我們叫做編碼器，用來測試電機(jī)速度，位置，力矩功能，但通常編碼器都是一一對應(yīng)，就是不同的電機(jī)系列對應(yīng)不同的驅(qū)動器，甚至同一系列不同功率電機(jī)對應(yīng)不同的驅(qū)動器，不可以互換使用。

通常在三菱，安川，松下日系品牌上這種情況尤為明顯，廠家在設(shè)計時為了自身利益的考慮，通訊協(xié)議也不公開，這就直接導(dǎo)致了維修試機(jī)成本過高，普通電機(jī)維修一般的工控維修公司無法做到;而通常的普通電機(jī)只需要3相調(diào)壓，直流調(diào)壓，普通變頻器就足夠應(yīng)付。

伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)實際上與普通兩相交流異步電動機(jī)沒有什么區(qū)別。伺服電機(jī)的定子有兩相相差120度電角度的交流繞組，分別稱為勵磁繞組和控制繞組，其轉(zhuǎn)子就是普通的籠型異步電動機(jī)的鼠籠繞組。

使用時，勵磁繞組接單相交流電，在氣隙產(chǎn)生脈振磁場，轉(zhuǎn)子繞組不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電機(jī)不工作。當(dāng)控制繞組接上相位與勵磁繞組相差90度電角度的交流電時，電動機(jī)的氣隙便有旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動。當(dāng)控制繞組的控制電壓信號撤除后，如果是普通電機(jī)，由于轉(zhuǎn)子電阻較小，(根據(jù)雙旋轉(zhuǎn)理論)脈振磁場分解的兩個旋轉(zhuǎn)磁場各自產(chǎn)生的機(jī)械特性的合成結(jié)果是產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩大于零。

因此，電機(jī)轉(zhuǎn)子仍然保持轉(zhuǎn)動，不能停止。而伺服電機(jī)，由于轉(zhuǎn)子電阻大，且大到使發(fā)生最大電磁轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率Sm》1。脈振磁場分解的兩個旋轉(zhuǎn)磁場各自產(chǎn)生的機(jī)械特性的合成結(jié)果是產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩小于零，也就是產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩是制動轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將在這個制動轉(zhuǎn)矩作用下將很快停止轉(zhuǎn)動。