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交流伺服驅(qū)動(dòng)器借鑒并應(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(guò)變頻PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié)。

與變頻器一樣，也是將工頻交流電先整流成直流電，然后通過(guò)可控制門極的各類晶體管(IGBT，IGCT等)通過(guò)載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電，波形類似于正余弦的脈動(dòng)電。

伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)展了變頻技術(shù)，在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán)，速度環(huán)和位置環(huán)(變頻器沒(méi)有該環(huán))都進(jìn)行了比一般變頻更精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算，主要的一點(diǎn)可以進(jìn)行精確的位置控制。

現(xiàn)在的交流伺服的控制部分采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制核心，其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，來(lái)完成伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制，包括力矩、速度和位置等閉環(huán)控制。

交流伺服的應(yīng)用領(lǐng)域：

凡是對(duì)位置，速度和力矩的控制精度要求比較高的場(chǎng)合，都可以采用交流伺服驅(qū)動(dòng)。如機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、電子、制藥、金融機(jī)具、自動(dòng)化生產(chǎn)線等。因?yàn)樗欧嘤迷诙ㄎ?、速度控制?chǎng)合，所以伺服又稱為運(yùn)動(dòng)控制。

1、 冶金、鋼鐵—連鑄拉坯生產(chǎn)線、銅桿上引連鑄機(jī)、噴印標(biāo)記設(shè)備、冷連軋機(jī)，定長(zhǎng)剪切、自動(dòng)送料、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)。

2、 電力、電纜—水輪機(jī)調(diào)速器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳系統(tǒng)、拉絲機(jī)、對(duì)絞機(jī)、高速編織機(jī)、卷線機(jī)、噴印標(biāo)記設(shè)備等

3、 石油、化工—擠壓機(jī)、膠片傳動(dòng)帶、大型空氣壓縮機(jī)、抽油機(jī)等。

4、 化纖和紡織–紡紗機(jī)、精紡機(jī)、織機(jī)、梳棉機(jī)、橫邊機(jī)等。

5、 汽車制造業(yè)—發(fā)動(dòng)機(jī)零部件生產(chǎn)線、發(fā)動(dòng)機(jī)組裝生產(chǎn)線，整車裝配線、車身焊接線、檢測(cè)設(shè)備等。

6、 機(jī)床制造業(yè)—車床、龍門刨、銑床、磨床、機(jī)械加工中心、制齒機(jī)等。

7、 鑄件制造業(yè)—機(jī)械手、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)、模具加工中心等。

8、 橡塑制造業(yè)–塑料壓延機(jī)、塑料薄膜袋封切機(jī)、注塑機(jī)、擠出機(jī)、成型機(jī)、涂塑復(fù)合機(jī)、拉絲機(jī)等。

9、 電子制造業(yè)—印刷電路板(PCB)設(shè)備、半導(dǎo)體器件設(shè)備(光刻機(jī)、晶圓加工機(jī)等)、液晶顯示器(LCD)設(shè)備、整機(jī)聯(lián)裝及表面貼裝(SMT)設(shè)備、激光設(shè)備(切割機(jī)、雕刻機(jī)等)、通用數(shù)控設(shè)備、機(jī)械手等。

10、造紙業(yè)—紙張傳送設(shè)備、特種紙?jiān)旒垯C(jī)械等。

11、食品制造業(yè)—原料加工設(shè)備、灌裝機(jī)械、封口機(jī)、其他食品包裝及印刷設(shè)備等

12、制藥業(yè)—原料加工機(jī)械、制劑機(jī)械、飲片機(jī)械、印刷及包裝機(jī)械等

13、交通—地鐵屏蔽門、電力機(jī)車、船舶導(dǎo)航等

14、物流、裝卸、搬運(yùn)—自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)、搬運(yùn)車、立體車庫(kù)、傳動(dòng)帶、機(jī)器人、起重設(shè)備和搬運(yùn)設(shè)備等

15、建筑—電梯、傳送帶、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)開窗等

16、醫(yī)療—CT、X光機(jī)、核磁共振MRI等

17、試驗(yàn)設(shè)備—汽車試驗(yàn)設(shè)備、扭矩試驗(yàn)設(shè)備等

總之，學(xué)好伺服驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用，可以設(shè)計(jì)出很多產(chǎn)品，而且都是很高端產(chǎn)品，對(duì)職業(yè)的發(fā)展意義重大。未來(lái)一段時(shí)間，我們可以著重學(xué)習(xí)伺服驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用。

伺服應(yīng)用的4大難題

1  怎樣判斷伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器的故障區(qū)別？

看驅(qū)動(dòng)器上的錯(cuò)誤、報(bào)警號(hào)，然后查手冊(cè)。如果連報(bào)警都沒(méi)有了，那自然就是驅(qū)動(dòng)器故障，當(dāng)然，還有可能是根本伺服就沒(méi)有故障，而是控制信號(hào)錯(cuò)誤導(dǎo)致伺服沒(méi)有動(dòng)作。

除了看驅(qū)動(dòng)器上的錯(cuò)誤、報(bào)警號(hào)，然后查手冊(cè)外，有時(shí)最直接判斷方法是更換，如X與Z軸伺服互換（型號(hào)相同才可以）?；蛐薷膮?shù)，如把X軸鎖住，不讓系統(tǒng)檢測(cè)X軸 。

但應(yīng)注意：X軸與Z軸互換，即使型號(hào)相同，進(jìn)口設(shè)備也可能因?yàn)樨?fù)載不同、參數(shù)不同而產(chǎn)生問(wèn)題。當(dāng)然，如果是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，通常不會(huì)針對(duì)使用情況調(diào)整伺服參數(shù)，一般不會(huì)有問(wèn)題。但應(yīng)注意X軸與Z軸電機(jī)功率轉(zhuǎn)矩是否相同、電機(jī)絲桿是否直聯(lián)以及電子齒輪減速比方面事宜。  

2  交流同步伺服、交流異步伺服的額定轉(zhuǎn)速與極數(shù)是否有關(guān)？n1=60f/2p，額定轉(zhuǎn)速以下輸出恒轉(zhuǎn)矩，額定轉(zhuǎn)速以上恒功率，那么額定轉(zhuǎn)速的界定是由電機(jī)本身的機(jī)械決定還是驅(qū)動(dòng)器來(lái)決定？

當(dāng)然有關(guān)，同步轉(zhuǎn)速n1=60f/2p，異步機(jī)還有滑差s，n=(1-s)n1，同步機(jī)n=n1，2p為極對(duì)數(shù)?？刂浦腥醮潘俣鹊慕缍ㄊ怯沈?qū)動(dòng)器判斷的。

額定轉(zhuǎn)速可以由幾個(gè)方面決定：同步伺服的反電勢(shì)高低、電機(jī)鐵心材料允許的驅(qū)動(dòng)電流交變頻率、額定轉(zhuǎn)矩下電機(jī)的最大功率、最高溫升等，最主要還是反電勢(shì)；異步電機(jī)主要受材料允許的最高頻率以及極對(duì)數(shù)限制。

額定轉(zhuǎn)速的界定由電機(jī)本身的機(jī)械和電器特性來(lái)決定。

3  交、直流伺服的區(qū)分是否取決于驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)間的電流或電壓的形式？但直流無(wú)刷伺服的電流方向也變化？是否可以理解為交流？交流伺服是否是以直流無(wú)刷伺服的原理為基礎(chǔ)演變的？

交流伺服通常指以正弦波驅(qū)動(dòng)方式的伺服，無(wú)刷驅(qū)動(dòng)相當(dāng)于整流子數(shù)為6（7）的有刷直流電機(jī)的控制精度，一般低速特性較差。商業(yè)上也有稱他為交流伺服，僅因?yàn)樗Φ袅穗娝ⅲ匦钥峙卤群玫慕涣魉欧?、直流伺服有差距?0000倍的調(diào)速比無(wú)刷電機(jī)絕難達(dá)到。

直流無(wú)刷馬達(dá)其實(shí)是自控式永磁同步馬達(dá)的一種，不過(guò)是矩形波供電，而通常說(shuō)的永磁同步馬達(dá)是正弦波供電的。之所以說(shuō)是“直流電機(jī)”，主要考慮到無(wú)刷馬達(dá)的控制器相當(dāng)于直流有刷馬達(dá)的電刷和換向器，實(shí)現(xiàn)“電子換向”，從直流母線側(cè)看相當(dāng)于直流電機(jī)。

直流伺服用于直流電機(jī)，不是直流無(wú)刷電機(jī)；直流無(wú)刷電機(jī)與交流伺服電機(jī)其實(shí)是一回事，就是交流同步電機(jī)（交流永磁同步伺服電機(jī)）。

4  電機(jī)的極對(duì)數(shù)？

n1=60*f/2p

p一般表示電機(jī)的極對(duì)數(shù)數(shù)，2p是極數(shù)。1對(duì)極包括N極和S極，極數(shù)當(dāng)然是極對(duì)數(shù)的兩倍。同步電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速=60*運(yùn)行頻率/極對(duì)數(shù)；異步電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速=60*運(yùn)行頻率*（1-滑差率）/極對(duì)數(shù) 。