莫要混淆了伺服和变频

实际生活中，我们见过很多电机，比如伺服控制的，变频的，直驱的。但在这千万种类的电机中，又有多少人能说出眼前的电机是怎样被我们控制着？...

摘要

实际生活中，我们见过很多电机，比如伺服控制的，变频的，直驱的。但在这千万种类的电机中，又有多少人能说出眼前的电机是怎样被我们控制着？

不管是美国的“工业互联网”，德国的“工业4.0”，还是中国的“中国制造2025”，在电机的选择上大多是伺服电机与变频电机。但是要详细的区分伺服电机与变频电机，似乎并不是一件容易的事！

第一个概念是交流电机里的变频≠伺服。

变频器就像是节奏大师手里的那把琴，琴声可千变万化！类似的，变频就是将工频的50Hz,60Hz的交流电先整流成直流电，然后通过可控开关器件（IGBT,IGCT等），载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形。

简单的变频器只能调节交流电机的速度，但现在很多变频电机应用的是新的解决方案（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两个电流的分量）。这样既可以控制电机的速度也可以控制电机的力矩。

伺服控制可比作是捕食时的苍鹰。苍鹰捕食动作之快，目标定位之准！同样的伺服控制就是精准定位和快速响应。伺服是将电流环、速度环、位置环都闭合才能进行的控制。交流伺服的本质就是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。

知道伺服电机的内部构造就可揭开伺服电机的面纱。

伺服电机主要由定子和转子构成，定子上有两个绕组，励磁绕组和控制绕组。其内部的转子是永磁铁或者是感应线圈，导磁材料，转子在由励磁绕组产生的旋转磁场的作用下转动。同时伺服电机自带编码器，驱动器实时的接受到编码器的反馈信号，再根据反馈值与目标值进行比较来调整转子转动的角度。由此不难看出，伺服电机的控制精确度很大程度决定于编码器的精度。

既然有了伺服电机那为何还要变频电机的存在？

目前比较通用的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服电机，但这种电机受工艺的限制，功率很难做大，十几千瓦以上的同步伺服价格昂贵。于是人们更愿意去选择控制性能略孙一筹的交流异步伺服电机。这时的驱动器就是由高端变频器和带编码器反馈环进行控制的。

变频电机在速度控制和力矩控制要求不高的场合应用较多，也有在加有位置反馈信号后构成位置闭环控制的变频电机，但其精度和响应都不高；伺服电机一般应用在有严格控制要求，精度和响应要求高的场合。

总得来说，能用变频控制的运动场合几乎都能用伺服控制取代。但伺服电机与变频电机在实际应用中，有两大明显区别。一是伺服电机的价格要远高于变频电机；二是变频器的功率最大能做到几百Kw，甚至更高，但伺服最大也就到几十Kw。

新的产品的研发离不开测试，要想对变频电机和伺服电机进行准确参数测试，那必须要满足电机频率带宽的要求。致远电子的MPT混合型电机测试系统以5M带宽测试能力，引领新型电机测试系统前进！