交流伺服驅動器和變頻器可以說是一對兄弟,都是交流電機的驅動器,按照面世的先后順序,變頻器應該稱為哥哥,交流伺服則該稱為弟弟。變頻器驅動變頻電機,也驅動普通交流電機,主要的功能是調節電機的轉速。交流伺服驅動器驅動交流伺服電機,其主要特點就是精確快速定位跟蹤,進行精確的位置控制。
伺服驅動器的誕生背景
伺服來自英文單詞Servo,用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統稱為伺服系統,又稱隨動系統。伺服系統最初用于船舶的自動駕駛、火炮控制和指揮儀中,后來逐漸推廣到很多領域,特別是自動車床、天線位置控制、導彈和飛船的制導等。
在20世紀60年代,伺服控制技術開始應用在直流調速中,通過若干分立半導體元器件及其電路板來進行力矩、速度等的閉環控制,通過調整若干個可調電阻、電容、電感元件來實現參數的匹配,調節比較復雜,動態響應也不理想。到了20世紀80年代,隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展,同時借鑒并應用了變頻的技術,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展,自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿易博覽會上正式推出MAC永磁交流伺服電動機和驅動系統,這標志著此種新一代交流伺服技術已進入實用化階段。隨后各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品。
交流伺服驅動器的基本工作原理
交流伺服借鑒并應用了變頻的技術,在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現的,也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環節。與變頻器一樣,也是將工頻交流電先整流成直流電,然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調節逆變為頻率可調的交流電,波形類似于正余弦的脈動電。
伺服驅動器發展了變頻技術,在驅動器內部的電流環,速度環和位置環(變頻器沒有該環)都進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法運算,主要的一點可以進行精確的位置控制。
現在的交流伺服的控制部分采用數字信號處理器(DSP)作為控制核心,其優點是可以實現比較復雜的控制算法,來完成伺服系統的閉環控制,包括力矩、速度和位置等閉環控制。










