浅析交流伺服驱动器及交流伺服电机

交流伺服驱动器和变频器可以说是一对兄弟，都是交流电机的驱动器，按照面世的先后顺序，变频器应该称为哥哥，交流伺服则该称为弟弟。变频器驱动变频电机，也驱动普通交流电机，主要的功能是调节电机的转速。交流伺服驱动器驱动交流伺服电机，其主要特点就是精确快速定位跟踪，进行精确的位置控制。
伺服驱动器的诞生背景
     伺服来自英文单词Servo，用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统称为伺服系统，又称随动系统。伺服系统最初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中，后来逐渐推广到很多领域，特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。
      在20世纪60年代，伺服控制技术开始应用在直流调速中，通过若干分立半导体元器件及其电路板来进行力矩、速度等的闭环控制，通过调整若干个可调电阻、电容、电感元件来实现参数的匹配，调节比较复杂，动态响应也不理想。到了20世纪80年代，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，同时借鉴并应用了变频的技术，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。随后各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品。
交流伺服驱动器的基本工作原理

      交流伺服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。与变频器一样，也是将工频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交流电，波形类似于正余弦的脉动电。
      伺服驱动器发展了变频技术，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，主要的一点可以进行精确的位置控制。
      现在的交流伺服的控制部分采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，其优点是可以实现比较复杂的控制算法，来完成伺服系统的闭环控制，包括力矩、速度和位置等闭环控制。

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