關于伺服系統的基礎認知:直流和交流伺服電機優點和缺點

伺服電機的分類

它分為直流和交流伺服電機。交流伺服電機分為異步伺服電機和同步伺服電機。目前，交流系統正在逐漸取代直流系統。與直流系統相比，交流伺服電機具有可靠性高、散熱性好、轉動慣量小、能在高壓下工作等優點。由于無刷和舵機的存在，交流專用服務器系統也成為了無刷伺服系統。其中使用的電機有無刷籠型異步電機和永磁同步電機。

直流伺服電機分為有刷和無刷電機

有刷電機具有成本低、結構簡單、起動轉矩大、調速范圍寬、易于控制、維護精確等優點，但維護（更換碳刷）方便，產生電磁干擾，對使用環境有要求。通常用于常見的工業和民用成本敏感場合；

無刷電機體積小、重量輕、輸出大、響應快、速度快、慣性小、扭矩穩定、轉動平穩、控制復雜、電子開關方式智能化、開關靈活、方波或正弦波切換、電機免維護、高效節能、，電磁輻射小，溫升低，使用壽命長，適用于各種環境。

不同類型伺服電機的特點

1）直流伺服電機的優點和缺點

優點：轉速控制精確，具有硬轉矩轉速特性，控制原理簡單，使用方便，價格低廉。

缺點：電刷切換、速度限制、附加電阻導致磨損顆粒（不適用于無塵和無爆炸性環境）

2）交流伺服電機的優點和缺點

優點：良好的速度控制特性，在整個速度范圍內平穩控制，幾乎沒有振蕩，效率超過90%，加熱少，高速控制，高精度位置控制（取決于編碼器精度），恒定扭矩，低慣性，低噪音，標稱操作區域內無電刷磨損和免維護（適用于無塵和無爆炸性環境）。

缺點：控制復雜，驅動器參數需要設置到位，PID參數需要確定，需要更多接線。

目前，主伺服驅動器采用數字信號處理器（DSP）作為控制核心，可以實現更復雜的控制算法，實現掃描、聯網和智能化。功率器件一般采用以智能功率模塊（IPM）為核心設計的驅動電路。IPM集成了驅動電路，并具有過壓、過流、過熱、欠壓等故障檢測和保護電路。主電路中還增加了軟啟動電路，以減少啟動過程對驅動器的影響。首先，功率驅動單元通過全橋整流三相電路對輸入的三相電源或市電進行整流，得到相應的直流電源。三相永磁交流同步伺服電機經三相電源或市電整流后，由PWM電壓源三相正弦逆變器變頻驅動。功率驅動單元的整個過程可以簡單地描述為AC-DC-AC過程。整流單元拓撲（AC-DC）的主電路是三相全橋的非受控整流電路。