交流伺服驅(qū)動器與變頻器有什么區(qū)別,？伺服驅(qū)動器的相關參數(shù)設置介紹,！
現(xiàn)在交流伺服驅(qū)動器應用日廣,，在要求運轉(zhuǎn)精度較高和低速段需要較大轉(zhuǎn)矩的場所,，如注塑機行業(yè),，已有大量應用,，確實表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，比一般變頻器要好很多,。不易跳過載,，且動態(tài)特性較佳。請大家就應用和維修方面,，談談自己的看法,。
我也是偶爾接觸交流伺服這一塊，希望有業(yè)內(nèi)人士,，能就安裝,、調(diào)試應用和維修等方面，多談點啊,。我先來個拋磚引玉吧：1,、就其主電路結(jié)構(gòu)來說，與變頻器完全一致,。2,、工作于速度閉環(huán),，其轉(zhuǎn)速精度才得以保證。3,、在控制上,，軟件與硬件方面，均比變頻器有所提升,。
交流伺服驅(qū)動器與變頻器的區(qū)別
伺服應用與運動控制方便極了,，定位精度十分高,，一直都在使用伺服系統(tǒng)。
這個伺服的主電路原理和變頻器是很相似的,，近乎一樣,，就是控制方面差別比較大。交流伺服的普及率會越來越高,，畢竟價格優(yōu)勢擺在那里,。
難點一：試機要用伺服電機，有些同一個牌子不同型號編碼器和接口,，又不一樣,。難點二：和現(xiàn)場有關如遇到過不報警也動不了的，運行距離不按程序走的,。難點三：現(xiàn)在進口多是多層板查線不好查,。
我所指的這種伺服，是大功率交流伺服,，和變頻器通用,。將參數(shù)設置為V/F方式,，即進入開環(huán)工作模式,，和變頻器工作方式是一樣的。該伺服適應永磁同步電動機和普通交流電動機,。無須屏蔽編碼器報警,。需要編碼器反饋信號的，我以前有過一個設想,，用單片機做一個“模擬的”回饋脈沖,。或者用微型調(diào)速電機拖動編碼器,，生成反饋脈沖,，使伺服能進入工作狀態(tài)。創(chuàng)造檢修條件，也不知是否可行。聽聽同志們的意見吧,。
平常接觸伺服較多,，伺服維修有個好處就是基本不會炸模塊,。維修成本小,，價錢高,，技術含量高一點,，驅(qū)動板和變頻器差不多,，主板差別很大,。
其實在一般場合下使用和變頻器差不多，可是要是用在精確加工上就有差別了,，比如說剛性攻絲,。還有伺服的好處加上使能電機不發(fā)熱。
變頻器主要作用于速度控制,伺服主要作用于位置控制當然也可以速度控制,，雖然主電路原理一樣,，但伺服多了位置環(huán)控制。
要我說的話就是伺服驅(qū)動器上的檢測電路要比變頻器的復雜一些在一個就是原件有很多都是很小的檢查和更換焊接的時候?qū)Υ蠖鄶?shù)的維修人員是一個挺大的挑戰(zhàn)主電路和開關電源部分幾乎與變頻器無異,。小弟也是剛剛進入這一行過手的伺服和變頻也已經(jīng)不少了但是對于伺服驅(qū)動器的各種檢測電路部分到現(xiàn)在還是一頭霧水希望以后能和各位大師一起交流學習一下,。
矢量變頻器基本都修過，帶PG卡安川A1000,，倫茨EVS93,，西門子G120，要保存用戶參數(shù)集,，然后初始化參數(shù)調(diào)整到V/f模式,，關閉反饋系統(tǒng)，就可以拖普通電機,，G120直接有手動開機功能進行切換,。
伺服驅(qū)動器想要有合適的電機來試驗非常麻煩，有的伺服還是不帶操作面板的,。就算有面板,，需要配一個相同輸出方式，相同分辨率的編碼器是個非常難的事情,。就算編碼器的問題解決了,，還有電機也是非常難配的，來修理的伺服驅(qū)動器功率大小,，電壓等級不一樣,，不能像變頻器一樣用一個小電機去帶。
因為伺服驅(qū)動器內(nèi)部算法都是有內(nèi)置速度環(huán),、電流環(huán)控制的,，都是無法關閉的。特別是電流環(huán),，也就是說電流閉環(huán)調(diào)節(jié)控制的,，電流的大小是靠內(nèi)部算法給定的,，而不是拖的電機的大小決定的！
依據(jù)前面提到的沒有伺服電機無法調(diào)試問題,，就目前國產(chǎn)伺服來說國產(chǎn)伺服絕大多數(shù)是用多摩川或者內(nèi)密控編碼器,，伺服電機是通用的，買個小功率的伺服電機不貴,，驅(qū)動和電機是一個整體,，個人覺得單獨修好驅(qū)動后最好配合電機測試效果更有效，至于國外的編碼器都通訊模式模擬的話確實不好模擬,，交流伺服驅(qū)動器無非就是個矢量變頻器拉了一個高性能的永磁電機,，其高速響應與精確定位是區(qū)別于變頻器的主要特點，不過國內(nèi)目前伺服性能太一般各個廠家之間抄襲嚴重,，基本是華科派系為主基礎上修修改改而成,，目前部分軟件仿臺達，至于控制性能上不敢恭維,，目前國內(nèi)伺服沒有一家做的如變頻器的藍海華騰一樣和國外有可比性的還沒研發(fā)出來好的技術產(chǎn)品就有很多品牌加入到價格戰(zhàn)了,。
現(xiàn)在市場是主流的是17BIT的編碼器，傳統(tǒng)意義上的2500線的電機估計就要退出市場了,。而17BIT的編碼器輸出的不再是脈沖信號,，而是通訊輸出了，這個不太好模擬給到伺服驅(qū)動器那邊,。
伺服驅(qū)動器的發(fā)展總是和伺服電機的發(fā)展相關,，早期大轉(zhuǎn)矩的伺服想都不敢想，價格太高了,，實際直流調(diào)速時就有伺服系統(tǒng),，電機為減小慣量做成細長型，驅(qū)動器是無靜差系統(tǒng),，電路并無太大不同,，和現(xiàn)在的數(shù)字伺服比性能更好，功能不如數(shù)字伺服強,，現(xiàn)在的很多伺服多了位置環(huán),，多用在高精度位置控制上,，伺服和變頻器最大的不同就是調(diào)速范圍,，變頻器一般也就不到100，矢量的100-200就很不錯了,，而伺服一般都在4000以上,，過去的直流伺服有超過10000的，在零赫茲時能輸出2倍到2.5倍的額定轉(zhuǎn)矩,，這是變頻器做不到的?，F(xiàn)在大功率的伺服電機價格已在可用范圍,，較大功率的伺服應用也不稀奇了。
伺服驅(qū)動器的相關參數(shù)設置與伺服驅(qū)動器頻帶寬度測試
伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分,，被廣泛應用于工業(yè)機器人及數(shù)控加工中心等自動化設備中,。尤其是應用于控制交流永磁同步電機的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點。當前交流伺服驅(qū)動器設計中普遍采用基于矢量控制的電流,、速度,、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設計合理與否,，對于整個伺服控制系統(tǒng),，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關鍵作用。
伺服驅(qū)動器的基本要求
伺服進給系統(tǒng)的要求
1,、調(diào)速范圍寬
2,、定位精度高
3、有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性
4,、快速響應,，無超調(diào)
為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位精度外,，還要求有良好的快速響應特性,，即要求跟蹤指令信號的響應要快，因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動,、制動時,，要求加、減加速度足夠大,，縮短進給系統(tǒng)的過渡過程時間,，減小輪廓過渡誤差。
5,、低速大轉(zhuǎn)矩,，過載能力強
一般來說，伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力,，在短時間內(nèi)可以過載4～6倍而不損壞,。
6、可靠性高
要求數(shù)控機床的進給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高,、工作穩(wěn)定性好,，具有較強的溫度、濕度,、振動等環(huán)境適應能力和很強的抗干擾的能力,。
對電機的要求
1、從最低速到最高速電機都能平穩(wěn)運轉(zhuǎn),，轉(zhuǎn)矩波動要小,，尤其在低速如0.1r/min或更低速時,，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。
2,、電機應具有大的較長時間的過載能力,，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4～6倍而不損壞,。
3,、為了滿足快速響應的要求，電機應有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,，并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓,。
4、電機應能承受頻繁啟,、制動和反轉(zhuǎn),。
伺服驅(qū)動器原理
目前主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法,，實現(xiàn)數(shù)字化,、網(wǎng)絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設計的驅(qū)動電路,，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,，同時具有過電壓、過電流,、過熱,、欠壓等故障檢測保護電路，在主回路中還加入軟啟動電路,，以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊,。功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流電,。經(jīng)過整流好的三相電或市電,，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程,。整流單元（AC-DC）主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路,。
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應用，伺服驅(qū)動器使用,、伺服驅(qū)動器調(diào)試,、伺服驅(qū)動器維修都是伺服驅(qū)動器在當今比較重要的技術課題，越來越多工控技術服務商對伺服驅(qū)動器進行了技術深層次研究,。
伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分,，被廣泛應用于工業(yè)機器人及數(shù)控加工中心等自動化設備中。尤其是應用于控制交流永磁同步電機的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點,。當前交流伺服驅(qū)動器設計中普遍采用基于矢量控制的電流,、速度、位置3閉環(huán)控制算法,。該算法中速度閉環(huán)設計合理與否,，對于整個伺服控制系統(tǒng)，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關鍵作用,。
伺服驅(qū)動器的相關參數(shù)設置
在自動化設備中,，經(jīng)常用到伺服電機，特別是位置控制,，
大部分品牌的伺服電機都有位置控制功能,，通過控制器發(fā)出脈沖來控制伺服電機運行，
脈沖數(shù)對應轉(zhuǎn)的角度,，脈沖頻率對應速度（與電子齒輪設定有關）,，
當一個新的系統(tǒng)，參數(shù)不能工作時,，首先設定位置增益,，確保電機無噪音情況下，盡量設大些,，
轉(zhuǎn)動慣量比也非常重要,，可通過自學習設定的數(shù)來參考，
然后設定速度增益和速度積分時間,，確保在低速運行時連續(xù),，位置精度受控即可。
1.位置比例增益：設定位置環(huán)調(diào)節(jié)器的比例增益,。設置值越大,，增益越高，剛度越大,，相同頻率指令脈沖條件下,，位置滯后量越小。但數(shù)值太大可能會引起振蕩或超調(diào),。參數(shù)數(shù)值由具體的伺服系統(tǒng)型號和負載情況確定,。
2.位置前饋增益：設定位置環(huán)的前饋增益。設定值越大時,，表示在任何頻率的指令脈沖下,，位置滯后量越小位置環(huán)的前饋增益大，控制系統(tǒng)的高速響應特性提高,，但會使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定,，容易產(chǎn)生振蕩。不需要很高的響應特性時，本參數(shù)通常設為0表示范圍：0~100%
3.速度比例增益：設定速度調(diào)節(jié)器的比例增益,。設置值越大,，增益越高，剛度越大,。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負載值情況確定,。一般情況下，負載慣量越大,，設定值越大,。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設定較大的值,。
4.速度積分時間常數(shù)：設定速度調(diào)節(jié)器的積分時間常數(shù),。設置值越小，積分速度越快,。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負載情況確定,。一般情況下，負載慣量越大,，設定值越大,。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設定較小的值,。
5.速度反饋濾波因子：設定速度反饋低通濾波器特性,。數(shù)值越大，截止頻率越低,，電機產(chǎn)生的噪音越小,。如果負載慣量很大，可以適當減小設定值,。數(shù)值太大,，造成響應變慢，可能會引起振蕩,。數(shù)值越小,，截止頻率越高，速度反饋響應越快,。如果需要較高的速度響應,，可以適當減小設定值。
6.最大輸出轉(zhuǎn)矩設置：設置伺服驅(qū)動器的內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限制值,。設置值是額定轉(zhuǎn)矩的百分比,，任何時候，這個限制都有效定位完成范圍設定位置控制方式下定位完成脈沖范圍,。本參數(shù)提供了位置控制方式下驅(qū)動器判斷是否完成定位的依據(jù),，當位置偏差計數(shù)器內(nèi)的剩余脈沖數(shù)小于或等于本參數(shù)設定值時,，驅(qū)動器認為定位已完成，到位開關信號為ON,，否則為OFF,。
在位置控制方式時，輸出位置定位完成信號,，加減速時間常數(shù)設置值是表示電機從0~2000r/min的加速時間或從2000~0r/min的減速時間,。加減速特性是線性的到達速度范圍設置到達速度在非位置控制方式下,，如果伺服電機速度超過本設定值,，則速度到達開關信號為ON，否則為OFF,。在位置控制方式下,，不用此參數(shù)。與旋轉(zhuǎn)方向無關,。
7.手動調(diào)整增益參數(shù)
調(diào)整速度比例增益KVP值,。當伺服系統(tǒng)安裝完后，必須調(diào)整參數(shù),，使系統(tǒng)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),。首先調(diào)整速度比例增益KVP值．調(diào)整之前必須把積分增益KVI及微分增益KVD調(diào)整至零，然后將KVP值漸漸加大,；同時觀察伺服電機停止時足否產(chǎn)生振蕩,，并且以手動方式調(diào)整KVP參數(shù)，觀察旋轉(zhuǎn)速度是否明顯忽快忽慢．KVP值加大到產(chǎn)生以上現(xiàn)象時,，必須將KVP值往回調(diào)小,，使振蕩消除、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定,。此時的KVP值即初步確定的參數(shù)值,。如有必要，經(jīng)KⅥ和KVD調(diào)整后,，可再作反復修正以達到理想值,。
調(diào)整積分增益KⅥ值。將積分增益KVI值漸漸加大,，使積分效應漸漸產(chǎn)生,。由前述對積分控制的介紹可看出，KVP值配合積分效應增加到臨界值后將產(chǎn)生振蕩而不穩(wěn)定,，如同KVP值一樣,，將KVI值往回調(diào)小，使振蕩消除,、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定,。此時的KVI值即初步確定的參數(shù)值。
調(diào)整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋轉(zhuǎn)平穩(wěn),，降低超調(diào)量,。因此，將KVD值漸漸加大可改善速度穩(wěn)定性,。
調(diào)整位置比例增益KPP值,。如果KPP值調(diào)整過大，伺服電機定位時將發(fā)生電機定位超調(diào)量過大,，造成不穩(wěn)定現(xiàn)象,。此時，必須調(diào)小KPP值,，降低超調(diào)量及避開不穩(wěn)定區(qū),；但也不能調(diào)整太小，使定位效率降低,。因此,，調(diào)整時應小心配合。
8.自動調(diào)整增益參數(shù)
現(xiàn)代伺服驅(qū)動器均已微計算機化,，大部分提供自動增益調(diào)整（autotuning）的功能,，可應付多數(shù)負載狀況。在參數(shù)調(diào)整時,，可先使用自動參數(shù)調(diào)整功能,，必要時再手動調(diào)整。
事實上,，自動增益調(diào)整也有選項設置,，一般將控制響應分為幾個等級，如高響應,、中響應,、低響應，用戶可依據(jù)實際需求進行設置,。
伺服驅(qū)動器頻帶寬度的測試
驅(qū)動器輸入正弦波轉(zhuǎn)速指令,，其幅值為額定轉(zhuǎn)速指令值的0.01倍，頻率由1Hz逐漸升高,，記錄電動機對應的轉(zhuǎn)速曲線,，隨著指令正弦波頻率的提高，電動機轉(zhuǎn)速的波形曲線對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大,，而幅值逐漸減小,。測取相位滯后增大至90°時的頻率作為90°相移的頻帶寬度；幅值減小至1/√2倍的頻率作為-3dB頻帶寬度,，以先達到的條件為準,。
