通常的變頻電機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)-VFD）只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，可以是開(kāi)環(huán)也可以是閉環(huán)，取決于控制方式和VFD。這就是傳統(tǒng)的V/F控制模式。
伺服的基本概念是準(zhǔn)確、精確和快速定位。變頻是伺服控制必要的內(nèi)在環(huán)節(jié)，變頻(無(wú)級(jí)調(diào)速)也存在于伺服驅(qū)動(dòng)器中。但是伺服控制的是電流環(huán)，速度環(huán)還是位置環(huán)，這是很大的區(qū)別。另外，伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)不同于普通電機(jī)，需要滿足快速響應(yīng)和精確定位的要求。
目前市場(chǎng)上流通的交流伺服電機(jī)多為永磁同步交流伺服，但這類(lèi)電機(jī)受工藝限制，難以實(shí)現(xiàn)大功率。10 KW以上的同步伺服極其昂貴，所以在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用允許的情況下，往往采用交流異步伺服。這時(shí)候很多驅(qū)動(dòng)器都是高端VFD帶編碼器反饋閉環(huán)控制。所謂伺服，就是滿足準(zhǔn)確、精密、快速定位的要求，只要滿足，就不存在伺服變頻的爭(zhēng)議。
首先，兩者有共同之處:
交流伺服的技術(shù)本身就是對(duì)變頻技術(shù)的借鑒和應(yīng)用。它是在DC電機(jī)伺服控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)變頻PWM方式模仿DC電機(jī)的控制方式實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō)，交流伺服電機(jī)必須有變頻這個(gè)環(huán)節(jié):變頻是先將50、60HZ的交流電源頻率整流成DC電源，再通過(guò)各種晶體管(IGBT、IGCT等。)通過(guò)調(diào)整載波頻率和PWM轉(zhuǎn)換成類(lèi)似正弦和余弦的頻率可調(diào)波形的脈動(dòng)電。由于頻率可調(diào)，交流電機(jī)的速度也可以調(diào)節(jié)(n=60f/p，n速度，f頻率，p極數(shù))
二、說(shuō)說(shuō)VFD:
簡(jiǎn)單的VFD只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，可以是開(kāi)環(huán)也可以是閉環(huán)，取決于控制方式和VFD。這就是傳統(tǒng)的V/F控制模式。目前，很多變頻已經(jīng)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，將交流電機(jī)的定子磁場(chǎng)UVW3相轉(zhuǎn)化為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)電流分量?，F(xiàn)在能控制轉(zhuǎn)矩的VFD大部分知名品牌都是采用這種方式，UVW每相輸出加入霍爾效應(yīng)電流檢測(cè)裝置，經(jīng)過(guò)采樣反饋后形成閉環(huán)負(fù)反饋電流環(huán)的PID調(diào)節(jié)。ABB的變頻也提出了不同于這種方式的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。詳情請(qǐng)參考相關(guān)資料。這樣可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，速度控制精度優(yōu)于v/f控制。編碼器反饋可以加也可以不加，加了控制精度和響應(yīng)特性都好很多。
三、談?wù)勊欧?
驅(qū)動(dòng)器:伺服驅(qū)動(dòng)器在發(fā)展變頻技術(shù)的前提下，在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)(VFD無(wú)此環(huán))進(jìn)行了更加精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算，在功能上也比傳統(tǒng)變頻強(qiáng)大很多。要點(diǎn)是可以進(jìn)行精確的位置控制。速度和位置由上位控制器發(fā)送的脈沖序列控制(當(dāng)然有些伺服機(jī)內(nèi)部集成了控制單元或者直接通過(guò)總線通訊在驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置位置和速度等參數(shù))。驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)部的算法，更快更精確的計(jì)算和性能更好的電子設(shè)備使其優(yōu)于VFD。
電機(jī):伺服電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝遠(yuǎn)高于VFD驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)(一般交流電機(jī)或恒轉(zhuǎn)矩恒功率變頻電機(jī))。也就是說(shuō)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出電流、電壓、頻率快速變化的電源時(shí)，伺服電機(jī)能夠響應(yīng)電源的變化，其響應(yīng)特性和抗過(guò)載能力遠(yuǎn)高于VFD驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)。電機(jī)性能的嚴(yán)重差異也是兩者差異的根源。也就是說(shuō)，不是VFD輸出不了變化這么快的功率信號(hào)，而是電機(jī)本身反應(yīng)不過(guò)來(lái)。所以為了保護(hù)電機(jī)，在設(shè)定變頻內(nèi)部算法時(shí)，做了相應(yīng)的過(guò)載設(shè)定。當(dāng)然，即使不設(shè)置VFD的輸出能力，也還是有限的。有些優(yōu)秀的VFD可以直接驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)?。?！
四、談?wù)劷涣麟姍C(jī):
交流電機(jī)一般分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。
1.交流同步電機(jī):即轉(zhuǎn)子由永磁材料制成，所以旋轉(zhuǎn)后，隨著電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也響應(yīng)頻率而變化，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速=定子轉(zhuǎn)速，故稱(chēng)“同步”。
2.交流異步電動(dòng)機(jī):轉(zhuǎn)子由感應(yīng)線圈和材料組成。定子旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，切割定子的感應(yīng)線圈，轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，然后轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。感應(yīng)磁場(chǎng)跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化，但轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的變化總是小于定子。一旦等于不變磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子線圈失去感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)消失，轉(zhuǎn)子失速與定子產(chǎn)生速度差，重新獲得感應(yīng)電流。。。因此，交流異步電動(dòng)機(jī)中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是轉(zhuǎn)差率，即轉(zhuǎn)子和定子之間的速度差的比值。
3.對(duì)應(yīng)交流同步和異步電機(jī)VFD，就有對(duì)應(yīng)的同步VFD和異步VFD。伺服電機(jī)也有交流同步伺服和交流異步伺服。當(dāng)然，交流異步變頻常見(jiàn)于VFD，交流同步伺服常見(jiàn)于伺服。
五、應(yīng)用
因?yàn)閂FD和伺服在性能和功能上不同，所以應(yīng)用也不同:
1.在轉(zhuǎn)速控制和轉(zhuǎn)矩控制的情況下，要求不是很高。一般用VFD，加上上位反饋信號(hào)形成閉環(huán)，用變頻進(jìn)行位置控制，所以精度和響應(yīng)都不高?，F(xiàn)在的一些VFD也接受脈沖序列信號(hào)來(lái)控制速度，但是好像不能直接控制位置。
2.在位置控制要求嚴(yán)格的場(chǎng)合只能用伺服來(lái)實(shí)現(xiàn)，伺服的響應(yīng)速度比變頻快得多。一些對(duì)速度精度和響應(yīng)要求高的場(chǎng)合也采用伺服控制，幾乎所有可以變頻控制的場(chǎng)合都可以用伺服代替。關(guān)鍵有兩點(diǎn):一是價(jià)格伺服遠(yuǎn)高于變頻；二、功率原因:最大變頻可以幾百KW，甚至更高，最大伺服幾十KW。
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