关于伺服系统的基础认知:直流和交流伺服电机优点和缺点

伺服电机的分类

它分为直流和交流伺服电机。交流伺服电机分为异步伺服电机和同步伺服电机。目前，交流系统正在逐渐取代直流系统。与直流系统相比，交流伺服电机具有可靠性高、散热性好、转动惯量小、能在高压下工作等优点。由于无刷和舵机的存在，交流专用服务器系统也成为了无刷伺服系统。其中使用的电机有无刷笼型异步电机和永磁同步电机。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机

有刷电机具有成本低、结构简单、起动转矩大、调速范围宽、易于控制、维护精确等优点，但维护（更换碳刷）方便，产生电磁干扰，对使用环境有要求。通常用于常见的工业和民用成本敏感场合；

无刷电机体积小、重量轻、输出大、响应快、速度快、惯性小、扭矩稳定、转动平稳、控制复杂、电子开关方式智能化、开关灵活、方波或正弦波切换、电机免维护、高效节能、，电磁辐射小，温升低，使用寿命长，适用于各种环境。

不同类型伺服电机的特点

1）直流伺服电机的优点和缺点

优点：转速控制精确，具有硬转矩转速特性，控制原理简单，使用方便，价格低廉。

缺点：电刷切换、速度限制、附加电阻导致磨损颗粒（不适用于无尘和无爆炸性环境）

2）交流伺服电机的优点和缺点

优点：良好的速度控制特性，在整个速度范围内平稳控制，几乎没有振荡，效率超过90%，加热少，高速控制，高精度位置控制（取决于编码器精度），恒定扭矩，低惯性，低噪音，标称操作区域内无电刷磨损和免维护（适用于无尘和无爆炸性环境）。

缺点：控制复杂，驱动器参数需要设置到位，PID参数需要确定，需要更多接线。

目前，主伺服驱动器采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现更复杂的控制算法，实现扫描、联网和智能化。功率器件一般采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路。IPM集成了驱动电路，并具有过压、过流、过热、欠压等故障检测和保护电路。主电路中还增加了软启动电路，以减少启动过程对驱动器的影响。首先，功率驱动单元通过全桥整流三相电路对输入的三相电源或市电进行整流，得到相应的直流电源。三相永磁交流同步伺服电机经三相电源或市电整流后，由PWM电压源三相正弦逆变器变频驱动。功率驱动单元的整个过程可以简单地描述为AC-DC-AC过程。整流单元拓扑（AC-DC）的主电路是三相全桥的非受控整流电路。