伺服和变频器的定义

传统上讲：变频器是以速度控制为目的，伺服是以位置控制为目的，因此有变频器和伺服驱动器的区分。通常变频器的功率较大，而伺服驱动功率较小。变频器一般用功率KW 表示，伺服驱动器一般强调转速和力矩。

但目前，变频器有进一步发展和扩充：部分品牌变频器可以有强大的伺服功能，如AB的PF755和PF700S,西门子的S120,都可以驱动伺服电机。

变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，

另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

伺服系统是用来地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。

现在的变频器和伺服基本都互相有交汇的功能，主要还是看你在使用中偏重于他们2者的应用上比较强的那一部分了，反正现在区分不是很明显。 

　
　　伺服和变频器的工作原理

　　伺服系统的工作原理简单的说就是在开环控制的交直流电机的基础上将速度和位置信号通过旋转编码器、旋转变压器等反馈给驱动器做闭环负反馈的PID调节控制。再加上驱动器内部的电流闭环，通过这3个闭环调节，使电机的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都提高很多。伺服系统是个动态的随动系统，达到的稳态平衡也是动态的平衡。


　　变频器的调速原理主要受制于异步电动机的转速n、异步电动机的频率f、电动机转差率s、电动机极对数p这四个因素。转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0-50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。主要采用交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

伺服和变频器的共同点：
　　
　　交流伺服的技术本身就是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的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：变频就是将工频的50、60HZ的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波形类似于正余弦的脉动电，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了（n=60f/p，n转速，f频率，p极对数）。

　　伺服和变频器的区别：

　　1. 控制精度。伺服系统的控制精度远远高于变频，通常伺服电机的控制精度是由电机轴后端的旋转编码器保证。有些伺服系统的控制精度甚至达到1：1000。

　　2. 过载能力不同，伺服驱动器一般具有3倍过载能力，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩，而变频器一般允许1.5倍过载。

　　3. 加减速性能不同。在空载情况下伺服电机从静止状态加工到2000r/min，用时不会超20ms。电机的加速时间跟电机轴的惯量以及负载有关系。通常惯量越大加速时间越长。

　　4. 应用场合不同。变频控制与伺服控制是两个范畴的控制。前者属于传动控制领域，后者属于运动控制领域。一个是满足一般工业应用要求，对性能指标要求不高的应用场合，追求的是低成本。另一个则是追求高精度、高性能、高响应。

　　国内伺服和变频器的市场情况
　　我国的伺服技术起步较晚，由伺服电机、反馈装置与控制器组成的伺服系统才走过50个年头而已。但不可否认的是，中国制造业开始逐渐意识到伺服系统在提高产品竞争力方面发挥的作用越来越大。伺服系统强劲的市场需求开始渐露头角。相信不久之后，伺服系统新一轮的增长史必将续写另一个“中国变频器”的发展史。主要分析原因如下：

　　首先，随着中国经济整体形式的向好发展，很多伺服重点应用行业如机床、电子设备、医疗器械、混合动力汽车、新能源等行业因经济政治原因，恢复程度大大超过人们的预期水平。此等行业的发展直接导致伺服市场的需求旺盛，使得众多国产伺服品牌纷纷崛起。而随着工业化进程的加快，产业升级与进口替代也推动了伺服产品的大量使用，节能、增产效果日趋明显。值得一提的是，伺服应用技术在风力发电行业的初步成熟，暗示了节能减碳带给伺服的商机绝不亚于节能减排给高压变频器带来的机遇。

　　其次，在领域，用户在使用过程中zui为看重的极大因素如稳定性、响应性、精度，都是伺服系统所具备的优势所在。在技术要求越来越高的今天，谁拥有zui高的性能，谁就能获得用户青睐，价格已不再是阻碍伺服发展的决定因素。市场无疑被伺服占据着高地。而变频器只是在一些较为低端的简单领域发挥着作用。

　　据不*统计，目前国内推出伺服产品的厂商差不多有二十余家。一直以来，伺服领域的准入门槛比低压变频器领域高，许多厂商还是基于变频器技术基础上发展而来，像国产厂商汇川等企业，就已经开始初尝伺服产业为企业带来的实际效益。汇川原有的研发实力为其在伺服领域立足提供有效支撑，而品牌影响力提升、产能释放和细分行业延伸，使得其在伺服市场的地位将逐年提升，2010年其伺服销售额就达1亿多人民币。究其转向伺服产品的zui终原因，国家伺服发展政策向好可一语道破玄机。在七大战略性新兴产业中，机械工业占了两个即装备制造业和新能源汽车，且其他五个战略性新兴产业也都需要机械工业的支撑。由此看来，制造业的发展也将给伺服发展带来新契机。

　　伺服和变频器的市场竞争

　　由于变频器和伺服在性能和功能上的不同，所以应用也不相同，主要的竞争集中在：

　　价格竞争。大多数采购方会顾虑成本，常常把技术忽略而价格较低的变频器。*，伺服系统的价格差不多是变频器产品的几倍。

　　技术含量竞争。在相同的领域中，若采购方对机械的技术要求较高并较为复杂，则会选择伺服系统。反之则会选择变频器产品。如一些数控机床、电子设备等高科技机械均会伺服产品。
。
　　尽管目前伺服系统的应用还未普及。但随着工业化进程的加快，人们将逐渐意识到伺服系统的优势所在，伺服系统也将获得采购商的认可。

 由于变频器和伺服在性能和功能上的不同，所以应用也不大相同：

   1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器，也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的，精度和响应都不高。

现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的，但好象不能直接控制位置。

   2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是伺服的响应速度远远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制，

能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代，关键是两点：一是价格伺服远远高于变频，二是功率的原因：变频zui大的能做到几百KW，甚至更高，

伺服zui大就几十KW。

就zui后一点说下，现在伺服也能做到几百KW了。

供电没有区别。只是在控制上，伺服具有三环控制，即：位置环，速度环，电流环。而变频器则没有这三环。这也是伺服与变频的主要区别。