交流伺服電機可以替代直流伺服電機嗎,？伺服電機發(fā)展前景介紹！

交流伺服電機定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,，一個是勵磁繞組 Rf,，它始終接在交流電壓 Uf上；另一個是控制繞組L,，聯(lián)接控制信號電壓Uc,。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。那么交流伺服電機完全替代直流伺服電機了嗎,？下面小編為大家分析了以下6點：

1.交流化

伺服技術(shù)將繼續(xù)迅速地由DC伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)向AC伺服系統(tǒng),。從目前國際市場的情況看,，幾乎所有的新產(chǎn)品都是AC伺服系統(tǒng)。在工業(yè)發(fā)達國家,，AC伺服電機的市場占有率已超過80％,。國內(nèi)生產(chǎn)AC伺服電機的廠家也越來越多，正逐步超過生產(chǎn)DC伺服電機的廠家,?？梢灶A見，在不遠的將來,， 除了在某些微型電機領(lǐng)域之外,，AC伺服電機將完全取代DC伺服電機。

 2.全數(shù)字化

采用新型高速微處理器和專用數(shù)字信號處理機（DSP）的伺服控制單元將全面代替以模擬電子器件為主的伺服控制單元,，從而實現(xiàn)完全數(shù)字化的伺服系統(tǒng),。全數(shù)字化的實現(xiàn)，將原有的硬件伺服控制變成了軟件伺服控制,，從而使在伺服系統(tǒng)中應用現(xiàn)代控制理論的先進算法（如：最優(yōu)控制,、人工智能,、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡等）成為可能,。

 3.采用新型電力電子半導體器件

目前,，伺服控制系統(tǒng)的輸出器件多采用開關(guān)頻率很高的新型功率半導體器件，主要有大功率晶體管（GTR）,、功率場效應管（MOSFET）和絕緣門極晶體管（IGBT）等,。這些先進器件的應用顯著降低了伺服單元輸出回路的功耗，提高了系統(tǒng)的響應速度,，降低了運行噪聲,。尤其是，最新型的伺服控制系統(tǒng)已開始使用一種把控制電路功能和大功率電子開關(guān)器件集成在一起的新型模塊,，稱為智能控制功率模塊（Intelligent Power Module,，簡稱IPM）。這種器件將輸人隔離,、能耗制動,、過溫、過壓,、過流保護及故障診斷等功能全部集成于一個不大的模塊中,。其輸入邏輯電平與TTL信號完全兼容，與微處理器的輸出可直接接口,。它的應用顯著地簡化了伺服單元的設計,，并實現(xiàn)了伺服系統(tǒng)的小型化和微型化。

 4.高度集成化

新的伺服系統(tǒng)產(chǎn)品改變了將伺服系統(tǒng)劃分為速度伺服單元與位置伺服單元2個模塊的做法,，代之以單一,、高度集成化、多功能的控制單元,。同一個控制單元,，只要通過軟件設置系統(tǒng)參數(shù)就可改變其性能，既可以使用電機本身配置的傳感器構(gòu)成半閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),，又可以通過接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度的全閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),。高度的集成化還顯著縮小了整個控制系統(tǒng)的體積，使伺服系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作都得到簡化,。

 5.智能化

智能化是當前一切工業(yè)控制設備的流行趨勢,，伺服驅(qū)動系統(tǒng)作為一種高級的工業(yè)控制裝置也不例外。最新數(shù)字化的伺服控制單元通常都設計為智能型產(chǎn)品,，其智能化特點表現(xiàn)在：

1）都具有參數(shù)記憶功能,。系統(tǒng)的所有運行參數(shù)都可通過人機對話的方式由軟件來設置，保存在伺服單元內(nèi)部,，通過通信接口,，這些參數(shù)甚至可以在運行途中由上位計算機加以修改，應用方便,。

2）都具有故障自診斷與分析功能,。無論什么時候，只要系統(tǒng)出現(xiàn)故障,，就會將故障類型及可能引起故障的原因通過用戶界面清楚地顯示出來,，這就簡化了維修與調(diào)試的復雜性。

3）有的伺服系統(tǒng)還具有參數(shù)自整定的功能,。眾所周知,，閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定是保證系統(tǒng)性能指標的重要環(huán)節(jié)，也是需要耗費較多時間與精力的工作,。帶有自整定功能的伺服單元可通過幾次試運行,，自動將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來，并自動實現(xiàn)其最優(yōu)化,。對于使用伺服單元的用戶來說,，這是新型伺服系統(tǒng)最具吸引力的特點之一。

6. 模塊化和網(wǎng)絡化

在國外,，以工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工廠自動化工程技術(shù)在近10年來得到了長足發(fā)展,，并顯示出良好的發(fā)展勢頭。為適應這一發(fā)展趨勢,，最新的伺服系統(tǒng)都配置了標準的串行通信接口（如RS一232C或RS一422接口等）和專用的局域網(wǎng)接口,。這些接口的設置顯著增強了伺服單元與其它控制設備間的互聯(lián)能力，從而與CNC系統(tǒng)間的連接也變得簡單,，只需1根電纜或光纜就可將數(shù)臺,、甚至數(shù)十臺伺服單元與上位計算機連接為整個數(shù)控系統(tǒng)。也可通過串行接口與可編程控制器（PLC）的數(shù)控模塊相連,。

中國伺服電機發(fā)展前景

中國正從工業(yè)制造大國向工業(yè)制造強國發(fā)展,，由于國家對工業(yè)制造設備及其技術(shù)改造工作的重視，隨著全自動化伺服控制系統(tǒng)的性能價格比逐步提高,，伺服電機作為控制電機類高檔精密部件,，其市場需求將穩(wěn)步增長，近年內(nèi)中國伺服電機應用前景將十分看好,。

伺服電機逐漸成為主角

1990年以前,，由于技術(shù)成本等原因，中國伺服電機以直流永磁有刷電機和步進電機為主,，而且主要集中在機床和國防軍工行業(yè),。1990年以后，進口永磁伺服電機系統(tǒng)逐步進入中國,，此期間得益于稀土永磁材料的發(fā)展,、電力電子及微電子技術(shù)日新月異的進步,，交流伺服電機的驅(qū)動技術(shù)也很快從模擬式過渡到全數(shù)字式。由于交流伺服電機的驅(qū)動裝置采用了先進全數(shù)字式驅(qū)動控制技術(shù),，硬件結(jié)構(gòu)簡單,，參數(shù)調(diào)整方便，產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性可靠性增加,，同時可集成復雜的電機控制算法和智能化控制功能,，如增益自動調(diào)整、網(wǎng)絡通訊功能等,，大大拓展了交流伺服電機的適用領(lǐng)域;另外隨著各行業(yè),，如機床、印刷設備,、包裝設備,、紡織設備、激光加工設備,、機器人,、自動化生產(chǎn)線等，對工藝精度,、加工效率和工作可靠性等要求不斷提高,，這些領(lǐng)域?qū)涣魉欧姍C的需求將迅猛增長，伺服電機將逐步替代原有直流伺服電機和步進電機,。

2002年從北京和利時電機技術(shù)公司的客戶查詢統(tǒng)計可知,，有近51%的原用直流伺服和步進電機的客戶準備更換永磁交流伺服系統(tǒng)，功率在3kW以內(nèi),，其中有85%為1000W以下的伺服電機,。

專用型伺服電機的市場需求不可忽視

針對客戶具體單一應用，由于其特殊的技術(shù)和成本指標,，通用伺服電機產(chǎn)品(包括進口產(chǎn)品)很難達到要求,，這就需要量身定制，在原有伺服電機驅(qū)動器中嵌入用戶特定的運動控制功能,，可大大降低產(chǎn)品成本,。這些典型行業(yè)客戶需求具備一定批量，同時要求有較高的可靠性,。北京和利時電機技術(shù)有限公司的數(shù)字伺服產(chǎn)品在紡織設備,、印刷設備、電梯設備,、機器人等行業(yè)已有成熟的應用,。

智能型伺服電機

在通用伺服驅(qū)動器的基礎(chǔ)上，附加一些PL C和運動控制功能，加上本身具備的網(wǎng)絡通信功能,，形成一個獨立的單軸運動控制器,，獨立完成一定的運動控制功能，如：點到點定位等,，可廣泛用于自動化生產(chǎn)線等應用領(lǐng)域,。