交流伺服驱动器与变频器有什么区别？伺服驱动器的相关参数设置介绍！
现在交流伺服驱动器应用日广，在要求运转精度较高和低速段需要较大转矩的场所，如注塑机行业，已有大量应用，确实表现出优良的性能，比一般变频器要好很多。不易跳过载，且动态特性较佳。请大家就应用和维修方面，谈谈自己的看法。
我也是偶尔接触交流伺服这一块，希望有业内人士，能就安装、调试应用和维修等方面，多谈点啊。我先来个抛砖引玉吧：1、就其主电路结构来说，与变频器完全一致。2、工作于速度闭环，其转速精度才得以保证。3、在控制上，软件与硬件方面，均比变频器有所提升。
交流伺服驱动器与变频器的区别
伺服应用与运动控制方便极了，定位精度十分高，一直都在使用伺服系统。
这个伺服的主电路原理和变频器是很相似的，近乎一样，就是控制方面差别比较大。交流伺服的普及率会越来越高，毕竟价格优势摆在那里。
难点一：试机要用伺服电机，有些同一个牌子不同型号编码器和接口，又不一样。难点二：和现场有关如遇到过不报警也动不了的，运行距离不按程序走的。难点三：现在进口多是多层板查线不好查。
我所指的这种伺服，是大功率交流伺服，和变频器通用。将参数设置为V/F方式，即进入开环工作模式，和变频器工作方式是一样的。该伺服适应永磁同步电动机和普通交流电动机。无须屏蔽编码器报警。需要编码器反馈信号的，我以前有过一个设想，用单片机做一个“模拟的”回馈脉冲。或者用微型调速电机拖动编码器，生成反馈脉冲，使伺服能进入工作状态。创造检修条件，也不知是否可行。听听同志们的意见吧。
平常接触伺服较多，伺服维修有个好处就是基本不会炸模块。维修成本小，价钱高，技术含量高一点，驱动板和变频器差不多，主板差别很大。
其实在一般场合下使用和变频器差不多，可是要是用在精确加工上就有差别了，比如说刚性攻丝。还有伺服的好处加上使能电机不发热。
变频器主要作用于速度控制,伺服主要作用于位置控制当然也可以速度控制，虽然主电路原理一样，但伺服多了位置环控制。
要我说的话就是伺服驱动器上的检测电路要比变频器的复杂一些在一个就是原件有很多都是很小的检查和更换焊接的时候对大多数的维修人员是一个挺大的挑战主电路和开关电源部分几乎与变频器无异。小弟也是刚刚进入这一行过手的伺服和变频也已经不少了但是对于伺服驱动器的各种检测电路部分到现在还是一头雾水希望以后能和各位大师一起交流学习一下。
矢量变频器基本都修过，带PG卡安川A1000，伦茨EVS93，西门子G120，要保存用户参数集，然后初始化参数调整到V/f模式，关闭反馈系统，就可以拖普通电机，G120直接有手动开机功能进行切换。
伺服驱动器想要有合适的电机来试验非常麻烦，有的伺服还是不带操作面板的。就算有面板，需要配一个相同输出方式，相同分辨率的编码器是个非常难的事情。就算编码器的问题解决了，还有电机也是非常难配的，来修理的伺服驱动器功率大小，电压等级不一样，不能像变频器一样用一个小电机去带。
因为伺服驱动器内部算法都是有内置速度环、电流环控制的，都是无法关闭的。特别是电流环，也就是说电流闭环调节控制的，电流的大小是靠内部算法给定的，而不是拖的电机的大小决定的！
依据前面提到的没有伺服电机无法调试问题，就目前国产伺服来说国产伺服绝大多数是用多摩川或者内密控编码器，伺服电机是通用的，买个小功率的伺服电机不贵，驱动和电机是一个整体，个人觉得单独修好驱动后最好配合电机测试效果更有效，至于国外的编码器都通讯模式模拟的话确实不好模拟，交流伺服驱动器无非就是个矢量变频器拉了一个高性能的永磁电机，其高速响应与精确定位是区别于变频器的主要特点，不过国内目前伺服性能太一般各个厂家之间抄袭严重，基本是华科派系为主基础上修修改改而成，目前部分软件仿台达，至于控制性能上不敢恭维，目前国内伺服没有一家做的如变频器的蓝海华腾一样和国外有可比性的还没研发出来好的技术产品就有很多品牌加入到价格战了。
现在市场是主流的是17BIT的编码器，传统意义上的2500线的电机估计就要退出市场了。而17BIT的编码器输出的不再是脉冲信号，而是通讯输出了，这个不太好模拟给到伺服驱动器那边。
伺服驱动器的发展总是和伺服电机的发展相关，早期大转矩的伺服想都不敢想，价格太高了，实际直流调速时就有伺服系统，电机为减小惯量做成细长型，驱动器是无静差系统，电路并无太大不同，和现在的数字伺服比性能更好，功能不如数字伺服强，现在的很多伺服多了位置环，多用在高精度位置控制上，伺服和变频器最大的不同就是调速范围，变频器一般也就不到100，矢量的100-200就很不错了，而伺服一般都在4000以上，过去的直流伺服有超过10000的，在零赫兹时能输出2倍到2.5倍的额定转矩，这是变频器做不到的。现在大功率的伺服电机价格已在可用范围，较大功率的伺服应用也不稀奇了。
伺服驱动器的相关参数设置与伺服驱动器频带宽度测试
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
伺服驱动器的基本要求
伺服进给系统的要求
1、调速范围宽
2、定位精度高
3、有足够的传动刚性和高的速度稳定性
4、快速响应，无超调
为了保证生产率和加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，因为数控系统在启动、制动时，要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。
5、低速大转矩，过载能力强
一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4～6倍而不损坏。
6、可靠性高
要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。
对电机的要求
1、从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。
2、电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4～6倍而不损坏。
3、为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。
4、电机应能承受频繁启、制动和反转。
伺服驱动器原理
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
随着伺服系统的大规模应用，伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题，越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
伺服驱动器的相关参数设置
在自动化设备中，经常用到伺服电机，特别是位置控制，
大部分品牌的伺服电机都有位置控制功能，通过控制器发出脉冲来控制伺服电机运行，
脉冲数对应转的角度，脉冲频率对应速度（与电子齿轮设定有关），
当一个新的系统，参数不能工作时，首先设定位置增益，确保电机无噪音情况下，尽量设大些，
转动惯量比也非常重要，可通过自学习设定的数来参考，
然后设定速度增益和速度积分时间，确保在低速运行时连续，位置精度受控即可。
1.位置比例增益：设定位置环调节器的比例增益。设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调。参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。
2.位置前馈增益：设定位置环的前馈增益。设定值越大时，表示在任何频率的指令脉冲下，位置滞后量越小位置环的前馈增益大，控制系统的高速响应特性提高，但会使系统的位置不稳定，容易产生振荡。不需要很高的响应特性时，本参数通常设为0表示范围：0~100%
3.速度比例增益：设定速度调节器的比例增益。设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。
4.速度积分时间常数：设定速度调节器的积分时间常数。设置值越小，积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值。
5.速度反馈滤波因子：设定速度反馈低通滤波器特性。数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大，可以适当减小设定值。数值太大，造成响应变慢，可能会引起振荡。数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应，可以适当减小设定值。
6.最大输出转矩设置：设置伺服驱动器的内部转矩限制值。设置值是额定转矩的百分比，任何时候，这个限制都有效定位完成范围设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据，当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器认为定位已完成，到位开关信号为ON，否则为OFF。
在位置控制方式时，输出位置定位完成信号，加减速时间常数设置值是表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间。加减速特性是线性的到达速度范围设置到达速度在非位置控制方式下，如果伺服电机速度超过本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为OFF。在位置控制方式下，不用此参数。与旋转方向无关。
7.手动调整增益参数
调整速度比例增益KVP值。当伺服系统安装完后，必须调整参数，使系统稳定旋转。首先调整速度比例增益KVP值．调整之前必须把积分增益KVI及微分增益KVD调整至零，然后将KVP值渐渐加大；同时观察伺服电机停止时足否产生振荡，并且以手动方式调整KVP参数，观察旋转速度是否明显忽快忽慢．KVP值加大到产生以上现象时，必须将KVP值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVP值即初步确定的参数值。如有必要，经KⅥ和KVD调整后，可再作反复修正以达到理想值。
调整积分增益KⅥ值。将积分增益KVI值渐渐加大，使积分效应渐渐产生。由前述对积分控制的介绍可看出，KVP值配合积分效应增加到临界值后将产生振荡而不稳定，如同KVP值一样，将KVI值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVI值即初步确定的参数值。
调整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋转平稳，降低超调量。因此，将KVD值渐渐加大可改善速度稳定性。
调整位置比例增益KPP值。如果KPP值调整过大，伺服电机定位时将发生电机定位超调量过大，造成不稳定现象。此时，必须调小KPP值，降低超调量及避开不稳定区；但也不能调整太小，使定位效率降低。因此，调整时应小心配合。
8.自动调整增益参数
现代伺服驱动器均已微计算机化，大部分提供自动增益调整（autotuning）的功能，可应付多数负载状况。在参数调整时，可先使用自动参数调整功能，必要时再手动调整。
事实上，自动增益调整也有选项设置，一般将控制响应分为几个等级，如高响应、中响应、低响应，用户可依据实际需求进行设置。
伺服驱动器频带宽度的测试
驱动器输入正弦波转速指令，其幅值为额定转速指令值的0.01倍，频率由1Hz逐渐升高，记录电动机对应的转速曲线，随着指令正弦波频率的提高，电动机转速的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增大，而幅值逐渐减小。测取相位滞后增大至90°时的频率作为90°相移的频带宽度；幅值减小至1/√2倍的频率作为-3dB频带宽度，以先达到的条件为准。
