交流伺服電機和直流伺服電機是現(xiàn)代工業(yè)中常見的兩種電機類型，它們各自具有一些優(yōu)點和缺點。本文將對這兩種電機進行對比，以幫助讀者更好地了解它們的特點和適用場景。 首先，我們來看看交流伺服電機的優(yōu)點。交流伺服電機具有較高的轉(zhuǎn)矩密度和功率密度，這意味著它們可以在相對較小的體積內(nèi)提供更大的轉(zhuǎn)矩和功率輸出。此外，交流伺服電機的動態(tài)響應(yīng)速度快，能夠迅速響應(yīng)外部控制信號的變化，從而實現(xiàn)精確的位置和速度控制。

交流伺服系統(tǒng)按照電機類型的不同可以分為兩種：異步伺服系統(tǒng)和同步伺服系統(tǒng)。根據(jù)控制器的不同，交流伺服系統(tǒng)又可以分為模擬伺服系統(tǒng)和數(shù)字伺服系統(tǒng)。

異步伺服系統(tǒng)：異步伺服系統(tǒng)通常使用異步電機作為執(zhí)行器，常用于低速、大扭矩的應(yīng)用場合，如壓力機、注塑機等。

同步伺服系統(tǒng)：同步伺服系統(tǒng)通常使用永磁同步電機或者感應(yīng)同步電機作為執(zhí)行器，具有響應(yīng)速度快、精度高、效率高等優(yōu)點，常用于高速、高精度的應(yīng)用場合，如機床、印刷機、包裝機等。

模擬伺服系統(tǒng)：模擬伺服系統(tǒng)通常采用模擬電路控制，具有控制精度低、調(diào)試困難等缺點，但是成本低、響應(yīng)速度快，適用于一些控制要求不高的應(yīng)用場合。

數(shù)字伺服系統(tǒng)：數(shù)字伺服系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理器(DSP)或者微處理器作為控制器，具有控制精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點，適用于對精度要求高、動態(tài)性能要求高的應(yīng)用場合。

交流伺服電動機的結(jié)構(gòu)主要可分為兩部分，即定子部分和轉(zhuǎn)子部分。其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩相繞組。其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組，交流伺服電動機是一種兩相的交流電動機。 交流伺服電動機使用時，激磁繞組兩端施加恒定的激磁電壓Uf，控制繞組兩端施加控制電壓Uk。當定子繞組加上電壓后，伺服電動機很快就會轉(zhuǎn)動起來。 通入勵磁繞組及控制繞組的電流在電機內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向決定了電機的轉(zhuǎn)向，當任意一個繞組上所加的電壓反相時，旋轉(zhuǎn)磁場的方向就發(fā)生改變，電機的方向也發(fā)生改變。

伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。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。

交流伺服電機的優(yōu)點和缺點

優(yōu)點：速度控制特性良好，在整個速度區(qū)內(nèi)可實現(xiàn)平滑控制，幾乎無振蕩，90%以上的高效率，發(fā)熱少，高速控制，高精確度位置控制(取決于編碼器精度)，額定運行區(qū)域內(nèi)，可實現(xiàn)恒力矩，慣量低，低噪音，無電刷磨損，免維護(適用于無塵、易爆環(huán)境)

缺點：控制較復(fù)雜，驅(qū)動器參數(shù)需要現(xiàn)場調(diào)整PID參數(shù)確定，需要更多的連線。

長期以來，在要求調(diào)速性能較高的場合，一直占據(jù)主導(dǎo)地位的是應(yīng)用直流電動機的調(diào)速系統(tǒng)。但直流電動機都存在一些固有的缺點，如電刷和換向器易磨損，需經(jīng)常維護。換向器換向時會產(chǎn)生火花，使電動機的最高速度受到限制，也使應(yīng)用環(huán)境受到限制，而且直流電動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，所用鋼鐵材料消耗大，制造成本高。而交流電動機，特別是鼠籠式感應(yīng)電動機沒有上述缺點，且轉(zhuǎn)子慣量較直流電機小，使得動態(tài)響應(yīng)更好。在同樣體積下，交流電動機輸出功率可比直流電動機提高10﹪～70﹪，此外，交流電動機的容量可比直流電動機造得大，達到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。現(xiàn)代數(shù)控機床都傾向采用交流伺服驅(qū)動，交流伺服驅(qū)動已有取代直流伺服驅(qū)動之勢。