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一、伺服驅動器行業簡介

1、什么叫伺服驅動器？

  伺服驅動器（servo drives）又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統的一部分，主要應用于高精度的定位系統。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現高精度的傳動系統定位，是傳動技術的高端產品。

  伺服電機是目前工業生產中Zui為常用的電機之一，其具有高速、高精度和高可靠性的特點，廣泛應用于機床、輸送系統、印刷機、包裝機等眾多領域。而伺服電機的驅動器則是實現伺服系統的核心部分，其主要作用是將電機的輸入信號轉換成精準的輸出信號，從而實現對電機的jingque控制和調節。

2、伺服驅動器工作原理和控制方式

  伺服驅動器均采用數字信號處理器（DSP）作為控制核心，可以實現比較復雜的控制算法，實現數字化、網絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設計的驅動電路，IPM內部集成了驅動電路，同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，在主回路中還加入了軟啟動電路，以減小啟動過程對驅動器的沖擊。

  首先功率驅動單元通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流電。經過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程，整流單元（AC-DC）主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。

  一般伺服都有三種控制方式：位置控制方式、轉矩控制方式、速度控制方式。

  1）位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小，通過脈沖的個數來確定轉動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值，由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般應用于定位裝置。

  2）轉矩控制：轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。

  應用主要在對材質的手里有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如繞線裝置或拉光纖設備，轉矩的設定要根據纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。

  3）速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制，在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速，位置信號就由直接的Zui終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統的定位精度。

  如果對電機的速度、位置都沒有要求，只要輸出一個恒轉矩，當然是用轉矩模式。

  如果對位置和速度有一定的精度要求，而對實時轉矩不是很關心，用轉矩模式不太方便，用速度或位置模式比較好。

  如果上位控制器有比較好的閉環控制功能，用速度控制效果會好一點，如果本身要求不是很高，或者基本沒有實時性的要求，采用位置控制方式。

3、伺服驅動器分類

  根據不同的控制方式和要求，伺服電機的驅動器可分直流伺服電機驅動器、交流伺服電機驅動器和步進伺服驅動器。

  1）直流伺服電機驅動器

  直流伺服電機驅動器使用直流電源將電機的電流進行控制，其具有速度控制jingque、控制原理簡單、價格便宜等優點。直流伺服電機驅動器適用于一些小型的、功率較小的電機，如自動售貨機、自動販賣機等。

  2）交流伺服電機驅動器

  交流伺服電機驅動器使用交流電源將電機的電流進行控制，其具有良好的速度控制特性，在整個速度區間內可實現精準控制，高效率、高jingque位置控制等優點。交流伺服電機驅動器又可以分為同步伺服電機和異步伺服電機。

  同步伺服電機主要采用永磁體等技術制造，具有更好的速度控制特性，適用于低慣量、低噪音等場合；異步伺服電機則通過使用電容或變壓器來改變轉子和定子之間的磁場，實現電機的控制。

  3）步進伺服驅動器

  步進驅動器是一種使用數字信號來控制電機的非常常用的驅動器（嚴格來說并不是完整的閉環）。步進驅動器通過改變電機的相位和電流來實現電機的控制。步進驅動器結構簡單、工作可靠、適應性強，廣泛應用于自動化加工、包裝、印刷、紡織等領域。

4、伺服驅動器接線圖

5、伺服驅動器選型

　　選擇合適的伺服驅動器需要考慮到各個方面，這主要是根據系統的要求進行的。在選擇系統之前，首先分析了系統的大小、電源、控制方式等系統要求。設置選擇方向。讓我們來看看伺服驅動器的各種參數。

　　1）持續電流，峰值電流;

　　2）電源電壓，控制部分電源電壓;

　　3）支持的運動類型，反饋類型;

　　4）控制方式和接收命令的形式;

　　5）通訊協議。

　　根據這些信息，我們可以粗略地選擇與電機匹配的伺服驅動器。此外，還要注意工作環境、溫濕度、安裝尺寸等。

選擇伺服驅動器不僅要考慮驅動器是否與電機匹配，還要考慮控制方法。伺服驅動器有三種控制模式：位置，速度和扭矩模式。可以通過外部模擬輸入或通信命令設置轉矩模式和速度。位置模式通過頻率和脈沖數確定運動的速度和長度。在轉矩模式下，電機輸出固定的轉矩，不能控制位置和速度。位置模式對速度和位置有非常嚴格的控制，通常用于定位設備。根據系統的需要，以及上級控制的類型，選擇合適的控制方法。

二、伺服驅動器生產流程

三、伺服驅動器上下游分析

  伺服驅動器行業的上游為各種金屬原材料（主要為銅、銀和鐵）、塑膠材料、成品五金零件、注塑件和觸點，以及其它相關原材料和零配件的制造業；下游為家電、通信設備、汽車制造、電力保護、jungong裝備、醫療器械、新能源應用等行業或領域。