現(xiàn)代工業(yè)由于生產(chǎn)需求差異化，企業(yè)對工業(yè)設備的控制系統(tǒng)性能要求也不一樣。企業(yè)一要追求低成本，二要追求高精度、高性能、高響應。而變頻器與伺服驅動器則時可以實現(xiàn)企業(yè)兩種要求的控制設備。

一、變頻器的工作方式：

變頻器是應用變頻技術與微電子技術的電能控制裝置，主要用于通過改變電動機工作電源頻率的方式來控制交流電動機。變頻器能實現(xiàn)對交流異步電機的軟啟動、改變功率、提高運轉精度、變頻調速因素等功能。變頻電機、普通交流電機等可通過變頻器來驅動，主要是充當調節(jié)電機轉速的角色。變頻器通常由高容量電容、整流單元、逆變器和控制器四部分組成。

變頻器的調速原理主要受制于異步電動機的轉速n、異步電動機的頻率f、電動機轉差率s、電動機極對數(shù)p這四個因素。轉速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f在0-50Hz的范圍內變化時，電動機轉速調節(jié)范圍非常寬。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調節(jié)的。

主要采用交—直—交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。

二、伺服驅動器的工作方式：

伺服驅動器是用來驅動伺服電機的，伺服電機可以是步進電機，也可以是交流異步電機，主要為了實現(xiàn)快速、精確定位，像那種走走停停、精度要求很高的場合用的很多。變頻器就是為了將工頻交流電變頻成適合調節(jié)電機速度的電流，用以驅動電機，現(xiàn)在有的變頻器也可以實現(xiàn)伺服控制了，也就是可以驅動伺服電機，但伺服驅動器和變頻器還是不一樣的!

伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理，使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。

伺服系統(tǒng)是用來精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。又稱隨動系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機械位移(或轉角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉角)。伺服系統(tǒng)的結構組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。

伺服系統(tǒng)按所用驅動元件的類型可分為機電伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和氣動伺服系統(tǒng)。最基本的伺服系統(tǒng)包括伺服執(zhí)行元件(電機、液壓缸)、反饋元件和伺服驅動器。若想讓伺服系統(tǒng)運轉順利還需要一個上位機構，PLC、以及專門的運動控制卡，工控機+PCI卡，以便給伺服驅動器發(fā)送指令。

三、伺服驅動器的工作原理：

伺服系統(tǒng)的工作原理簡單的說就是在開環(huán)控制的交直流電機的基礎上將速度和位置信號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅動器做閉環(huán)負反饋的PID調節(jié)控制。再加上驅動器內部的電流閉環(huán)，通過這3個閉環(huán)調節(jié)，使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個動態(tài)的隨動系統(tǒng)，達到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動態(tài)的平衡。

交流伺服的技術本身就是借鑒并應用了變頻的技術，在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環(huán)節(jié)：變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電，然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT，IGCT等)通過載波頻率和PWM調節(jié)逆變?yōu)轭l率可調的波形類似于正余弦的脈動電，由于頻率可調，所以交流電機的速度就可調了(n=60f/p，n轉速，f頻率，p極對數(shù))。

伺服驅動器一般具有3倍過載能力，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩，而變頻器一般允許1.5倍過載。伺服系統(tǒng)的控制精度遠遠高于變頻，通常伺服電機的控制精度是由電機軸后端的旋轉編碼器保證。有些伺服系統(tǒng)的控制精度甚至達到1：1000。

四、國內市場對變頻器與伺服驅動器的選擇：

盡管我國的伺服技術起步較晚，由伺服電機、反饋裝置與控制器組成的伺服系統(tǒng)才走過50個年頭而已。但不可否認的是，中國制造業(yè)開始逐漸意識到伺服系統(tǒng)在提高產(chǎn)品競爭力方面發(fā)揮的作用越來越大。伺服系統(tǒng)強勁的市場需求開始漸露頭角。相信不久之后，伺服系統(tǒng)新一輪的增長史必將續(xù)寫另一個“中國變頻器”的發(fā)展史。主要分析原因如下

首先，隨著中國經(jīng)濟整體形勢的向好發(fā)展，很多伺服重點應用行業(yè)如機床、電子專用設備、醫(yī)療器械、混合動力汽車、新能源等行業(yè)因經(jīng)濟政治原因，恢復程度大大超過人們的預期水平。此等行業(yè)的發(fā)展直接導致伺服市場的需求旺盛，使得眾多國產(chǎn)伺服品牌紛紛崛起。

而隨著工業(yè)化進程的加快，產(chǎn)業(yè)升級與進口替代也推動了伺服產(chǎn)品的大量使用，節(jié)能、增產(chǎn)效果日趨明顯。值得一提的是，伺服應用技術在風力發(fā)電行業(yè)的初步成熟，暗示了節(jié)能減碳帶給伺服的商機絕不亞于節(jié)能減排給高壓變頻器帶來的機遇。其次，在高端領域，用戶在使用過程中最為看重的幾大因素如穩(wěn)定性、響應性、精度，都是伺服系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢所在。

在技術要求越來越高的今天，價格將不再是決定因素，性能才是伺服發(fā)展的必要條件。伺服占領高端市場，變頻器于中低端市場有不可動搖的地位，因而對于中小企業(yè)來說，附帶節(jié)能效果的變頻器將成為他們的首要選擇。