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异步伺服电机和同步伺服电机的区别
来源：ZLG致远电子 作者：佚名日 17:45
[导读] 一谈到运动控制，大家第一时间就会想起伺服电机。实际上，伺服电机的家族也是分为多个血统的，你又有没有想到呢？
　　一谈到运动控制，大家第一时间就会想起伺服电机。实际上，伺服电机的家族也是分为多个血统的，你又有没有想到呢？
　　伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。&伺服&一词源于希腊语&奴隶&的意思，&伺服电机&可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停转。因此伺服电机指的是随时跟随命令进行动作的一种电机，是以其工作性质命名的，概念上和&直流电机&&异步电机&&同步电机&这些常见以电机驱动方式来分类的方式不一样，注意不要混肴。
　　伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机主要分为直流伺服电机和交流伺服电机，其中直流伺服又分为有刷直流伺服和无刷直流伺服，交流伺服又分为异步交流伺服和永磁同步交流伺服。（实际上无刷直流伺服也算是交流伺服一派的，只不过区别在于用直流供电，并控制器电子换向实现交流电机驱动）
　　但由于主要用于控制，因此市面上大多的伺服电机通常是指永磁同步电机，因为其控制响应性能最优；久而久之，大家日常说道的伺服电机通常都是指永磁同步电机。
　　永磁同步伺服电机
　　永磁同步伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。特点如下：
　　控制速度非常快，从启动到额定转速只需几毫秒；而相同情况下异步电机却需要几秒钟。
　　启动扭矩大，可以带动大惯量的物体进行运动。
　　功率密度大，相同功率范围下相比异步电机可以把体积做得更小、重量做得更轻。
　　运行效率高。
　&&& 可支持低速长时间运行。
　& & 断电无自转现象，可快速控制停止动作。
　　但随着异步电机控制技术的不断发展，当前以模拟信号控制的异步电机在控制响应方面性能也跟上来了，且其亦具备永磁同步电机不具备的优点，因此异步伺服电机作为伺服电机行业的一股新生力量也在渐露头角。
　　异步伺服电机
　　异步伺服电机实际上和异步电机是几乎完全相似的，不过其引入了编码器实现了对电机的闭环控制，因此也可以视为伺服电机的一种。尤其是当前变频调速技术的飞速发展，异步伺服电机的实际控制性能也很不错，配合其支持大功率、高转速的特点，在一些永磁同步电机无法胜任的地方大放异彩。特点如下：
　 && 功率可以做得很大，设计成熟，运行可靠性高。
　　支持高速（过10000rpm）长时间运行，同比下永磁电机最高只能做到rpm转速。
　　性价比高，在对控制精度要求不高的情况下可以替代永磁电机使用。
　　应用举例&&数控机床
　　伺服电机行业测试解决方案&&MPT1000
　　为了满足当前伺服运动控制行业的需求，致远电子推出了MPT混合型电机测试分析系统，开创电机与驱动器综合测试分析设备先河。针对伺服系统，MPT1000可以实现对电机、驱动器及整个控制系统的完整性能分析与控制特性分析。
　　针对伺服电机控制系统，MPT1000可通过自由加载引擎对电机和驱动器进行瞬态波形记录，实现伺服系统中电机控制响应时间等各类瞬态参数的测量，提供全球唯一的伺服运动控制系统完整解决方案。
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　　伺服(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的，是一种补助马达间接变速装置。“伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思，“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动;当控制信号发出时，转子立即转动;当控制信号消失时，转子能即时停转。因此伺服电机指的是随时跟随命令进行动作的一种电机，是以其工作性质命名的，概念上和“直流电机”“异步电机”“同步电机”这些常见以电机驱动方式来分类的方式不一样，注意不要混肴。
　　伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机主要分为直流伺服电机和交流伺服电机，其中直流伺服又分为有刷直流伺服和无刷直流伺服，交流伺服又分为异步交流伺服和永磁同步交流伺服。(实际上无刷直流伺服也算是交流伺服一派的，只不过区别在于用直流供电，并控制器换向实现交流电机驱动)
　　但由于主要用于控制，因此市面上大多的伺服电机通常是指永磁同步电机，因为其控制响应性能最优;久而久之，大家日常说道的伺服电机通常都是指永磁同步电机。
　　永磁同步伺服电机
　　永磁同步伺服电机内部的转子是永磁铁，控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。特点如下：
　　控制速度非常快，从启动到额定转速只需几毫秒;而相同情况下异步电机却需要几秒钟。
　　启动扭矩大，可以带动大惯量的物体进行运动。
　　功率密度大，相同功率范围下相比异步电机可以把体积做得更小、重量做得更轻。
　　运行效率高。
　　可支持低速长时间运行。
　　断电无自转现象，可快速控制停止动作。
　　但随着异步电机控制技术的不断发展，当前以模拟信号控制的异步电机在控制响应方面性能也跟上来了，且其亦具备永磁同步电机不具备的优点，因此异步伺服电机作为伺服电机行业的一股新生力量也在渐露头角。
　　异步伺服电机
　　异步伺服电机实际上和异步电机是几乎完全相似的，不过其引入了编码器实现了对电机的闭环控制，因此也可以视为伺服电机的一种。尤其是当前调速技术的飞速发展，异步伺服电机的实际控制性能也很不错，配合其支持大功率、高转速的特点，在一些永磁同步电机无法胜任的地方大放异彩。特点如下：
　　功率可以做得很大，设计成熟，运行可靠性高。
　　支持高速(过10000rpm)长时间运行，同比下永磁电机最高只能做到rpm转速。
　　性价比高，在对控制精度要求不高的情况下可以替代永磁电机使用。
　　应用举例――数控机床
　　伺服电机行业测试解决方案――MPT1000
　　为了满足当前伺服运动控制行业的需求，致远电子推出了MPT混合型电机测试，开创电机与驱动器综合测试分析设备先河。针对伺服系统，MPT1000可以实现对电机、驱动器及整个控制系统的完整性能分析与控制特性分析。
　　针对伺服电机控制系统，MPT1000可通过自由加载引擎对电机和驱动器进行瞬态波形记录，实现伺服系统中电机控制响应时间等各类瞬态参数的测量，提供全球唯一的伺服运动控制系统完整解决方案。
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有关同步电机跟感应电机最本质的区别的讨论
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我们都知道感应电机是由定子通三相电流，产生旋转磁场，在转子中感应出电压，产生三相电流，从而产生力矩使电机旋转，电机的运行由转子侧机械特性决定。而转极式同步电机是由转子直流励磁（或者永磁），在定子侧电枢中感应出电压、电流，由电枢反应所产生的磁场和主磁场相互作用产生转矩，电机运行特性主要由定子侧电枢所带电气负载特性决定。电机学上讲，转子旋转速度与定子磁场旋转速度严格同步才称为同步电机。我的理解就是转子的机械轴线与主磁场轴线相对静止为同步电机。但是在与老师讨论相关问题的时候，比方说双馈电机，他认为双馈电机转子侧电流受变频器控制，电机机械特性也即受频率调制作用，此时运行特性与同步电机一致，他认为此时双馈电机即为同步电机。而我认为双馈电机运行特性上虽然与同步电机类似，但是它的运行状况不符合同步电机的定义，此时我认为它是一台具有同步特性的感应电机。
所以说在同步电机和感应电机的最本质区别上存在着理解不清晰，希望能跟大家一起讨论一下到底什么叫同步电机？它跟感应电机的最本质区别是什么？
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个人理解：同步电机与感应电机的区别就是同步电机与异步电机的区别，同步电机指的是转子的转速与旋转磁场的转速是同步的，即两者的转速是相等的，异步电机指的是转子的转速与旋转磁场的转速是异步的，即两者的转速是不相等的，存在转速差的。发电机或电动机都有同步或异步的。
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个人理解：同步电机与感应电机的区别就是同步电机与异步电机的区别，同步电机指的是转子的转速与旋转磁场的 ...
这个我也知道，我感觉还是要从转矩产生的最本质原因跟机械特性上区分这两种电机。
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双馈电机和同步电机应该差不多，都是转子有电流，不是同步转速时，就像同步机失步
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同步电机,旋转磁场在定子绕组上产生电磁转矩,带动轴转动;
感应电机,定子磁场与转子磁场互相作用产生转矩,带动轴旋转
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双馈电机和同步电机应该差不多，都是转子有电流，不是同步转速时，就像同步机失步
跟同步机失步还是有很大差别的吧，，同步机中存在始终与转子旋转速度相同转速的磁场，而双馈电机不存在这样的磁场，转矩作用也因此有很大差别。
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其实电机原理都是一样，磁通变化。就结构而言感应子电机跟同步电机一样，但是感应电机未必跟同步电机一样
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如果说区别，也只能是激励的方式有别，同步电机是双激励的，而异步电机是单激励的，再有转子的转速一个是严格同步，另一个是不能与旋转磁场同步。
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签到天数: 2 天连续签到: 2 天[LV.1]初来乍到
我也说说自己的理解：双馈电机是机械上同步，电磁上也同步的电机。感应电机是机械上不同步，电磁上同步的电机。至于同步电机的定义，貌似是以机械上的同步为标准的，所以双馈算是同步电机，感应算是异步电机。
区别的话双馈电机的转子损耗会小一些吧，因为几乎没有铁损？（我自己瞎分析的，大神请指正）
我倒是更想关心一个问题，就是分数槽的永磁电机算不算同步电机？定子的磁势旋转速度是机械角度的2p倍，但转子转速是机械转速。有人解答下吗？
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我也说说自己的理解：双馈电机是机械上同步，电磁上也同步的电机。感应电机是机械上不同步，电磁上同步的电 ...
分数槽永磁电机就是永磁同步电机吧，只是说通过选用适当的极槽配合来获得较好的绕组系数吧，磁场的旋转频率就是pn/60，就是同步角频率啊。。我对你说的机械上同步和电磁上同步不是很理解，能详细说明一下吗
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如果说区别，也只能是激励的方式有别，同步电机是双激励的，而异步电机是单激励的，再有转子的转速一个是严 ...
我现在感觉同步电机跟感应电机的区别就在于双边激励和单边激励的差别，感应电机转子回路无源，因此不能在同步速下运行，而我理解的同步特性的电机是双边激励下，两边磁场相互作用产生力矩使电机旋转，因此从这样看双馈电机偏向于同步电机，这就要看同步电机的具体的定义了，从电机学书上的定义来看，双馈电机应属于异步电机，因为它的转子磁场的旋转速度与转子速不严格同步。因此我觉得可能按泛同步机的名称定义可能会更好。
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我也说说自己的理解：双馈电机是机械上同步，电磁上也同步的电机。感应电机是机械上不同步，电磁上同步的电 ...
9楼的兄弟，不知你“分数槽的永磁电机算不算同步电机？定子的磁势旋转速度是机械角度的2p倍，但转子转速是机械转速。” 来自何处？对同步电机的定义又是怎样的？莫非也和古人像苏格拉底、特斯拉、爱因斯坦等一样，有接受来自外星球的信息灵感？
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9楼的兄弟，不知你“分数槽的永磁电机算不算同步电机？定子的磁势旋转速度是机械角度的2p倍，但转子转速 ...
仔细一想貌似是自己想错了，无视我吧
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感应电机的定转子磁势是不是自动就是90度的啊？
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不用无视谁，旋转电机的最根本原理都是一样的，即载流导体在磁场中受力。所谓同步电机就是转子旋转速度与定子产生的旋转磁场的速度一样；而异步从字面上就可理解，但无论同步、异步，定子和转子产生的磁场旋转速度都是一样的，只是两个磁场会存在着一定的角度差，特别是带载时。所谓异步双馈电机仍然是异步（感应）电机，应该是无疑义的，但有一个点可做同步运行，即转子的馈电频率为零时。
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不用无视谁，旋转电机的最根本原理都是一样的，即载流导体在磁场中受力。所谓同步电机就是转子旋转速度与定 ...
不不不，我最近看了一些资料得到一些结论，我觉得最能解释双馈电机。即当转子端采用相控整流（有源逆变）时，电机机械特性为异步电机特性，因为此时转子端电流频率不可控，此时当转速小于同步速时为次同步异步电机调速系统，而当转速高于同步速时为超同步调速系统，转速随负载的机械转矩变化。而当采用无源逆变其时，转子端电流频率可控，此时为电机为双边磁场激励，电机转速严格受双边电流频率限制，转速基本不随负载变化而表现为功角特性，此时为同步电机。有一本书叫异步化同步电机，讲得就是这类电机，他把这类电机叫做广义同步电机。
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你说的“采用无源逆变其时，转子端电流频率可控”，既然是无源了，何来逆变？对双馈的异步电机要同步运行，只能是转子侧的馈电电流或电压的频率为零，否则就不是同步运行。也正是有这样的一个特点，称其为广义同步不为过。
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你说的“采用无源逆变其时，转子端电流频率可控”，既然是无源了，何来逆变？对双馈的异步电机要同步运行 ...
无源逆变器是相对于相控整流桥下（相控角大于90度时为有缘逆变）来说的。
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也就是直流馈电，哪怕是波动的。
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Powered by同步电动机转子线圈电，有什么作用？为什么就因为比异步电动机多在转子中通电就和异步电动机不同了？“与定子线圈通电产生的旋转磁场相互作用，即相当于两个磁体之间的相对运动，所以转速为同步速保持恒定”，这句有点不大明白，定子线圈通交流电，转子线圈通直流电，怎么保持同步速？
答案补充：道理很简单啊，假设转子不动那么转子通直流电产生一个固定的磁场；但是此时定子通的是交流电，产生旋转磁场，它要吸引转子产生的固定磁场，于是转子就转动了。但是这是启动过程，实际上转子此时还没有达到同步速。于是转子在定子旋转磁场的作用下一直加速，当达到同步速的时候，两个磁场保持静止，实际上表明此时转子已经同步速了。当然有一个超调的过程。---------------------------------------------------------------------------------------同步机转子通电之后会形成磁场，与定子线圈通电产生的旋转磁场相互作用，即相当于两个磁体之间的相对运动，所以转速为同步速保持恒定。而异步机只有定子线圈通电产生旋转磁场，转子线圈不通电，在定子磁场下感生电势形成电流。因为通电导体在磁场中会切割运动，但是会滞后一个角度，所以转子转速不是同步速。励磁电流就是同步电机转子中流过的电流（有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N极和S极），在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给，现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。 异步机就是电机的转子转动的速度与定子所产生的旋转磁场的旋转速度不一致，有一个差值（不同步）。我们叫转差。这个转差与定子所产生的旋转磁场的转速的比率叫转差率。 同步机与异步机的区别在于：从供电方面说，异步机只是在定子侧加上电压（也有转子上加电压的），而同步机要在定子和转子上都加上电压。也就是说异步机是单边励磁，同步机是双边励磁。 从转速方面说，异步机的转速只与负荷大小有关（当然有一定的范围），而同步机的转速只与电网的频率有关。
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