サーボ省エネブレーキ装置のサプライヤーの皆様へ、サーボドライバはサーボモーター（ステッピングモーターまたはAC非同期モーター）の駆動に用いられることをご承知おきください。サーボドライバは主に高速かつ正確な位置決めを実現するために使用され、始動・停止操作に高精度が求められる場面で広く用いられます。
周波数変換器は、交流電力をモーターの速度制御に適した電流に変換し、モーターを駆動するように設計されています。現在では、一部の周波数変換器はサーボ制御も可能で、サーボモーターを駆動できますが、サーボドライブと周波数変換器は依然として異なります。サーボと周波数変換器の違いは何でしょうか？編集者による説明をご覧ください。
2つの定義
周波数変換器は、パワー半導体デバイスのオンオフ機能を利用して商用周波数電源を別の周波数に変換する電気エネルギー制御装置です。交流非同期モータのソフトスタート、可変周波数速度制御、動作精度の向上、力率改善などの機能を実現できます。
周波数変換器は、可変周波数モーターと通常の AC モーターを駆動することができ、主にモーター速度の調整器として機能します。
周波数変換器は通常、整流ユニット、大容量コンデンサ、インバータ、コントローラの 4 つの部分で構成されます。
サーボシステムは、物体の位置、姿勢、状態などの出力制御変数が入力目標（または与えられた値）の変化に追従できるようにする自動制御システムです。主な役割は、制御コマンドの要求に応じて電力を増幅、変換、調整することであり、駆動装置の出力トルク、速度、位置制御を非常に柔軟かつ便利にします。
サーボシステムは、プロセスを正確に追従または再現するために使用されるフィードバック制御システムです。追従システムとも呼ばれます。多くの場合、サーボシステムは、制御変数（システム出力）が機械的変位、変位速度、または加速度であるフィードバック制御システムを指します。その機能は、出力機械的変位（または回転角度）が入力変位（または回転角度）を正確に追従することを保証することです。サーボシステムの構造構成は、他の形式のフィードバック制御システムと基本的に変わりません。
サーボシステムは、使用される駆動部品の種類に応じて、電気機械式サーボシステム、油圧式サーボシステム、空気圧式サーボシステムに分類されます。最も基本的なサーボシステムは、サーボアクチュエータ（モーター、油圧シリンダー）、フィードバック部品、サーボドライバで構成されます。サーボシステムをスムーズに動作させるには、サーボドライブに指示を送るための上位機構であるPLCや、専用のモーションコントロールカード（産業用制御コンピュータ+PCIカード）も必要です。
両方の動作原理
周波数変換器の速度制御原理は、主に非同期モータの速度n、非同期モータの周波数f、モータのスリップ率s、およびモータの極数pの4つの要因によって制限されます。速度nは周波数fに比例し、周波数fを変更するとモータの速度を変更できます。周波数fが0〜50Hzの範囲で変化すると、モータの速度調整範囲は非常に広くなります。可変周波数速度制御は、モータ電源の周波数を変更して速度を調整することにより実現されます。使用される主な方法はAC-DC-ACで、最初に電力周波数の交流電源を整流器を介して直流電源に変換し、次に直流電源を制御可能な周波数と電圧の交流電源に変換してモータに供給します。周波数変換器の回路は、一般に整流、中間DCリンク、インバータ、および制御の4つの部分で構成されています。整流部は三相ブリッジ無制御整流器、インバータ部はIGBT三相ブリッジインバータであり、出力はPWM波形です。中間 DC リンクには、フィルタリング、DC エネルギー貯蔵、無効電力のバッファリングが含まれます。
サーボシステムの動作原理は、AC/DCモーターのオープンループ制御に基づいています。速度信号と位置信号は、ロータリーエンコーダやロータリートランスなどを介してドライバーにフィードバックされ、閉ループ負帰還PID制御が行われます。さらに、ドライバー内部の電流閉ループにより、これら3つの閉ループ調整によって、モーター出力が設定値に追従する精度と時間応答特性が大幅に向上します。サーボシステムはダイナミックフォロワーシステムであり、達成される定常バランスもダイナミックバランスです。
両者の違い
ACサーボの技術自体は、周波数変換技術を基盤として応用されています。DCモーターのサーボ制御を基盤とし、PWM方式による周波数変換によってDCモーターの制御方法を模倣しています。つまり、ACサーボモーターは周波数変換というプロセスを必要とします。周波数変換とは、まず50Hzまたは60Hzの交流電力を直流電力に整流し、その後、各種制御ゲートトランジスタ（IGBT、IGCTなど）のキャリア周波数とPWM調整によって、正弦波や余弦波のパルス電気に似た周波数可変波形に変換することです。この可変周波数によって、ACモーターの速度を調整することができます（n=60f/p、n速度、f周波数、p極対）。
1. 異なる過負荷容量
サーボドライブは通常 3 倍の過負荷容量を備えており、始動時の慣性負荷の慣性モーメントを克服するために使用できますが、周波数コンバータは通常 1.5 倍の過負荷を許容します。
2. 制御精度
サーボシステムの制御精度は周波数変換器よりもはるかに高く、サーボモーターの制御精度は通常、モーターシャフトの後端にあるロータリーエンコーダによって確保されます。中には1:1000の制御精度を実現するサーボシステムもあります。
3. さまざまな応用シナリオ
可変周波数制御とサーボ制御は、制御の2つのカテゴリーに分類されます。前者はトランスミッション制御の分野に属し、後者はモーション制御の分野に属します。前者は、低コストを追求し、性能指標が低い一般的な産業用途の要件を満たすためのものです。後者は、高精度、高性能、高応答性を追求するためのものです。
4. 加速性能と減速性能の違い
無負荷状態では、サーボモーターは静止状態から2000r/minまで20ms以内で回転します。モーターの加速時間は、モーター軸の慣性と負荷に関係しており、通常、慣性が大きいほど加速時間は長くなります。
サーボと周波数変換器間の市場競争
周波数コンバータとサーボの性能と機能の違いにより、それらの用途はあまり似ておらず、主な競争は次の点に焦点を当てています。
1. 技術コンテンツにおける競争
同じ分野において、購入者が機械に対して高度で複雑な技術要件を持つ場合、サーボシステムが選択されます。そうでない場合は、周波数コンバータ製品が選ばれます。CNC工作機械や電子機器専用機器などのハイテク機械では、サーボ製品が選ばれます。
2. 価格競争
多くの購入者はコストを懸念し、より安価なインバーターを優先して技術面を軽視しがちです。周知の通り、サーボシステムの価格は周波数コンバーター製品の数倍にもなります。
サーボシステムの応用はまだ広く普及していませんが、特に国産サーボシステムは、外国産サーボ製品に比べて活用シーンが限られています。しかし、産業化の加速に伴い、サーボシステムの利点は徐々に認識され、消費者にも認められるようになるでしょう。同様に、国産サーボ技術も、利益追求のためであれ、国家振興という歴史的使命感のためであれ、今後も進歩を続けるでしょう。今後ますます多くのメーカーがサーボシステムの研究開発に投資していくと確信しています。その時、中国の「サーボ産業」は黄金期を迎えるでしょう。