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    传统的交流伺服电动机是指采用幅值控制或幅值—相位控制等的两相感应伺服电动机，
其性能与直流伺服电动机相比存在明显差距，只能用于性能要求不高的小功率场合。而由采
用矢量控制技术的三相感应电动机或无刷永滋伺服电动机构成的现代交流伺服驱动系统在动
静态性能方面已可与直流伺服系统相媲美，在某些性能上甚至已超过了直流伺服系统，例
如：在转矩／惯量、峰值转矩能力、功率密度等方面，现代交流伺服电动机均优于直流伺服
电动机。因此，在很多应用场合，特别是在高性能应用领域，现代交流伺服电动机正在取代
直流伺服电动机。
    三相感应伺服电功机、无刷直流电动机和正弦波水磁同步电动机三种现代交流伺服电动
机，在伺服系统构成及动、静态性能等许多方面都非常相似，特别是三相感应伺服电动机和
正弦波永磁同步电动机，在很多性能指标L更是难分优劣，但在成本、转矩／惯量、转速范
围、转矩／电流等方面还是各有千秋o
    L成本
    交流伺服驱动系统主要包括三大组成部分：伺服电动机、变频装置、控制系统。对于由
三相感应电动机、无刷直流电动机和止弦波永磁同步电动机组成的伺服驱动系统而言，后两
部分的成本差不多，因为逆变器和控制器的功能几乎是相同的，三相感应电动机的矢量控制
与无刷永磁伺服电动机相比虽然在技术上复杂一些，但由于由数字逻辑电路和微处理器构成
的控制电路价格并不算高，所以控制器成本的差别术大。而就电动机本身来讲，无刷水磁伺
服电动机要比三相感应伺服电动机昂贵得多。
   2．转矩／惯量和功率密度
    在某些高性能领域(如机器人、航空航天系统等)，体积和重量是十分重要的技术指
标，对于电动机来讲，这方面的性能评价指标有两个，即功率密度和转矩／惯量。三相感应
伺服电动机的功率密度大约为100w／kR，正弦胶木磁同步电动机约为115w／kg，而太刷直
流电动机约为130w／kg。转矩／惯虽方面，无刷永磁伺服电动机明显优于三相感应伺服电动
机，无刷直流电动机和正弦波永磁同步电动机的转矩／惯量最高可达4．2krad／sz，而三相感
应伺服电动机只能达到2Lrad／s‘。
    3．转速范围
    二相感应伺服电动机在基速以下为恒转矩运行，在基速以上可以方便地实现近似伯功率
运行，只要电压保持恒定，随着频率的升高，磁通自然地近似成反比减少。
    而正弦波永磁同步电动机，由于转子采用水磁体励磁，励隘磁通不可调，空载电动势随
着转速升高成比例增加，使其最高运行转速受到逆变器输出电压的限制，虽可通过直轴电枢
反应的去磁作用来削弱励磁磁场的作用，实现弱磁调速，但对于表面式电动机其转速范围仍
小于三相感应伺服电动机，内置式电动机通过适当设计可获得较大的弱磁调速范围G
    元刷直流电动机，由于受感应电动势和绕组电流波形的限制．其转速范围比正弦波永磁
同步电动机还要窄。
    4．转矩／电流
    三相感应伺服电动机定子电流中除了转矩分员小之外，还需要有励磁分量小。而正弦
波永磁同步电动机若技Zd＝o控制，定子绕组电流全部为转矩分量p因此其转矩／电流要大
于三相感府伺服电动机。而无刷直流电动机的转矩／电流比正弦波永磁同步电动机的还要高
一些。
    5．脉动转矩
    三相感应伺服电动机和正弦波永磁同步电动机中，定子绕组电流除了正弦基波分员之
外，还个可避免地存在谐波，它们与转了磁场相又作用将产生脉动转矩，称为纹波转矩。对
于正弦波永磁同步电动机，除了纹波转矩外，定子齿槽与转子永滋体相互作用还会产生齿槽
转短。脉动转短的存在会严重影响电动机的伺服性能，特别是低速运行时的性能。当电动机
高速运行时，脉动转矩的脉动频率也较高，由于转动惯量的存在，脉动转矩一般不会引起转
速的波动．而主要表现为振动和噪声；而当电动机低速运行时，转矩的脉动频率也随着降
低，从而会引起转速的波动，对高性能伺服系统这是不允许的，因此在电动机和控制系统的
设计中必须采取有效措施，尽可能减少转矩脉动。
    我们在第3．2．5节专门讨论过无刷直流电动机的转矩脉动问题，在无刷直流电动机中，
感应电动势波形的畸变、PWM控制引起的电流纹波及绕组电流换相均会使转矩产生脉动，
此外作为水磁电动机还要受到齿槽转矩的影响。特别是绕组电流换相会产生幅值较大的6倍
基波频率的脉动转矩，使无刷直流电动机在高性能伺服领域中的应用受到一定限制。
    除此之外，三种现代交流伺服电动机还在下述方面存在差异：①参数敏感性个同。电动
机参数会随工作条件的变化而变化，如温度升高会使永磁伺服电动机中永磁材料的性能下
降．由此导致转矩／电流值和峰值转矩能力F降；对于三相感应伺服电动机，温度升高转子
电阻随之增大，如果不能及时检测出这变化，矢量控制中磁场定向坐标系的确定就会发生
偏差，从而影响系统的动、静态性能。②对转子位置传感器要求不同。对于无刷直流电动
机，出于每阴60。电角度绕组电流才进行一次换相，转于位置传感器提供的转子位置信号每
60。电角度变化一次即可，因此如果作为速度伺服使用，无刷直流电动机采用低分辨率的他
置传感器就足够了，与正弦波水磁同步电动机相比这是一个优点。但如作为位置伺服，由于
仍需要作为转子位置反馈用的角位置传感器，在这方面就没有什么优势了。③三相感应伺服
电动机由于转子饲耗的存在，运行中转子温度会升高，在数控机床等应用中若电动机的转轴
直接与传动丝杠相连，由于热传导的原因，将会影响机床的传动精度，而无刷永磁伺服电动
机转子无绕组，故无此问题。