سروو موتور
مقدمه:
سروو موتور (Servo Motor) موتوری است که معمولاً در سیستم‌های حلقه بسته کاربرد دارد. برای کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اصول کار سروو موتور:
سروو موتورها بخشی از یک سیستم حلقه‌بسته شامل مدار کنترل، سروو موتور، شفت، پتانسیومتر، چرخ دنده و حتی انکدر یا تفکیک‌کننده (Resolver) هستند.
سروو موتور یک قطعه الکتریکی مجزا و مستقل و ماشینی چرخان با بازده و دقت بالا است. شفت خروجی این موتور قابلیت جابه‌جایی به زوایه، موقعیت و سرعت خاصی را دارد که یک موتور عادی قادر به انجام آن نیست. سروو موتور از یک موتور عادی تشکیل شده که با یک سنسور برای فیدبک موقعیت کوپل شده است.
کنترل‌کننده مهم‌ترین بخش سروموتور است که برای اهداف مشخصی طراحی می‌شود. سروموتور یک ساز و کار حلقه‌بسته شامل یک فیدبک موقعیت برای کنترل سرعت و موقعیت چرخشی یا خطی است. موتور با یک سیگنال الکتریکی (آنالوگ یا دیجیتال) کنترل می‌شود که مقدار جابه‌جایی را تعیین می‌کند.همچنین، نشان دهنده موقعیت فرمان نهایی شفت است. انکدر که به عنوان سنسور مورد استفاده قرار می‌گیرد، فیدبک سرعت و موقعیت را مهیا می‌کند. این مدار درون محفظه موتور تعبیه شده که معمولاً با سیستم جعبه دنده ادغام شده است.
انواع سروو موتورها:
سروموتورها را می‌توان بر اساس کاربردی که دارند، در دو دسته سروموتورهای AC و سروموتورهای DC دسته‌بندی کرد. همچنین، سروموتورها را می‌توان از سه جنبه مورد ارزیابی قرار داد: نخست بر اساس جریان کاری (AC یا DC)، دوم بر اساس نوع کموتاسیون (استفاده یا عدم استفاده از جاروبک) و سوم چرخش روتور نسبت به میدان مغناطیسی گردان(سنکرون یا آسنکرون).
هر دو نوع موتورهای AC و DC در سیستم‌های سروو مورد استفاده قرار می‌گیرند. علی‌رغم آنکه موتورهای AC جریان بیشتری مصرف می‌کنند. استفاده از آن‌ها در کاربردهای سروو مانند ربات‌ها، کارخانه‌ها و سایر کاربردهای صنعتی رایج‌تر است که در آن‌ها تکرار و دقت بالا مورد نیاز است. در یک موتور DC، سرعت مستقیماً با منبع ولتاژ با بار ثابت ارتباط دارد. در موتور AC، سرعت به فرکانس ولتاژ اعمالی و تعداد قطب‌های مغناطیسی وابسته است.
سروو موتور DC:
یک سروو موتور DC از چهار بخش اصلی تشکیل می‌شود: موتور DC، سنسور موقعیت، مجموعه چرخ‌دنده و مدار کنترل. سرعت مطلوب یک موتور DC با ولتاژ اعمالی به آن متناسب است. برای کنترل سرعت موتور، یک پتانسیومتر، ولتاژی را تولید می‌کند که به عنوان یکی از ورودی‌ها به تقویت‌کننده خطا وارد می‌شود.
در برخی مدارها، از یک پالس کنترل برای تولید ولتاژ مرجع متناظر با موقعیت یا سرعت مطلوب استفاده شده و به یک مبدل ولتاژ پهنای پالس اعمال می‌شود. در کنترل دیجیتال، برای کنترل دقیق، یک PLC یا کنترل‌کننده حرکت دیگر برای تولید پالس‌ها بر اساس سیکل وظیفه به کار می‌رود.
کاربردهای سروو موتور:
سروو موتورها در سیستم‌های صنعتی و تجاری کاربردهای فراوانی دارند. برای مثال، در مفاصل ربات‌های صنعتی به کار می‌روند و زاویه حرکت دقیق را مهیا می‌کنند. برای فوکوس خودکار دوربین‌ها، یک سروو درون دوربین تعبیه شده و موقعیت لنز را برای واضح کردن تصاویر به صورت دقیق تصحیح می‌کند. در سیستم‌های مکان‌یابی، از سروو موتورها برای موقعیت‌یابی محور، بلندی آنتن‌‌ها و تلسکوپ‌ها استفاده می‌شود.
