Mis on servo mootor?
A servo mootor koosneb tavaliselt täielikust servo süsteemist, mis hõlmab mootorit, kõrge täpsusega enkodeerijat (või muud tagasiside sensorit), servo juhtimisseadet ja peakontrollerit. Erinevalt tavapärastest mootoritest toetub see süsteem sulchi tagasiside kontrollimehhanismile, mis võimaldab kõrge täpsusega kontrolli asukoha, kiiruse ja pöördemomendi suhtes reaalajas vastavalt käskudele ning samuti kiire reageerimise.
Kuidas servo mootor töötab?
Servomootori täpsus tuleneb sellest, et selle juhtimiseks kasutatakse suletud juhtimisahelat. Selle süsteemi abil saavutatakse kõrge täpsusega juhtimine pideva käsu-tagasiside-parandus-tsükli kaudu: kõrgema taseme juhtimisseadme poolt antakse esmalt käsk, mis määrab sihitud asukoha; seejärel võimendab servotööriist see signaali kõrge võimsusega vooluks, mis mootori juhtimiseks vajalik on. Samal ajal jälgib mootori sees paiknev kodekter või sensor reaalselt mootori asukohta ja kiirust ning edastab selle tagasiside tööriistale. Tööriist võrdleb pidevalt sihitud ja reaalseid asukohti, kasutades juhtimiseks strateegiaid, näiteks PID algoritme. Kui tuvastatakse kõrvalekne (näiteks koormuse muutumise tõttu), reguleeritakse voolu väljundit kohe dünaamiliseks parandamiseks. Kogu see protsess toimub millisekundite jooksul, võimaldades mootoril kiiresti jõuda sihitud asukohta ja seda täpselt säilitada, jäädes stabiilseks ka välistes häiruvates oludes. See toimib oluliselt paremini kui avatud juhtimisahelaga süsteemid, näiteks sammumootorid, nii pöördemomendi, kiiruse kui ka asukoha juhtimisel.
Servomootorite tüübid
Servomootoreid saab jagada alates toiteallika tüübist DC-servomootoriteks ja AC-servomootoriteks.
-
AC-servomootorid
AC toiteallika tingimustes klassifitseeritakse mootorid peamiselt nende tööpõhimõtte ja struktuuri alusel püsivate magnettidega sünkroonseteks servomootoriteks (PMSM) ja asünkroonseteks servomootoriteks (ASM). PMSM-l on eelised, nagu kõrge täpsus ja kõrge vastuskiirus ning neid kasutatakse laialdaselt kõrge täpsusega juhtimisrakendustes, näiteks tööstusrobotites, CNC töömasinates, pooljuhtseadmetes ja automatiseeritud tootmisliinides. Teisalt on asünkroonmootorid sobivamad kõrge võimsuse, kõrge kiiruse ja suhteliselt madalama täpsusega seadmetele, näiteks tsentrifugid, kompressorid jne.
-
DC-servomootorid
Võimsustatuna alalisvoolu võrgust servo mootorid jagatakse peamiselt mehhaanilise konstruktsiooni ja töörežiidi järgi puhastepoolusega alalisvoolu servo mootoriteks ja pooluspuhasteta alalisvoolu servo mootoriteks (BLDC). Mõlema tüübi vahelise peamise erinevuse moodustab kommutatsiooni meetod: puhastepoolusega alalisvoolu servo mootorid kasutavad mehhaanilist kommutatsiooni, mis toetub otsesele kontaktile süttide ja kommutaatori vahel; samas kui BLDC servo mootorid kasutavad elektroonilist kommutatsiooni, kasutades täpse juhtimise tagamiseks asjakohaid ja aktuaatoreid. Tänapäeval on BLDC servo mootoritel tänu nende olulistele eelistele jõudluses, usaldusväärsuses ja tööiga juba pikem aeg asendanud puhastepoolusega mootoreid ning need on saanud valikseks valikuks kõrge täpsuse ja usaldusväärsusega servo rakendustes.
Servo mootori rakendused
Servo mootorite ainulaadsed võimalused muudavad need hädavajalikuks laias valikus valdkondi:
- Tööstusautomaatika: robotite, CNC töötlemise, pakendusmasinate jne puhul.
- Robotite puhul: täpse liikumisjuhtimine robotkäte ja -jalade liigetes.
- Tarbeelektronika: Kaamera objektiivi fookustamiseks ja kõrge klassi 3D trükkurite trükkimise kontrollimiseks.
- Meditsiiniseadmed: Kirurgiliste robotite täpsete tööriistade ja diagnostikamasinate vedelikpumpade kontrollimiseks.
Esile tõstetud servomootorite tooted
-
NEMA 23 Integreeritud DC Servomootor : 57 mm raami suurusega kollektorvaba püsivoolumootor, millel on 16-bitine kodeerija ja servotööriist.
-
EtherCAT AC Servomootor : Servomootor, mis hõlmab kõige levinumat vahemikku 0,05 kW-st kuni 7,5 kW-ni koos 17-bitise mitmepöörde magneti absoluutkodeerijaga. Servotööriist toetab nii ühefaasilist kui ka kolmefaasilist toitevoolu süsteemi EtherCAT suhtluse abil.
-
Pulss AC Servomootor : Servomootor, mis hõlmab kõige levinumat vahemikku 0,05 kW-st kuni 7,5 kW-ni koos 17-bitise mitmepöörde magneti absoluutkodeerijaga. Servotööriist toetab nii ühefaasilist kui ka kolmefaasilist toitevoolu süsteemi Pulse suhtluse abil.
