Što je Servomehanizam?
A servomotor sastoji se od potpunog servo sustava koji uključuje motor, visokotočan enkoder (ili drugi senzor povratne veze), servo pogon i glavni kontroler. Za razliku od konvencionalnih motora, ovaj sustav koristi mehanizam upravljanja zatvorenog kruga, omogućujući visokotočnu kontrolu pozicije, brzine i momenta u stvarnom vremenu prema naredbama, uz brzi odgovor.
Kako radi servomotor?
Preciznost servo motora proizlazi iz njegovog sustava upravljanja s povratnom vezom. Ovaj sustav postiže visokostepenu kontrolu kroz neprekidan ciklus naredba-povratne informacije-korekcije: kontroler višeg nivoa najprije izdaje signal naredbe koji određuje ciljnu poziciju; servo pogon zatim pojačava ovaj signal u struju visoke snage kako bi pokrenuo motor. Istovremeno, ugrađeni enkoder ili senzor motora u stvarnom vremenu prati stvarnu poziciju i brzinu te šalje povratne informacije pogonu. Pogon neprekidno uspoređuje ciljnu i stvarnu poziciju koristeći strategije upravljanja poput PID algoritama. Čim se detektira odstupanje (npr. zbog promjena u opterećenju), odmah se prilagođava izlazna struja za dinamičku korekciju. Cijeli proces se izvodi unutar milisekundi, omogućujući motoru da brzo postigne i točno održava ciljnu poziciju, ostajući stabilan čak i pod vanjskim smetnjama. Ovo izvedba znatno nadmašuje otvorene sustave poput koraknih motora s obzirom na kontrolu okretnog momenta, brzine i pozicije.
Tipovi servomotora
Servo motori se prema vrsti izvora energije mogu podijeliti na jednosmjerne servo motore i izmjenične servo motore.
-
Motorni motori
U uvjetima izmjeničnog napajanja, motori su prema principu rada i strukturi podijeljeni na servo motore s asinkronim i sinkronim magnetima (PMSM) i asinkrone servo motore (ASM). PMSM ima prednosti poput visoke preciznosti i brzog odziva, te se široko koristi u aplikacijama s visokom razinom kontrole poput industrijskih robota, CNC strojeva, poluvodičke opreme i automatiziranih proizvodnih linija. S druge strane, asinkroni servo motori prikladniji su za opremu koja zahtijeva visoku snagu, visoku brzinu i relativno nižu preciznost, poput centrifuga, kompresora itd.
-
DC servomotori
Kada ih napaja istosmjerna struja, servo motori se u prvom redu dijele na istosmjerne servo motore s četkicama i bez četkica (BLDC), ovisno o njihovoj strukturi i načinu rada. Glavna razlika između ova dva tipa je u metodi komutacije: servo motori s četkicama koriste mehaničku komutaciju, oslanjajući se na fizički kontakt između četkica i kolektora; dok servo motori BLDC koriste elektronsku komutaciju, koristeći senzore pozicije i aktuatore za preciznu kontrolu. Trenutno, BLDC servo motori, zahvaljujući svojim značajnim prednostima u pogledu performansi, pouzdanosti i vijeka trajanja, postupno zamjenjuju tipove s četkicama i postali su glavni izbor za servo primjene koje zahtijevaju visoku preciznost i pouzdanost.
Primjena servo motora
Jedinstvene mogućnosti servo motora čine ih nezamjenjivima u širokom nizu područja:
- Industrijska automatizacija: roboti, CNC obrada, pakirna oprema itd.
- Robotika: kontrola zglobova na robotskim rukama i nogama s preciznim kretanjem.
- Potrošačka elektronika: Pokretanje leće u kameri radi postizanja automatskog fokusiranja i kontrola kretanja printajuće glave u skupim 3D printerima.
- Medicinska oprema: Pogon preciznih alata u kirurškim robotima i kontrola pumpe za tekućinu u dijagnostičkim strojevima.
Istaknuti proizvodi servo motora
-
NEMA 23 Integrirani DC servo motor : bezčetkasti DC motor veličine 57 mm, integrirani s 16-bitnim enkoderom i servo pogonom.
-
EtherCAT AC servo motor : Servo motor koji pokriva najčešći raspon snage od 0.05 kW do 7.5 kW s 17-bitnim višestrukim magnetnim apsolutnim enkoderom. Servo pogon podržava jednofazne i trofazne izvore energije s EtherCAT komunikacijom.
-
Pulni AC servo motor : Servo motor koji pokriva najčešći raspon snage od 0.05 kW do 7.5 kW s 17-bitnim višestrukim magnetnim apsolutnim enkoderom. Servo pogon podržava jednofazne i trofazne izvore energije s pulsnom komunikacijom.
