درباره سروو موتور چه می دانید؟

سروو موتور ها به این دلیل با این نام شناخته می شوند که مانند موتورهای معمولی آزادانه و پیوسته نمی چرخند. آن ها از یک دستور توقف تعیین شده پیروی می کنند،  یعنی یک دستورالعمل را اجرا می کنند. آن ها همچنین می توانند به عنوان دستگاه های کنترل موقعیت زاویه ای تعریف شوند.

بنام ترین و معروف ترین برندهای خارجی و ایرانی،  به عنوان شریک های معتبر و مطمئن تجاری در لیست تامین کنندگان اصلی و مراودات بازرگانی دنیا صنعت منظور گردیده اند تا در همه شرایط، برای نیازهای واصله و مایحتاج صنعتگران به سروو موتور، راهکار ها و راه حل مناسب خود را در قالب های مهندسی و رقابتی با دیگر تامین کنندگان تهیه و برای تصمیم گیری های مشتریان در اختیار قرار دهند.

سروو موتور چیست و کجا استفاده می شود؟

سروو موتور یک دستگاه الکترومکانیکی است که برای حرکت دقیق یک جسم استفاده می شود و به آن اجازه می دهد تا در زوایا یا فواصل خاص، با موقعیت و سرعت تضمین شده بچرخد. این یک موتور الکتریکی دوار است که به یک سنسور متصل می شود که شرایط موقعیت خود را رد می کند و امکان کنترل دقیق سرعت، شتاب و موقعیت زاویه ای را فراهم می کند و  می تواند جریان مستقیم یا متناوب باشد و این نام را دارد؛ زیرا مانند یک موتور معمولی آزادانه و پیوسته نمی چرخد و از یک فرمان تعیین شده پیروی می کند.

کاربرد سرووهای موتور

این دستگاه به طور گسترده ای در سیستم های مختصات و رباتیک،  هواپیماهای بدون سرنشین،  اتوماسیون صنعتی، ماشین های مختلف،  هلیکوپتر و هواپیما، در هوا و فضا، کشاورزی،  پزشکی و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می شود.  این تجهیزات تحت استانداردهای سنکرون با قابلیت ارائه گشتاور بالا و ثابت کار می کنند. دارای قابلیت کنترل چرخش هستند و می توانند به محدوده چرخشی که از 4500 تا بیش از 6000 دور در دقیقه متغیر است، بدون از دست دادن گشتاور دست یابند.

این دستگاه با مکانیزم سروو کار می کند که از بازخورد موقعیت برای کنترل سرعت و موقعیت نهایی موتور با استفاده از انکودر یا سنسور سرعت کوپل شده (انکودر) استفاده می کند.

سروو موتور انواع مختلفی دارد
سروو موتور انواع مختلفی دارد

سروو موتور چگونه کار می کند؟

عملکرد سرووهای موتور در یک مدار حلقه بسته انجام می شود.  این بدان معنی است که یک دستگاه داخلی اطلاعات مربوط به موقعیت موتور را به سیگنال کنترل برمی گرداند.  بنابراین، حرکت را می توان برای مطابقت با دستور داده شده تنظیم کرد.  سیگنال MLP دریافت و به سطح DC تبدیل می شود.  این سطح به نوبه خود با بازخورد تولید شده توسط پتانسیومتر مقایسه می شود که به صورت مکانیکی به موقعیت موتور متصل است. یعنی اگر موتور بچرخد، پتانسیومتر نیز حرکت می کند.

برای جمع بندی سروو موتور، سطوح ورودی در MLP و خروجی تولید شده توسط پتانسیومتر مقایسه خواهند شد. اگر آن ها مساوی نباشند، موتور تا زمانی که سیگنال صفر شود می چرخد. هنگامی که ولتاژها یکسان هستند، پل H بسته می شود و موتور قفل می شود و در موقعیت انتخاب شده متوقف می شود.  در حین اجرای حرکت، چرخ دنده ها فعال می شوند و سرعت چرخش را کاهش می دهند و باعث افزایش شدت گشتاور می شوند.

عملکرد سرووهای موتور جالب و کاربردی است
عملکرد سرووهای موتور جالب و کاربردی است

اجزای سرووهای موتور

اساساً هر سروو موتور یک کانکتور سه سیمه دارد.  اولی اتصال زمین را فراهم می کند،  سیم دوم برق را تامین می کند و سومی سیم کنترلی است که سیگنال MLP را دریافت می کند.  میکرو سرووهای موتور معمولا بین 4.8 تا 7.2 ولت کار می کنند.  این بدان معنی است که شما می توانید با ولتاژ 5 ولت برای کل مدار، هم برای خود آن و هم برای سیگنال کنترل، کار کنید و  می توان از ولتاژ های بالاتر برای گشتاور های محکم تر استفاده کرد.

چه انواعی از سروو موتور موجود است؟

تا این جا عملکرد یک میکرو سروو موتور از نوع DC یا جریان مستقیم را توضیح دادیم. این ها رایج‌ترین، سبک‌ترین و ارزان‌ترین هستند که به طور گسترده در رباتیک و انواع مختلف مدل‌سازی کاربرد دارند. با این حال، دو دسته دیگر از آن ها وجود دارد.

  • سروو موتور  AC سنکرون:

عملکرد آن ها نیاز به بازخورد توسط یک ترانسفورماتور فرکانس بین 5 کیلوهرتز تا 10 کیلوهرتز دارد که به عنوان حل کننده بدون جاروبک نیز شناخته می شوند.

  • سروو موتور AC ناهمزمان:

نوع قوی تر، با گشتاور و استحکام بیش تر است. این موتور مشابه موتور های سنتی کار می کند،  اما عملکرد و قابلیت کنترل موتور سروو را دارد.

اجزای تشکیل دهنده سروو موتور
اجزای تشکیل دهنده سروو موتور

مزایای سروو موتور

  • کنترل موقعیت یابی بالا:

این تجهیزات از کنترل بالایی برخوردار اند، زاویه عملکرد مناسب را مشخص می کنند و با تعیین موقعیت صحیح اقلام، آن ها را دقیقا در نقطه مورد نظر قرار می دهند.

  • سطح ارتعاش پایین:

عدم وجود لرزش دلیل دقیق بودن این ویژگی است.  پایداری آن تضمین کننده کیفیت سروو موتور تولیدی و افزایش اعتماد شرکت شما به مشتریان است.

  • ظرفیت گشتاور بالا:

این دستگاه یک مکانیسم قوی و موثر است که بهره وری و عملکرد فرآیند تولید را بهبود می بخشد.

  • تعمیر و نگهداری ساده:

سروو موتور ها علاوه بر اینکه نیاز به تعمیر و نگهداری آسان دارند، به ندرت نیاز به مراقبت های اصلاحی دارند که از هزینه های گزاف جلوگیری می کند و خط تولید شرکت شما را در کار مداوم تضمین می کند.  علاوه بر این،  تعمیر و نگهداری می تواند عمر تجهیزات شما را تا 5 برابر افزایش دهد.

  • سرعت بالا:

سرعت فوق العاده ای که سروو موتور به دست می آورد که به بیش از 6000 دور در دقیقه می رسد و پاسخ دینامیکی عالی، آن را به منبعی ایده آل برای کاهش اینرسی در فرآیند تولید تبدیل می کند.

سروو موتور مزایای زیادی دارد
سروو موتور مزایای زیادی دارد

معایب سروو موتور

  • نیاز به دستگاه های اضافی:

سروو موتور تجهیزاتی است که برای فعال سازی خود به یک دستگاه الکترونیکی اختصاصی (سرو درایو) نیاز دارند که هزینه کل آن را افزایش می دهد.

  • اندازه های نامناسب:

اجزای اضافی مانند کاهنده ها و ترمزها،  سروو ها را بزرگتر کرده و استفاده از آن ها را در پروژه هایی که به ابعاد و وزن کمتری نیاز دارند، دشوار می کند.

  • هزینه بالا:

سرووهای موتور به عنوان یک فناوری پیشرفته و جدید در نظر گرفته می شوند، در نتیجه هزینه خرید و نصب بالاتری دارند.

  • پیکربندی پیچیده:

به دلیل پیچیدگی پیکربندی، PID (سیستم کنترل متناسب با عملکرد یکپارچه و مشتق) نیاز به تنظیم دائمی دارد.

  • احتمال شکست:

با داشتن قطعات اضافی و آسیب پذیری در خط تولید، حوادث در سرووهای موتور می تواند به حساس ترین عنصر آسیب برساند.

سرووهای موتور متناسب با مدلشان کاربرد های مختلفی دارند
سرووهای موتور متناسب با مدلشان کاربرد های مختلفی دارند

تفاوت اصلی بین یک سروو موتور و سایر موتورها

در جریان متناوب و جریان مستقیم، سروو ها دارای یک رمزگذار و یک کنترلر داخلی هستند. به عبارت دیگر،  سرووها چیزی جز موتورهای معمولی با کنترلرها و رمزگذارهای متصل نیستند. در تعریف گسترده تر، سرووهای موتور یک محرک چرخشی یا خطی هستند که کنترل،  سرعت و دقت را در برنامه های کنترل موقعیت حلقه بسته تضمین می کنند.  یکی دیگر از ویژگی هایی که می توانیم به آن اشاره کنیم این است که سروو موتور با قطر کم و طول روتور بلند طراحی شده است و آن را از موتور های معمولی متمایز می کند.

سروو موتور با مکانیزم سروو کار می کند که از بازخورد موقعیت برای کنترل سرعت موتور و موقعیت نهایی استفاده می کند. سیگنال بازخورد به نوبه خود با موقعیت فرمان ورودی (موقعیت موتور مورد نظر مطابق با بار) مقایسه می شود و سیگنال خطا را تولید می کند (در صورت وجود اختلاف بین آن ها). سیگنال خطای موجود در خروجی آشکارساز خطا برای راه اندازی سروو موتور کافی نیستند.  بنابراین، آشکارساز خطا یک تقویت کننده سروو را تغذیه می کند که ولتاژ و سطح توان سیگنال خطا را افزایش می دهد و سپس موتور را به موقعیت مورد نظر می چرخاند.

سرووهای موتور در صنعت بسیار استفاده می شوند
سرووهای موتور در صنعت بسیار استفاده می شوند

نکات پایانی

سروو موتور به طور گسترده ای در کنترل دقیق در پروژه های اتوماسیون صنعتی استفاده می شود.  در گذشته، کسانی که در مورد موتور سروو می شنیدند، کاربرد آن را فقط در پروژه های خاص که نیاز به کنترل دقیق گشتاور،  سرعت و موقعیت دارند، تصور می کردند.  با این حال، در حال حاضر مشاهده می شود که هزینه آن کاهش یافته است و آن را به یک جایگزین عالی برای درایو با موتورهای القایی، محرک های هیدرولیک و پنوماتیک تبدیل می کند.  دنیا صنعت در مورد نوآوری های تکنولوژیکی موجود مانند سرووهای موتور صحبت کرد تا در روش تولید محصولات خود، نوآوری در نظر بگیرید.