سروو موتور (servo motor) چیست؟
سروو موتور یک موتور الکتریکی است که امکان تعیین مداوم موقعیت ها، سرعت ها و گشتاور دقیق را از طریق کنترل الکترونیکی (کنترلر سروو) فراهم می کند. یک رابط نرم افزاری با کنترل الکترونیکی نیز امکان پارامترسازی و برنامه ریزی دقیق را برای به حرکت در آوردن موتور فراهم می کند که دارای قابلیت های زیادی است.
به طور خاص، فرآیند های افزودنی در تولید پلاستیک و همچنین راهکار های اتوماسیون و رباتیک می‌توانند به طور موثر اجرا شوند و حداکثر دقت را برای فرآیند های تولید ممکن می‌سازند.
روند شکل گیری سروو موتور ها
اصطلاح سروو موتور را باید از نظر تاریخی دید. “Servus” لاتین به معنای خدمتکار یا برده است. این نام از جایی آمده است که در آن موتورها به عنوان درایو های پشتیبانی (درایو های کمکی) استفاده می شدند. با توجه به توسعه سریع و مداوم تجهیزات، به عنوان مثال فناوری نیمه هادی. در حال حاضر نیز به طور فزاینده ای به عنوان درایو های اصلی زمانی که به درجه بالایی از عملکرد و دقت نیاز است مورد استفاده قرار می گیرند.
حتما بخوانید:
هیدروموتور (موتور هیدرولیک) چیست؟
انتخاب موتور القایی مناسب برای کاربرد های صنعتی
ویژگی خاص سروو موتور
سروو موتورها به واسطه نحوه کارشان از ویژگی خاصی برخوردارند که توسط آنها گشتاور، سرعت و موقعیت را می توان به طور دقیق کنترل کرد و به همین دلیل حرکات بسیار دقیق و دینامیکی ممکن می شود. سروو موتور به صورت دائم به یک کنترلر سروو متصل است که سیگنال های یک واحد کنترل را که امروزه بیشتر دیجیتالی است تبدیل کرده و امکان برنامه ریزی دقیق را فراهم می کند. در صنعت تولید، سروو موتورها به شکل های مختلف در اتوماسیون صنعتی استفاده می شوند. به عنوان مثال برای کنترل رول ماشین چاپ، روش های تولید افزودنی در فناوری پلاستیک یا در رباتیک.
حتما بخوانید:
موتور برق چیست؟ انواع و کاربرد
سروو موتور چگونه کار می کند؟
سروو موتور های مدرن توسط یک سروو کنترلر کارمی کنند و هر دو با هم سروو درایو را تشکیل می دهند. با این ترکیب می توان موتور را با حرکت های بسیار دقیق، گشتاور موثر بالا و بهره وری توان بالا کنترل کرد. با توجه به نحوه عملکرد آن، به ویژه در مصرف انرژی، بسیارکارآمد است و می تواند با خطای نسبتاً کمی به توان اسمی بالایی دست یابد. بنابراین در هزینه ها به شکل های مختلف صرفه جویی می شود که برای بازده اقتصادی بیشتر از سیستم های درایونیز استفاده می شود.
با این حال، بیشترین قدرت سروو موتور و نحوه عملکرد آن تا زمانی که با کنترلر سروو تعامل نداشته باشد، شکل نمی گیرد. برنامه نویسی با پشتیبانی نرم افزار باعث افزایش دقت در کنترل به بهترین نحو می شود.
گشتاور، موقعیت و سرعت از پیش تعریف شده را می توان با حداکثر دقت کنترل کرد و به صورت دینامیکی با حرکت مورد نیاز تطبیق داد. بنابراین فرآیند های ماشینی بسیار پیچیده را می توان پیاده سازی کرد.
تهویه و خنک کاری مناسب:
از آنجایی که سروو موتور ها عموماً تحت بار های بالایی قرار دارند، خنک‌سازی مؤثر در بسیاری از موارد ضروری است. این را می توان به روش های مختلف اجرا کرد:
- هوا
- روغن
- آب
خنک‌کنندگی با هوا می‌تواند یک گزینه باشد. اما بدلیل نظافت منظم مورد نیاز، دارای معایبی است که فضای نسبتاً زیادی را اشغال می‌کند و نیاز به تعمیر و نگهداری دارد. عدم تمیز کردن منجر به کاهش ظرفیت خنک کننده می شود و دستگاه ممکن است از کار بیفتد.
راه کارخنک کاری با آب برای سروو موتور را می توان با فضای بسیار کمتری اجرا کرد و همچنین نیاز به نگهداری کمتری دارد. علاوه بر این، چیدمان فشرده و کنار هم برای تعداد زیادی سروو امکان پذیر است. بدون اینکه گرمای هرکدام از آنها بر دیگری تاثیر داشته باشد. همین امر در مورد خنک کاری با روغن نیز صدق می کند، اگرچه در اینجا ظرفیت خنک کننده تا حدودی کمتر است.
به طور خلاصه، خنک کاری با آب راه حل ایده آلی است،. به خصوص برای جا هایی که محدودیت فضا و پیچیدگی های خاص وجود دارد. در مقایسه با مدل های بدون خنک کاری، سروو موتور های با قابلیت خنک کاری با آب را می توان با عملکرد بسیار بیشتر و ابعاد مشابه استفاده کرد.
حتما بخوانید: درایو فرکانس متغیر (VFD) چیست؟ مزایا و کاربرد
عملکرد سروو موتور :
یک سروو کنترلر به عنوان واسطه بین واحد کنترل و موتور استفاده می شود. این قطعه به دلیل نحوه عملکرد آن به عنوان مبدل سروو یا تقویت کننده سروو نیز شناخته می شود و گشتاور، سرعت و موقعیت موتور را با دقت بالایی کنترل می کند. این رابط بین رابط کاربری نرم افزار و موتور را تشکیل می دهد و سیگنال ها را بر این اساس تبدیل می کند.
سروو موتور از یک موتور DC، یک سیستم چرخ دنده، یک سنسور موقعیت و یک مدار کنترل تشکیل شده است. موتور های DC از باتری تغذیه می شوند و با سرعت بالا و گشتاور کم کار می کنند. مجموعه چرخ دنده و شفت متصل به موتور های DC این سرعت را به سرعت کافی و گشتاور بالاتر کاهش می دهد. سنسور موقعیت شفت را از موقعیت قطعی آن توسط سنسور دریافت می کند و اطلاعات را به مدار کنترل می دهد.
مدار کنترل بر این اساس سیگنال های سنسور موقعیت را decode می کند و موقعیت فعلی موتور ها را با موقعیت مورد نظر مقایسه کرده و بر این اساس جهت چرخش موتور DC را برای بدست آوردن موقعیت مورد نیاز کنترل می کند. سروو موتور به طور کلی به منبع DC 4.8 تا 6 ولت نیاز دارد.
سروو موتور با کنترل موقعیت آن با استفاده از تکنیک مدولاسیون عرض پالس کنترل می شود. عرض پالس اعمال شده به موتور متفاوت است و برای مدت زمان ثابتی ارسال می شود.
عرض پالس موقعیت زاویه ای سروو موتور را تعیین می کند. به عنوان مثال، عرض پالس ms 1 باعث ایجاد موقعیت زاویه ای صفر درجه می شود، در حالی که عرض پالس 2 میلی ثانیه باعث عرض زاویه 180 درجه می شود.
حتما بخوانید: تفاوت الکتروموتورهای AC و DC
مزایای سروو موتور :
مهمتر از همه، سروو درایو دقت بالایی دارد و می تواند بدون از دست دادن گشتاور، در موقعیت های مشخصی عمل کرده و موقعیت خود را حفظ کند. این امکان شتاب گیری و کاهش سرعت بسیار سریع در سرعت های خاص را فراهم می کند. بنابراین، ماشین ها یا ربات هایی که توسط سروو موتور هدایت می‌شوند، می‌توانند حرکات را بسیار دقیق اجرا کنند و برای کار های پیچیده ایده‌آل هستند.
سروو موتورها به دلیل داشتن هزینه های اولیه نسبتا پایین، هزینه های نگهداری کم و عمر طولانی، می توانند به راحتی در سیستم های موجود به کار گرفته شوند.
و دیگر مزایای آن به صورت زیر است:
- اگر بار سنگینی روی موتور قرار گیرد، درایو در تلاش برای چرخاندن موتور، جریان را به سیم پیچ موتور افزایش می دهد.
- عملیات با سرعت بالا امکان پذیر است.
معایب سروو موتور :
- از آنجایی که سروموتور سعی می کند طبق پالس های فرمان بچرخد اما تاخیر دارد، برای کنترل دقیق چرخش مناسب نیست.
- هزینه زیاد
- هنگامی که متوقف می شود، روتور موتور یک پالس به عقب و جلو حرکت می کند. به طوری که در صورت نیاز به جلوگیری از لرزش مناسب نیست.
3 تفاوت بین استپر موتور و سروو موتور:
- استپر موتورها دارای تعداد زیادی قطب مغناطیسی هستند که توسط یک آهنربای دائمی یا یک جریان الکتریکی تولید می شوند. سروو موتور ها قطب های بسیار کمی دارند. هر قطب یک نقطه توقف برای شفت موتور ایجاد می کند.
- گشتاور یک موتور پله ای در سرعت های پایین بیشتر از یک سروو موتور با همان اندازه است.
- عملکرد موتور پله ای با سیگنال های پالس فرمان خروجی از ژنراتور پالس هماهنگ می شود. در مقابل، عملکرد سروموتور از پالس های فرمان عقب است.
حتما بخوانید:
استپرموتور چیست؟ انواع و کارکرد آن
الکتروموتور چیست؟ مزایا و معایب آن
عملکرد سروو موتور در زمینه های مختلف:
حوزه های مورد استفاده آن تقریباً شامل تمام حوزه های صنعت تولید می شود بخصوص:
- صنعت پلاستیک
- فرآیند های نساجی
- تکنولوژی چاپ
- کشتی سازی
- فناوری انرژی
- فلزکاری
- صنعت داروسازی
صنعت پلاستیک:
فرآیند ساخت پلاستیک می‌تواند به صورت ویژه از روشی که سروو موتور ها کار می‌کنند سود ببرد. آنها نه تنها برای ریخته گری تزریقی استفاده می شوند بلکه در حال حاضر نیز به طور گسترده در فرآیند های افزودنی ایجاد شده اند. مخصوصا در تولید قطعات پلاستیکی، حداکثر دقت مورد نیاز است که با سیستم سروو مناسب بتوان آن را به صورت بهینه اجرا کرد.
فرآیند نساجی:
بافندگی و دوخت و بسیاری از انواع دیگر فرآوری نساجی به ماشین آلات دقیق و سریع برای دستیابی به نتیجه نهایی خوب نیاز دارند. نحوه کار سروو درایو کار نیز برای این کار ایده‌آل است زیرا نه تنها دقت لازم به دست می‌آید بلکه هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
تکنولوژی چاپ:
کاغذ و ماشین های چاپ نیز از سروو موتور استفاده می کنند. راهکار های متناسب با نیاز های مختلف صنعت چاپ را می توان در اینجا پیاده سازی کرد.
حتما بخوانید:
حرف آخر
برقراری ارتباط سروو موتور ها از طریق شبکه های صنعتی و کنترل ریموت باعث هماهنگی هر چه بیشتر تجهیزات در فرآیند تولید می شود که این فرآیند را از طریق بستر وب سرور نیز میتوانید کنترل کنید. همچنین می توانید از زمان تعمیر و نگهداری سروو ها مطلع شده و از هزینه های زیاد بابت تعمیرات جلوگیری کنید. گروه صنعتی سپیانی با بهره گیری از تجارب و تخصص مهندسین بامهارت در زمینه اتوماسیون صنعتی در خدمت تمامی کارخانجات و کسب و کارها میباشد تا با معقول ترین قیمت ممکن و بالاترین کیفیت قطعات و خدمات اتوماسیون صنعتی را در اختیار شما عزیزان قرار دهد. جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانید فرم درخواست مشاوره رایگان را کامل کنید تا در کمترین زمان ممکن با شما تماس بگیریم.
