سرو موتور چیست؟

  • امتیاز:
  • 4.8
  • از
  • 5
  • تعداد رای:
  • 41
  • تعداد بازدید:
  • 598

سرو موتور یک اکچویتور ( Actuator ) چرخ دنده و مدار کوچک الکترونیکی می باشد که می تواند موقعیت زاویه را به صورت دقیق کنترل کند. به عبارت دیگر سروموتور یا موتور کنترل نوعی از موتورهای الکتریکی است که با هدف بکارگیری در سیستم‌های کنترل فیدبک طراحی می‌شود. این تجهیز شامل یک موتور به همراه یک سنسور برای فیدبک گیری وضعیت و همچنین یک راه انداز سرو ( Servo Drive) می باشد. راه انداز سرو از سنسور فیدبک برای کنترل دقیق موقعیت چرخش موتور استفاده می کند که به آن عملکرد حلقه بسته نیز می گویند. لختی (اینرسی) در این موتورها پایین بوده و در نتیجه تغییر سرعت در این موتورها بسیار سریع است. موتورهای سرو با استفاده از سیستم حلقه بسته، یک جایگزین عملکرد بالا برای موتورهای القایی AC و موتورهای پله ای می باشد. نکته ای که سرو موتور ها را از سایر موتور ها متمایز می کند این است که این موتور ها برای حرکت های چرخشی متناوب ساخته نشده اند و در واقع یک موتور جابه جا کننده موقعیت است که این موقعیت انواع مختلف با توجه به سرو موتور انتخابی متغیر بوده ولی نهایتا می تواند کمتر از 360درجه باشد.

این موتورها علاوه بر کنترل موقعیت شفت سروو، قدرت و سرعت چرخش شفت سروو موتور را نیز می توانند کنترل کنند. سرو موتور یک دستگاه کوچکی است که یک محور ( shaft) خروجی دارد. این محور قادر است تا در یک موقعیت و زاویه ای خاص با ارسال سیگنال رمزی قرار گیرد. در واقع چگونگی حرکت و موقعیت های زاویه ای این محور خروجی توسط دسته ای از سیگنال های رمزی که برای سیم کنترل آن تعریف می شودکنترل می شود. برای طول مدت زمانیکه یک سیگنال فعال بوده و یک پالس بر روی خط ورودی آن قرار دارد این محور خروجی در موقعیت خاص زاویه ای که مختص آن سیگنال است قرار می گیرد و با تغییر سیگنال رمزی موقعیت زاویه ای تغییر می کند. این موتورها در واقع نوعی از موتورهای DC معمولی می باشند که توسط مدارات کنترلی، حرکت مداوم دورانی موتور را به حرکت محدود ۱۸۰ درجه تبدیل کرده و نیز این قابلیت را به موتور DC می دهند که بتوان آن را در یک نقطه خاص قفل کرد. در عمل سرو موتورها در صنایع رباتیک و تولیدات صنعتی مانند استابلایزرها ، موتورهای کنترل کننده هواپیماها، کنترل موقعیت سطوح ( مانند آسانسورها) و … کاربرد وسیعی دارند .

مدارات کنترلی یا بصورت از قبل طراحی شده در داخل ساختمان موتور قرار دارد و یا اینکه توسط کاربر و با توجه به نیاز، طراحی شده و به یک موتور DC مناسب از لحاظ مکانیکی متصل می شود لازم بذکر است که در ساختمان بعضی از سرو موتورها از میکروکنترل های خاص استفاده شده که به اینگونه سرو موتورها، سرو موتورهای دیجیتال گفته می ­شود. این گونه سرو موتورها بر خلاف سرو موتورهای معمولی یا آنالوگ با اختلاف ولتاژ کنترل نمی ­شوند و کنترل آنها با استفاده از یک پالس مربعی که فرکانس آن با توجه به محل قرار گیری موتور تغییر خواهد کرد کنترل می شوند . توان نامی این موتورها بین چند دهم وات تا چندصد وات متغیر بوده و معمولاً قطر این موتورها کم اما درازای آنها زیاد می‌باشد. قیمت سرو موتورها نسبت به موتورهای معمولی قیمت بالایی دارند. سیستم کنترلی فیدبک الکتریکی ، عموما برای کار به انرژی الکتریکی تکیه می کند . مشخصات مهمی که معمولا برای چنین کنترلی مورد نیاز است ، عبارتند از: 1. پاسخ سریع 2. دقت بالا 3. کنترل بدون مراقبت 4. کارکرد از راه دور

در سرو موتور های صنعتی برای گرفتن فیدبک و یا بازخورد از حرکت موتور عموما از انکودر استفاده می شود که انکودر از داخل به شفت موتور متصل شده اند. انکودرهای استفاده شده در سرو موتور ها به صورت مدل های زیر می باشند:الف: دیجیتال (optical): ۱- انکودرهای پارالل ( Incremental) ۲- انکودرهای سریال افزایشی (Incremental)، مطلق ۱ دور (Absolute Single Turn)، مطلق چند دور (Absolute Multi Turn). ب: انکودر های آنالوگ: - انکودر های سینوسی و کسیونوسی

سرو موتورها در دو نوع ساخته می‌شوند: - سرو موتورهای جریان مستقیم ( DC ) سرو موتور های DC ، یک موتور DC با تحریک جداگانه یا موتور DC با قطب های آهنربای دائم می باشد. اصول اصلی عملکرد این سرو موتور شبیه موتور های DC معمولی است. سرو موتور های DC عمدتا توسط ولتاژ آرمیچر کنترل می شوند آرمیچر در این موتور ها دارای مقاومت زیاد است لذا مشخصه های گشتاور-سرعت این موتور ها خطی بوده و شیب منفی نسبتا زیادی دارند. باید دانست در ماشین های DC نیرو محرکه مغناطیسی (MMF) آرمیچر و mmf مدار تحریک متعامدند، لذا تغییرات پله ای در ولتاژ آرمیچر (جریان ) باعث می گردد در موقعیت یا سرعت رتور تغییر سریع حاصل شود.

- سرو موتورهای جریان متناوب ( AC ) توان اسمی سرو موتور های DC از چند وات تا چند صد وات می باشد. در حقیقت سرو موتور های اسمی بالا از نوع DC هستند امروزه در توان های کم از سرو موتور های AC استفاده می شود. سرو موتور های AC مقاوم تر بوده و اینرسی (لختی) آنها نیز کم است اما باید متذکر شد که سرو موتور های AC غیر خطی هستند و مشخصه های گشتاور-سرعت آنها به خوبی و ایده الی سرو موتور های DC نمی باشد. گفتنی است که گشتاور سرو موتور های AC از گشتاور سرو موتور های DC با توان مشابه کمتر است. اکثرا سرو موتور های AC که در سیستم های کنترل مورد استفاده قرار می گیرند از نوع موتور های القایی دو فاز با رتور قفس سنجابی می باشد. در این موتور ها استاتور حاوی دو سیم پیچی است که در طول محیط استاتور درون شیار ها توزیع و گسترده شده اند. سیم پیچ اول، که به سیم پیچ مرجع یا سیم پیچ فاز ثابت معروف است و منبع ولتاژ ثابت متصل می باشد. سیم پیچی دوم، که به سیم پیچ کنترل فاز موسوم می باشد به منبع ولتاژ متغییر Va متصل می شود.