Servo motorun çalışma prensibi
Servo sistem, nesnenin konum, yön, durum ve diğer çıkış kontrollü değişkenlerini giriş hedefinin (veya verilen değerin) keyfi değişikliklerini takip eden otomatik bir kontrol sistemidir. Servo esas olarak darbelerle konumlandırılır. Temel olarak, servo motor bir darbe aldığında, yer değiştirmeyi gerçekleştirmek için bir darbenin karşılık gelen açısını döndüreceği anlaşılabilir. Servo motorun kendisi darbe gönderme işlevine sahip olduğu için, servo motor bir açıyı her döndürdüğünde, servo motor tarafından alınan darbeye karşılık gelen veya kapalı döngü olarak adlandırılan karşılık gelen sayıda darbe gönderecektir. servo motora kaç darbe gönderildiğini ve aynı anda kaç darbe alındığını bilin. Bu şekilde, 0,001 mm'ye ulaşabilen doğru konumlandırma elde etmek için motorun dönüşü doğru bir şekilde kontrol edilebilir.
Servo motorların sınıflandırılması
Servo motorlar AC servo ve DC servo olarak ikiye ayrılır.
AC servo motorun temel yapısı, AC endüksiyon motorunun (asenkron motor)kine benzer. Sabit bir AC voltajına bağlı olan stator üzerinde 90 derecelik bir elektrik açısına sahip faz uzayı yer değiştirmeli iki uyarma sargısı (Wf) ve kontrol sargısı (WcoWf) vardır. Motor çalışmasını kontrol etmenin amacı, Wc'ye uygulanan AC voltajı veya faz değişimini kullanmaktır.
AC servo motor kararlı çalışma, iyi kontrol edilebilirlik, hızlı tepki, yüksek hassasiyet ve mekanik özelliklerin katı doğrusal olmama indeksi ve düzenleme özelliklerine sahiptir (sırasıyla yüzde 10'dan az ~ yüzde 15 ve yüzde 15'ten az ~ yüzde 25).
DC servo motorun avantajları ve dezavantajları
Avantajları: doğru hız kontrolü, zor tork-hız karakteristikleri, basit kontrol prensibi, rahat kullanım ve ucuz fiyat.
Dezavantajlar: fırça değişimi, hız sınırlaması, ek direnç ve aşınma partiküllerinin oluşumu (tozsuz ve patlayıcı ortam için uygun değildir).
AC servo motorun avantajları ve dezavantajları
Avantajları: iyi hız kontrol özellikleri, tüm hız bölgesinde düzgün kontrol elde edilebilir, neredeyse hiç titreşim yok, yüzde 90'dan fazla yüksek verimlilik, daha az ısı, yüksek hız kontrolü, yüksek hassasiyetli konum kontrolü (enkoder doğruluğuna bağlı olarak), nominal çalışma bölgesinde sabit tork, düşük atalet, düşük gürültü, fırça aşınması yok, bakım gerektirmeyen (tozsuz ve patlayıcı ortam için geçerli) elde edilebilir.
Dezavantajlar: kontrol karmaşıktır ve sürücü parametrelerinin sahada PID parametreleri ayarlanarak belirlenmesi gerekir, bu da daha fazla kablolama gerektirir.
Servo motorun üç kontrol yöntemi
Tork kontrolü: Tork kontrol modu, harici bai analog miktarının girişi veya doğrudan adres ataması yoluyla motor şaftının çıkış torkunu harici olarak ayarlamaktır.
2. Pozisyon kontrolü: Pozisyon kontrol modu genellikle dönüş hızını harici giriş darbesinin frekansıyla ve dönüş açısını darbe sayısıyla belirler. Bazı servolar, iletişim yoluyla doğrudan hız ve yer değiştirmeyi atayabilir.
Hız modu: dönme hızı, analog miktar girişi veya darbe frekansı ile kontrol edilebilir. Hız modu, üst kontrol cihazının bir dış döngü PID kontrolü olduğunda da konumlandırılabilir, ancak motorun konum sinyali veya doğrudan yükün konum sinyali, hesaplama için üst geri beslemeye gönderilmelidir. Konum modu ayrıca konum sinyalinin doğrudan yük dış halkası tarafından algılanmasını da destekler. Bu sırada, motor mili ucundaki kodlayıcı yalnızca motor hızını algılar ve konum sinyali, doğrudan nihai yük ucundaki algılama cihazı tarafından sağlanır. Bu avantaj, ara iletim sürecindeki hatayı azaltabilmesi ve tüm sistemin konumlandırma doğruluğunu arttırabilmesidir.