کار سروو درایو کنترل کردن سیگنالها و اعمال دستورات کنترلی روی موتور سروو است. سروو درایو عملکردی مشابه با مبدل فرکانس دارد که به عنوان بخشی از سیستمهای سروو در ماشینهای AC معمولی کار میکنند. درایوهای سروو اغلب در سیستمهای موقعیتیابی با دقت بالا استفاده میشوند. سروو موتورها معمولا با استفاده از سه تکنیک گشتاور، موقعیت و سرعت به منظور دستیابی به عملکرد در سطح بالا کنترل میشوند.از آنجاییکه عملیات کنترل سیگنال و تولید قدرت را درایوهای سروو انجام میدهند، قادر به دریافت سیگنالهای کنترل کننده از منبع کنترل PLC هستند و همچنین میتوانند سیگنالهای مورد نیاز را جهت کنترل سروو موتور ایجاد و انتقال دهند.
این سیگنالها حاوی اطلاعاتی مانند سرعت موتور، جهت چرخش و موقعیت موتور هستند.سیستمهای سروو برای موتورهای DC و ACبهکار میروند، اما در صنعت سروو، اولین موتورها معمولاً DC بودند؛ زیرا برای سالهای متمادی SCR کنترل جریان بالا را انجام میداد. از زمانی که ترانزیستورها توانستند جریانهای بالا و تبدیل آنها به فرکانسهای بالا را کنترل کنند، سروو موتورهای AC در بین بیشتر افراد محبوب شدند. از دستگاههای سروو موتور اولیه جهت طراحی تقویتکنندههای خودکنترل، به خصوص در اتوماسیون صنعتی استفاده میکردند.
انواع درایو سروو موتور
درایوهای سروو برحسب ویژگی و نوع کنترل ارائه دهنده به انواع مختلفی تقسیم میشوند. در این بخش از مقاله انواع مختلف درایو سروو موتور را مورد بررسی قرار میدهیم.
درایو سروو حلقه بسته
این نوع محرک بر اساس بازخورد موقعیت از یک موتور سروو کار میکند. بازخورد موقعیت از طریق یک سنسور مانند رمزگذار ارائه میشود و درایو از آن برای کنترل دقیق موقعیت موتور استفاده میکند.
درایو سروو موتور آنالوگ
یکی از انواع درایو سروو موتور، سروو موتور آنالوگ است. ورودی کنترل برای این درایوها معمولاً توسط یک سیگنال آنالوگ مانند ولتاژ متغیر ارائه میشود.
درایو سروو موتور باز
در نوع درایو سروو موتور باز، فیدبک موقعیت موتور در نظر گرفته نمیشود. درایو مستقیماً سرعت موتور را بر اساس سیگنالهای کنترل ورودی کنترل میکند. این نوع درایوها اغلب در برنامههایی استفاده میشوند که به دقت موقعیتی پایینی نیاز دارند.
درایو سروو موتور هیبریدی
درایو سروو موتور هیبریدی یکی دیگر از انواع درایو سروو موتور است که از از ویژگیهای درایوهای سروو بسته و باز بهصورت ترکیبی استفاده میکند. این درایوها یا اینکه فیدبک موقعیت را قبول میکنند، اما نسبت به درایوهای سروو بسته الگوریتمهای کنترل سادهتری را بهکار میبرند.
درایو سروو دیجیتال
بهمنظورکنترل سروو موتورهای دیجیتال از نوعی درایو به نام درایو سروو موتور دیجیتالی استفاده میکنند. این نوع درایوها قادر به دریافت ورودی کنترل توسط سیگنالهای دیجیتال نظیر پالسها و جهتها هستند. بهعلاوه آنها میتوانند کنترل دقیقتری را ارائه دهند.
کاربرد سروو درایو
سروو موتورها کاربردهای متنوعی در صنایع و بخشهای مختلف پیدا میکنند که کنترل دقیق حرکت دستی مورد نیاز است. بعد از آشنایی با انواع درایو سرووموتور، باید کاربرد سروو موتور را مورد مطالعه قرار دهیم. سروو موتورها کاربردهای مختلفی در صنایع و بخشهای مختلف پیدا میکنند، جایی که کنترل دقیق حرکت برای دستیابی به عملکرد و کیفیت بالا ضروری است. در اینجا به برخی از کاربردهای سروو درایو اشاره میکنیم.
کاربرد در رباتیک
از سروو موتورها در کاربردهای روباتیک جهت کنترل حرکت مفاصل ربات، گیرهها و محرکها استفاده فراوان میشود. بهدلیل کنترل گشتاور، سرعت و موقعیت توسط سروو درایو، سیستمهای روباتیک میتوانند حرکات نرم و دقیقی داشته باشند.
کاربرد درماشینهای CNC
ماشینهای CNC جهت کنترل حرکات دستگاههای ابزار نظیر X، Y وZ به سروو درایوها نیاز دارند. درایوهای سروو باعث موقعیتیابی سریع و دقیق، پروفیلهای سریع و شتابگیری دقیق میشوند که این کار باعث افزایش کیفیت پردازش میشود.
کاربرد انواع درایو سروو موتور در ماشینهای بستهبندی
دستگاههای مخصوص بستهبندی جهت کنترل سرعت نقاله، تسمه و کارهای بستهبندی به سرو موتورها نیاز دارند. این نوع درایوها عملیاتی نظیر کنترل سرعت، هماهنگسازی دقیق و منظم و استقرار ابزار بستهبندی را آمادهسازی میکنند. درایورهای سروو امکان هماهنگسازی دقیق، کنترل سرعت و قرار دادن تجهیزات بستهبندی را فراهم میکنند. بهعلاوه کارهای برچسبگذاری محصول و مهروموم کردن را با اطمینان بالا انجام میدهند.
نحوه کار سروو درایو
اساس کار انواع درایو سروو موتور بستگی به مدولاسیون عرض پالس(PWM) دارد، بهطوری که کنترل زاویه چرخش درایو سروو موتور توسط مدت زمان پالس آن تنظیم میشود. سروو موتور خود دارای یک موتور DC استو این موتور با چندین دنده و پتانسیومتر که یک نوع مقاومت متغیر است کنترل میشود. موتور DC با قدرت سرعت بالا از طریق چرخ دنده ها به گشتاور تبدیل میشود.
سروو موتورها با فرستادن یک سری پالس به خط سیگنال قابل کنترل هستند. موتورهای آنالوگ معمولی یک پالس در حدود 20 میلی ثانیه دریافت میکنند، یا به عبارتی سیگنال باید 50 هرتز باشد. عرض این پالس ها موقعیت زاویهای شفت سروو موتور را تعیین میکند که در نتیجه یکی از شرایط زیر بهوجود میآید:
- اگر پالس بالاتر از 1 میلیثانیه باشد، زاویه سروو صفر درجه است.
- اگر نبض به مدت 1.5 میلیثانیه بالا باشد، سروو در موقعیت وسط قرار دارد.
- اگر پالس بیشتر از میلیثانیه باشد، زاویه سروو 180 درجه خواهد بود.
- اگر پالسها دارای عرض پالس بین 1 تا 2 میلیثانیه باشند، میتوانند شفت سروو را 180 درجه حرکت دهند.