سرو موتور (Servo Motor) در واقع یک نوع موتور الکترونیکی است که به دلیل خاصیت کم‌اینرسی، قادر به تغییر سرعت به سرعت بسیار زیادی است. این موتورها عملگرهای چرخشی یا خطی هستند که با استفاده از آنها می‌توان زاویه یا حرکت خطی را با دقت کنترل کرد و همچنین سرعت و شتاب آنها را تنظیم نمود. سرو موتورها به عنوان هوشمندترین نوع الکتروموتور شناخته می‌شوند زیرا می‌توان با آنها همزمان کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور را انجام داد.

سیستم سرو شامل یک موتور معمولی است که به شفت آن یک انکودر نصب شده است و توسط یک سیستم کنترل می‌شود. با ارسال سیگنال کنترلی به سرو موتور، امکان حرکت شفت به یک زاویه یا موقعیت خاص وجود دارد. سرو موتور در موقعیت فرمان داده شده، تا زمانی که سیگنال تغییر کند، در موقعیت و زاویه شفت باقی می‌ماند. این موتورها به دلیل داشتن سیستم کنترل فیدبک، می‌توانند موقعیت دستگاه، قدرت و سرعت را با دقت تغییر دهند.

سروو موتور بر اساس برق مصرفی

سرو موتور AC

سرو موتورهای AC سنکرون با نمودار گشتاور – دور ثابت، قابلیت کارکرد در رنج‌های مختلف سرعت را بدون افت گشتاور دارند که این ویژگی به عنوان یک مزیت بزرگ شناخته می‌شود. این نوع موتورها ابعاد کوچکی دارند و در ابعاد کوچک خود قدرت گشتاور بالایی ارائه می‌دهند. از آنجا که دارای IP های بالایی هستند، می‌توانند در شرایط محیطی سخت نیز به خوبی کار کنند. در صنعت به دلیل مزایایی که سرو موتورهای AC براشلس دارند، از این نوع موتورها استفاده می‌شود. این سرو موتورها بسته به ولتاژ ورودی درایوشان به دو نوع 380 ولت و 220 ولت سه فاز تقسیم می‌شوند.

سرو موتور DC

سروو موتور های رایج DC در کاربرد های صنعتی کاربردی نیستند و بیشتر در الکترونیک و پروژه های دانشجویی و یا ساخت ربات های کوچک استفاده می شوند که در این مقاله صحبت ما درباره این نوع از سروو ها نیست.

در انتخاب سروو موتور شما باید دو نکته بسیار مهم را بدانید:

• توان سروو موتور به ازای حاصل ضرب گشتاور نامی و دور نامی آن محاسبه می‌شود. بنابراین، سروو موتورهایی که در توان مشابهی، دور کمتری دارند، گشتاور بیشتری را ارائه می‌دهند.
• رنج قیمت سروو موتورها بر اساس گشتاور نامی آنها تعیین می‌شود، نه بر اساس توان موتور. اختلاف قیمت موتورها در کل به طور مستقیم با گشتاور سروو موتورها مرتبط است. در هنگام خرید موتورهای CNC مانند سروو و استپ موتور، با مفهوم سایز فلنج آشنا خواهید شد که به فاصله بیرون تا بیرون قسمت جلویی (شفت) موتور اشاره دارد.

انواع فلنج سروو موتور

این فلنج ها در اندازه های 40، 60، 80، 100، 130، 180 و 220 میلی متر بسته به توان و ظرفیت موتور متفاوت می باشند.

انواع فاز سروو موتور

سروو موتورهای تک فاز:
در واقع، تمام سروو موتورها نیاز به برق سه فاز دارند، اما درایورهایی وجود دارند که با ورودی برق تک فاز، برق سه فاز 220 ولت را تولید می‌کنند و به سروو موتورها تامین می‌کنند. اما باید توجه داشت که در این حالت، به دلیل نیاز به تبدیل برق، افت گشتاوری تا 15 تا 20 درصد ممکن است رخ دهد.

سروو موتورهای سه فاز:
این نوع سروو موتورها به طور اصولی باید برق سه فاز 380 ولت را در ورودی خود داشته باشند. این امکان را فراهم می‌کند که با عملکرد بهتر و افت گشتاور کمتر، بهترین عملکرد را ارائه دهند. بنابراین، اگر برق سه فاز برای شما در دسترس است، بهتر است از سروو موتورهای سه فاز استفاده کنید، به ویژه در توان‌های بالا مانند یک کیلووات به بالا.

همچنین، برای خرید سروو موتور، ابتدا نیازمندی‌های گشتاوری خود را محاسبه کنید و سپس دور نامی را در نظر بگیرید. محاسبه دقیق این پارامترها می‌تواند از هزینه‌های اضافی جلوگیری کند و به انتخاب مناسب‌تری برای برنامه خود برسید، مثلاً در دورهای پایین با گشتاور بالا ممکن است از سروو موتورهای همراه با گیربکس استفاده شود.

پورت ها و سیم بندی سروو سیستم

همه موتورهای سروو، حتی در نمونه‌های تک فاز، ارتباط بین موتور و درایو سروو با برق سه فاز برقرار است. در واقع، تمامی موتورهای سروو صنعتی نیاز به برق سه فاز دارند.

سوکت اصلی دریافت و ارسال اطلاعات (CN1)
درایوهای سروو معمولاً با استفاده از پالس‌های دریافتی، موتور را کنترل می‌کنند. هر پالس دارای دو ویژگی اساسی تعداد پالس و فرکانس است که برای کنترل موتور استفاده می‌شود. برای کنترل و عملکرد سروو، پالس مورد نظر را به پورت CN1 (یا در بعضی مدل‌ها پورت I/O) درایو سروو موتور می‌دهیم. همچنین، این پورت برای اتصال انکودر دوم، ورودی و خروجی دیجیتال و انواع آلارم‌ها نیز استفاده می‌شود.

سوکت انکودر (CN2)
این سوکت نیاز به توضیح خاصی ندارد و کافی است که کابل انکودر را به آن وصل کنیم.

پورت‌های دیگر
در برخی از برندهای بزرگ، به جز این دو سوکت، پورت‌های دیگری نیز وجود دارند که شامل اتصال انکودر دوم (full close loop)، پورت شبکه مدباس و اترنت، و رابط اتصال به کامپیوتر می‌شوند و بر روی قیمت سروو موتور تأثیرگذار هستند.

اجزای سروو موتور

موتورهای سروو در واقع از یک موتور علاوه بر یک انکودر در پشت آن تشکیل شده‌اند که به وسیله آن سیستم به صورت کلوز لوپ می‌شود و انکودر همیشه فیدبک موقعیت شفت موتور را به درایو سروو ارسال می‌کند. این انکودرها معمولا دارای دقت‌هایی بین 17 بیت تا 24 بیت در پشت موتورها قرار دارند.

سروو موتورها به دلیل وجود انکودر در پشت شفت آنها در برابر ضربه به شفت حساس هستند. برای جلوگیری از آسیب، استفاده از کوپلینگ برای اتصال شفت موتور به قطعات انتقال نیرو توصیه می‌شود و اجتناب از اتصال شفت به صورت فشاری یا با جوش برق.

سروو موتور

معمولا سروو موتور ها به خاطر انکودر پشت موتور آن ها در برابر ضربه به شفت آن ها آسیب پذیر هستند. برای همین پیشنهاد می شود که برای اتصال شفت موتور به قطعات انتقال نیرو از کوپلینگ استفاده شود و شفت به صورت فشاری یا با جوش برق اتصال نیابد.

درایور سروو موتور AC
در واقع، درایو سروو موتور AC اصلی تشکیل دهنده سیستم سروو است. این درایو با مقایسه پالس‌هایی که به موتور فرستاده می‌شود و فیدبک دریافتی از انکودر، موتور را در موقعیت دقیق که توسط کنترلر مانند PLC یا بردهای کنترلی دیگر مشخص می‌شود، قرار می‌دهد.

کابل انکودر و تأثیر طول آن
یکی از بخش‌های حیاتی که ممکن است علت خرابی سرووها باشد، کابل انکودر است. کابل‌های انکودر و تغذیه معمولا به صورت جداگانه عرضه می‌شوند. طول کابل انکودر بستگی به فاصله بین انکودر موتور تا درایو دارد و ممکن است بین 2 تا 10 متر باشد؛ اما طول بیشتر از 10 متر می‌تواند منجر به اختلال در کارکرد سروو شود و همچنین احتمال افزایش نویز بر روی سروو را افزایش دهد.

راهنمای خرید سرو موتور

در انتخاب سروو موتور، به معیارهای مختلفی نیاز داریم که بستگی به نوع کاربرد مورد نظر دارد. این معیارها شامل موارد زیر می‌شود:

1. گشتاور: گشتاور نامی و دور نامی موتور تعیین کننده توانایی موتور است. موتورهایی که در دور مساوی، گشتاور بیشتری دارند، انجام کارهای سنگین‌تر را بهبود می‌دهند.
2. سرعت: سرعت چرخش شفت موتور بر اساس دور در دقیقه (RPM) تعریف می‌شود. انتخاب سرعت صحیح به میزان دور نامی و محدودیت‌های دیگر بستگی دارد.
3. توان: توان موتور از حاصل ضرب گشتاور نامی و دور نامی به دست می‌آید. موتورهایی با دور نامی کمتر معمولاً گشتاور بیشتری دارند.
4. اندازه فیزیکی: ابعاد، وزن، و ضریب اصطکاک اجزای موتور نیز بر کارایی و عملکرد آن تأثیرگذار است.
5. قیمت: قیمت موتورها بستگی به گشتاور نامی آنها متغیر است، که این معیار می‌تواند در انتخاب نهایی تأثیرگذار باشد.
6. ترمز: سروو موتورها ممکن است دارای ترمز یا بدون ترمز باشند که این نیز بر انتخاب نهایی تأثیرگذار است.

برای انتخاب صحیح سروو موتور، باید معیارهای فوق را با نیازها و شرایط خاص کاربرد مقایسه کرده و بهترین گزینه را انتخاب کرد.

کاربردهای موتور سروو

سروو موتورها به دلیل دقت و کنترل بالای خود، در صنایع گوناگونی کاربرد دارند. در رباتیک، این موتورها برای حرکت مفاصل ربات‌ها و ایجاد حرکات دقیق و هماهنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صنایع خودروسازی، برای کنترل دریچه‌ها، پنجره‌ها، و آینه‌های برقی نیز از آنها استفاده می‌شود. همچنین در ماشین‌های CNC، سروو موتورها برای کنترل دقیق محورهای ماشین و ایجاد قطعات با دقت بالا به کار می‌روند.

این موتورها در صنایع مختلفی نظیر ریسندگی، نوار نقاله، آنتن‌های ردیاب ماهواره، درب‌های اتوماتیک، ماشین تراش و فرز، دستگاه برش TFT LCD، بازوی ربات، دستگاه بسته‌بندی IC و سرعت بالا، تجهیزات پردازش CNC، تجهیزات پردازش تزریق، دستگاه بسته‌بندی مواد غذایی و چاپ و همچنین دستگاه برچسب‌گذاری به کار می‌روند.

این موتورها با استفاده از تجهیزات الکترونیکی مختلف، به طور دقیق الکتروموتورها را کنترل می‌کنند، ساختاری که می‌تواند در کنترل زاویه، شتاب، و سرعت به کار رود. سروو موتورها به صورت دارای گیربکس و بدون گیربکس عرضه می‌شوند و ابعاد مختلفی را پوشش می‌دهند. به طور کلی، سروو موتورها در پروژه‌های رباتیک به شدت توصیه می‌شوند.

مزایای استفاده از موتور سروو

یکی از اصلی‌ترین مزایای موتورهای سروو، دقت بالای آنها در کنترل موقعیت و سرعت است. این ویژگی باعث می‌شود تا این موتورها برای کاربردهایی که نیاز به حرکات دقیق دارند، ایده‌آل باشند. همچنین، موتورهای سروو دارای پاسخگویی سریع به دستورات کنترلی هستند که این امر باعث افزایش کارایی و سرعت عمل در سیستم‌های صنعتی می‌شود. علاوه بر این، موتورهای سروو قابلیت برنامه‌ریزی و تنظیم دقیق را دارند که این امر باعث انعطاف‌پذیری بیشتر در کاربردهای مختلف می‌شود.

انواع گیربکس سرو موتورها

سروموتورها در دو نوع گیربکس دار و بدون گیربکس تولید می‌شوند. معمولاً قطر این موتورها کم ولی طول آن‌ها زیاد است. توان نامی این موتورها میان چند دهم وات تا چند صد وات متغیر است. سروموتورها در دو نوع AC و DC موجود است که بسته به نیاز کاربر، از مدل‌های مختلف آن استفاده می‌شود.

سروموتورهای DC برای سرعت‌های بالا طراحی نشده و معمولاً برای برنامه‌های کاربردی کوچک مناسب هستند. همچنین، سروموتور DC ارزان‌تر از انواع AC می‌باشد.

قیمت سروو موتور

قیمت سروو موتورها بستگی به نوع AC یا DC بودن آن‌ها دارد. شما باید در ابتدا نوع موتوری که مد نظر دارید (AC یا DC) را مشخص کنید تا بتوانید به نتیجه‌گیری درست در مورد قیمت این قطعه برسید. علاوه بر این، فاکتورهای دیگری نیز در تعیین قیمت این قطعه تاثیرگذار هستند که باید به صورت تخصصی بررسی شوند.

خرید سروو موتور

اگر می‌خواهید این قطعه را بخرید، باید بدانید که موتور‌های AC برای کاربردهای صنعتی بیشتری مناسب هستند. این موتورها جریان مصرف بالاتری نسبت به DC دارند و نیاز به تکرار و دقت بالا در کاربردهای صنعتی دارند. برای دریافت مشاوره‌ها و راهنمایی‌های بیشتر برای خرید موتور سروو می‌توانید همین حالا با کارشناسان وب سایت سروو کنترل جلیل تماس بگیرید.