سرو موتور SIEMENS مدل 1FK7015_5AG11_0SG0_Z

تعریف ساده و قابل فهم از سرو موتور

اگر نگاهی به اطراف خود بیندازیم، دستگاه‌ها و وسایل مختلفی را مشاهده می‌کنیم که یک  الکتریکی در آن‌ها به کار رفته است. پنکه برقی، چرخ گوشت، چرخ خیاطی یا حتی یک ماشین کنترلی ساده اسباب‌بازی. آیا می‌توانیم یک ماشین کنترلی در حال حرکت را دقیقا در یک نقطه متوقف کنیم یا پره‌های پنکه را به محض فشردن کلید خاموش، ثابت نگاه داریم؟ 

شاید به طور عادی و در کاربردهای معمول، واقعا هم نیازی به این کار نباشد اما در مواقعی و در برخی کاربردهای حساس، لازم است سرعت، موقعیت و قدرت موتور را با دقت بالا تعیین کنیم. در اینجا بایستی سراغ سروو برویم.

سروو موتور یک AC یا DC است که امکان کنترل دقیق موقعیت زاویه‌ ای و خطی، و نیز شتاب و سرعت را فراهم می‌ کند. این قابلیت مهم که این موتور را از دیگر متمایز کرده باعث شده تا از سروو در کاربردهای متنوعی چون رباتیک، اتوماسیون صنعتی، سیستم‌های هوانوردی و دستگاه‌های پزشکی استفاده شود.

نحوه کار سرو موتور

سروو موتور بر اساس کنترل فیدبک حلقه بسته کار می‌کند که در آن مدام عملکرد ، مورد نظارت و تنظیم قرار می‌گیرد تا موقعیت، سرعت یا گشتاور مورد نظر حفظ شود. چون میزان لختی یا اینرسی در سروو موتورها بسیار کم است، بنابراین تغییر سرعت نیز به سرعت انجام می‌شود. سروو  دارای یک شفت یا محور خروجی است که از طریق سیگنال‌های کنترلی دریافتی حرکت می‌کند. در این علاوه بر کنترل موقعیت شفت، قدرت و سرعت چرخش آن نیز قابل کنترل است.

نحوه کار آن به این شکل است که سیگنال کنترلی به سروو ارسال می‌شود که نشان می‌دهد موتور باید به چه موقعیتی برسد. سنسور موقعیت به طور مداوم موقعیت فعلی را اندازه‌گیری و به مدار کنترل ارسال می‌کند. مدار کنترل، سیگنال خطا (اختلاف میان موقعیت فعلی و موقعیت مطلوب) را محاسبه می‌کند و به فرمان می‌دهد تا به موقعیت صحیح برسد. این فرآیند به صورت پیوسته و با دقت بسیار بالا انجام می‌شود

جزای اصلی سرو موتور

• موتور DC یا AC:

• ، نیروی مکانیکی را برای چرخش یا حرکت شفت خروجی فراهم می‌کند.

• سنسور موقعیت:

• این سنسور که معمولاً یک انکودر یا پتانسیومتر است، موقعیت زاویه‌ای شفت را اندازه‌گیری می‌کند.

• مدار کنترل:

• کنترلر می تواند یک مدار آنالوگ یا دیجیتال باشد که سیگنال های فیدبک سنسور را با سیگنال های نقطه مورد نظر تنظیم شده (مثلا از یک کامپیوتر)، مقایسه می کند و سیگنال های کنترلی را برای تنظیم ولتاژ یا جریان و در نتیجه حرکت تولید می کند.

مزایای استفاده از سرو موتور

همان طور که گفته شد امروزه سروو به دلیل قابلیت های خاص خود کاربردهای زیادی دارند. اگر بخواهیم مزایای استفاده از سروو را جمع بندی کنیم می‌توانیم به این موارد اشاره کنیم:

• کنترل دقیق موقعیت و سرعت: این مهم ترین مزیت استفاده از سروو است که آن ها را برای کاربردهای دقیقی چون رباتیک و دستگاه‌های CNC، ایده آل کرده است.
• پاسخ سریع: سروو به سیگنال‌های کنترلی ورودی به سرعت پاسخ می دهند. این مزیت باعث می‌شود تغییرات سریع و دقیق در موقعیت و سرعت انجام شود. 
• بهره‌وری انرژی: در مقایسه با بسیاری از دیگر، سروو معمولاً بهره‌وری انرژی بالاتری دارند، زیرا تنها در زمانی که نیاز به حرکت دارند انرژی مصرف می‌کنند. 
• قابلیت کنترل با دقت بالا در بارهای متغیر: سروو قادر به حفظ دقت و عملکرد خود حتی در شرایطی هستند که بار روی تغییر می‌کند. این مزیت در کاربردهایی مانند اتوماسیون صنعتی که بارها به طور مداوم تغییر می‌کنند، بسیار مهم است.
• قابلیت برنامه‌ریزی و انعطاف‌پذیری بالا: بسیاری از سروو قابلیت برنامه‌ریزی دارند و می‌توانند بر اساس نیازهای خاص یک پروژه تنظیم شوند. این ویژگی باعث می‌شود تا این برای انواع مختلفی از کاربردها مناسب باشند.
• گشتاور بالا در سرعت‌های پایین: سروو با تولید گشتاور بالا در سرعت‌های پایین، در کاربردهایی که نیاز به قدرت بالایی دارند، بسیار سودمند خواهند بود.
• طول عمر و قابلیت اطمینان بالا: در کاربردهای صنعتی که نیاز به عملکرد مداوم و بدون وقفه دارند، با اطمینان خاطر می‌توان از سروو استفاده کرد. این به دلیل طراحی دقیق و استفاده از مواد با کیفیت بالا، معمولاً دارای طول عمر بالا و قابلیت اطمینان قابل توجهی هستند. 
• قابلیت همگام‌سازی (Synchronization): چندین سروو می‌توانند به صورت همزمان و هماهنگ کار کنند. این قابلیت در سیستم‌های چند محوره که نیاز به حرکت‌های همزمان و دقیق دارند، مانند خطوط تولید خودکار، بسیار مفید است.

عوامل موثر در انتخاب سرو موتور

حال که با مفهوم و عملکرد سروو آشنا شدیم باید بدانیم در انتخاب نوع سروو بایستی چه مواردی را لحاظ کنیم. 

• اینرسی بار:

• یکی از شاخصه‌های مهم سروو نسبت به دیگر، قدرت بالای آن‌ها در غلبه بر اینرسی بار است. بنابراین برای انتخاب صحیح سروو، بهترین راه این است که ابتدا از نوع بار شناخت کامل داشته باشیم. 

• گشتاور:

• برای انتخاب سروو مناسب بایستی حداکثر گشتاور (گشتاور نامی) و گشتاور متوسط آن را به دست آورد. گشتاور پارامتری است که باید آن را نسبت به بار تامین کند اما اینرسی پارامتری است که باید بتواند در برابر آن غلبه کند. 

• سرعت:

• .به همان اندازه که وزن بار هنگام انتخاب یک سروو مهم است، دانستن سرعت نیز ضروری است. به طور کلی، هرچه سرعت چرخش یک معین بیشتر باشد، گشتاور ممکن کمتر است. باید بیشترین سرعتی (سرعت نامی) که در بار نامی مدنظر است مشخص باشد تا بتوانیم یک سیستم سروو را بطور صحیح انتخاب و راه اندازی کنیم. 

• شرایط محیطی:

• دمای کاری، رطوبت، گرد و غبار، مقدار نویز و گازهای قابل اشتعال در محیط، بایستی در انتخاب سروو لحاظ شود.

https://servocontroljalil.com