سرووموتور‌ چیست ؟

سرووموتور‌ چیست (servo motor) نوعی موتور الکتریکی است مجهز به مدارات الکترونیکی خاصی مانند درایو که سرعت و گشتاور خروجی آن قابل تنظیم است. الکتروموتور شفت را به گردش در آورده و تجهیزات الکترونیکی زاویه، شتاب، سرعت و … موتور را تنظیم می‌کنند. این مجموعه سرووموتور نام دارد. انواعی از سرووموتور دارای گیربکس هستند. این […]

سرووموتور‌ چیست (servo motor) نوعی موتور الکتریکی است مجهز به مدارات الکترونیکی خاصی مانند درایو که سرعت و گشتاور خروجی آن قابل تنظیم است. الکتروموتور شفت را به گردش در آورده و تجهیزات الکترونیکی زاویه، شتاب، سرعت و … موتور را تنظیم می‌کنند. این مجموعه سرووموتور نام دارد.

انواعی از سرووموتور دارای گیربکس هستند. این تجهیز در اندازه و توان‌های متنوع از اندازه‌های کوچک تا موتور‌های بسیار بزرگ تولید می‌شود. سرووموتور‌های کوچک در رباتیک کاربرد زیادی دارند. تجهیزات صنعتی مانند CNC از این موتور‌ها برای تنظیم حرکات خود استفاده می‌کنند. انواع مدل‌های این تجهیزات در قالب تغذیه AC و DC تولید شده و در صنعت و رباتیک استفاده می‌شوند.

مدل‌هایی از سرووموتور وجود دارند که موتور بجای حرکت دوار خروجی حرکت خطی دارد. در این سرووموتور‌ها یک گیربکس همراه با موتور است که حرکت دوار موتور را به حرکت خطی تبدیل می‌کند. نمونه‌هایی از این سرووموتور‌ها جک‌های درب برقی منازل است.

سرووموتور‌ها چند نوع هستند؟

سرووموتور‌ها در سه نوع اصلی و در اندازه و توان مختلف تولید می‌شوند. انواع سرووموتور شامل چرخش موقعیتی، چرخش پیوسته و نوع خطی هستند.

  • مدل‌های چرخشی سرووموتور تا 180 درجه می‌چرخند. همچنین در داخل گیربکس توقف‌هایی برای محافظت از شافت خروجی در مقابل چرخش بیش از حد تعبیه شده است.
  • سرووموتور نوع چرخش پیوسته دارای دامنه حرکت نامحدود است. این مدل چرخش مداوم موتور را به سرعت و جهت خروجی ارتباط می‌دهد. سرووموتورهای چرخشی در هر دو جهت ساعتگرد و پادساعتگرد قابلیت چرخش دارند.
  • در سروو‌های خطی از رک و پینیون برای ایجاد و تغییر عملکرد موتور استفاده می‌شود. رک و پینیون حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می‌کنند.

 

بیشتر بخوانید: اتوماسیون صنعتی چیست و چه کاربردی دارد؟

کاربرد سرو موتور در کجاست؟

سرووموتور را می‌توان به‌جای الکتروموتور به کار برد. البته این کار در بسیاری موارد به صرفه نیست و استفاده سرووموتور تنها زمانی که عملیات مورد نظر با الکتروموتورهای معمولی قابل انجام نباشد توجیه اقتصادی دارد. در کارهایی که به تنظیم سرعت و دقت بالا نیاز است عموماً از سرووموتور استفاده می‌شود.

سرووموتورها معمولاً اندازه کوچکی دارند؛ اما برای کنترل دقیق موقعیت بسیار کارا هستند. سرووموتور توسط یک سیگنال (داده) با عنوان مدولاتور پهنای پالس (PWM) کنترل می‌شود.

در ادامه برخی از مهم‌ترین کاربردهای سرووموتور معرفی شده‌اند:

  • رباتیک: در مفاصل ربات از سرووموتور برای حرکت استفاده می‌شود. با استفاده از سرووموتور زاویه بازوی ربات قابل تنظیم و تغییر است.
  • تسمه نقاله: توقف و شروع حرکت تسمه نقاله‌ها برای مثال برچسب‌گذاری و بسته‌بندی محصول به وسیله سرووموتور انجام می‌شود.
  • فوکوس خودکار دوربین: از سرووموتور‌های در تنظیم اندازه دقیق لنز دوربین‌ استفاده می‌شود.
  • وسیله نقلیه رباتیک: در صنایع نظامی و انفجار بمب برای حرکت چرخ‌های حمل‌کننده، تغییر سرعت و جهت حرکت به کار می‌رود.
  • سیستم ردیابی خورشیدی: زاویه پنل‌های خورشیدی نیز توسط سرووموتورها قابل تنظیم است. با این کار می‌توان حداکثر انرژی مورد نیاز را از خورشید دریافت کرد.
  • برش و شکل‌دهی فلزات: حرکات دقیق ماشین‌های فرز، تراش، سنگ‌زنی، مرکز کردن و … توسط سرووموتور به‌خوبی قابل تنظیم و کنترل است.
  • موقعیت‌یابی آنتن: از سرووموتور‌ها برای حرکت دوربین‌ها و تلسکوپ‌ها در جهات مختلف استفاده می‌شود.
  • نجاری: از دیگر کاربرد‌های سروو‌موتور‌ها استفاده در خراطی چوب است.
  • منسوجات: کنترل و تنظیم کارکرد ماشین‌های تولید منسوجات با موتورهای سروو انجام می‌شود.
  • ماشین‌های چاپ و چاپ‌گرها: حرکت هد چاپگر و کاغذ در دستگاه‌های چاپ از طریق سرووموتور انجام می‌شود.
  • درب بازکن‌های اتوماتیک: از سرووموتور برای ساختن درب‌های ورودی خودکار در سوپرمارکت‌ها و ورودی‌های مکان‌های شلوغ استفاده می‌شود.

مزایای سرووموتور

  • خروجی بالا نسبت به اندازه و وزن موتور
  • قابلیت تنظیم دقت و سرعت کار
  • راندمان در بارهای سبک تا حد 90٪
  • نسبت گشتاور به اینرسی و شتاب بالا
  • 2-3 برابر قدرت مداوم در زمان کوتاه
  • گشتاور نامی 5-10 برابر در زمان کوتاه
  • آرام بودن سیستم در سرعت‌های بالا

سرووموتور‌ها چند نوع هستند؟

سرووموتور‌ها در سه نوع اصلی و در اندازه و توان مختلف تولید می‌شوند. انواع سرووموتور شامل چرخش موقعیتی، چرخش پیوسته و نوع خطی هستند.

  • مدل‌های چرخشی سرووموتور تا 180 درجه می‌چرخند. همچنین در داخل گیربکس توقف‌هایی برای محافظت از شافت خروجی در مقابل چرخش بیش از حد تعبیه شده است.
  • سرووموتور نوع چرخش پیوسته دارای دامنه حرکت نامحدود است. این مدل چرخش مداوم موتور را به سرعت و جهت خروجی ارتباط می‌دهد. سرووموتورهای چرخشی در هر دو جهت ساعتگرد و پادساعتگرد قابلیت چرخش دارند.
  • در سروو‌های خطی از رک و پینیون برای ایجاد و تغییر عملکرد موتور استفاده می‌شود. رک و پینیون حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می‌کنند.

در پایان

الکتروموتورهایی که حرکت و سرعت آن‌ها قابلیت کنترل دارد سرووموتور نام دارند. در بسیاری از کاربردهای تولید که با حرکت انجام می شود از سروو‌موتور استفاده می‌کنند. این موتورها دقت و در نتیجه هزینه بالایی داشته و صرفاً برای کاربردهای خاص استفاده می‌شود. این موتور‌ها در موقعیت‌هایی که به دقت و کنترل بالایی نیاز است اثربخش هستند. ما در این مقاله از مجله  سیمی نصر ماد  سعی کردیم درباره این که سرووموتور‌ چیست با شما صحبت کنیم و مهم ترین کاربردها و مزایای آن را شرح دهیم.

سیمی نصر ماد