سروو موتور در واقع یک مکانیسم خودکار حلقه بسته برای راه اندازی ماشین‌ها است که از بازخورد موقعیت برای کنترل حرکت و رسیدن به موقعیت نهایی استفاده می‌کند. ورودی سیستم کنترل سروو موتور یک سیگنال آنالوگ یا دیجیتال است که دستورات موقعیت را به شفت خروجی مخابره می‌کند.
سروو موتور به‌طورکلی یک موتور الکتریکی است که یک‌سری مدارهای الکترونیکی مانند درایوها در کنار خود دارد و موتور الکتریکی حاوی شفت وظیفه چرخش را بر عهده دارد و تجهیزات الکترونیکی نیز مسئولیت دقت الکتروموتور را بر عهده دارند و این دقت شامل کنترل زاویه، کنترل شتاب، کنترل سرعت و … است.
سرو موتورها در انواع گیربکس دار و بدون گیربکس و در سایزهای بسیار کوچک تا بزرگ تولید می‌شوند، سایزهای کوچک در پروژه‌های رباتیک و تجهیزات مکاترونیک و سایزهای بزرگ در ساخت تجهیزات صنعتی مانند ماشین‌آلات استفاده می‌شود.
سروو موتورها در دو نوع برق AC و DC موجود هستند که بسته به نیاز از مدل‌های مختلفی که در بالا ذکر شد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
خرید سروو موتور از سی ان سی کالا می‌تواند پیشنهاد متفاوتی را به شما ارائه دهد. از میان انواع سروو موتورهای موجود در فروشگاه می‌توانید با توجه به نوع دستگاه مناسب‌ترین محصول را انتخاب کنید.
نوع دیگری از سروو موتورها به‌جای عملکرد چرخشی دارای عملکرد خطی هستند، به این صورت که سروو موتور به گیربکس متصل می‌شود و گیربکس وظیفه تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی را بر عهده دارد.
كاربرد سروو موتور
سروو موتورها را می‌توان در هرجایی که از الکتروموتور کاربرد دارد استفاده کرد؛ اما به دلیل قیمت بالای آن‌ها نسبت به الکتروموتورها فقط در مکان‌هایی از سروو موتور استفاده می‌کنیم که عملاً با الکتروموتورهای معمولی خوب کار نمی‌کنند و ما به‌دقت و سرعت عمل بالا نیاز داریم.
همچنین سروو موتور سی ان سی در صنعت بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله کاربردهای سروو موتور سی ان سی می‌توان به ماشین کنترل دستگاه‌های رباتیک، مسلسل‌های ضدهوایی، دستگاه‌های برش و شکل‌دهی، کنترل زاویه چرخش در پنل‌های خورشیدی، باز و بسته‌شدن درب در مکان‌های عمومی و غیره اشاره کرد.
مهم‌ترین قطعات سروو موتورها کنترلرها هستند که برای هدف خاصی طراحی و تولید می‌شوند. در واقع سازندگان این قطعات اهداف مشخصی برای نصب کنترلر روی سروو موتور سی ان سی دارند.
شفت خروجی سروو موتور سی ان سی به‌گونه‌ای طراحی و تولید شده است که موتورهای معمولی قابلیت آن را ندارند. از جمله این قابلیت‌ها می‌توان به زاویه، موقعیت و سرعت خاصی اشاره کرد.
شفت خروجی سروو موتور سی ان سی به‌گونه‌ای طراحی و تولید شده است که موتورهای معمولی قابلیت آن را ندارند. از جمله این قابلیت‌ها می‌توان به زاویه، موقعیت و سرعت خاصی اشاره کرد.
در زیر به چند دستگاه و مکان استفاده از سروو موتور اشاره کرده‌ایم:
- ماشین‌آلات نساجی
- ماشین‌آلات چاپ
- سینمای ۵ بعدی و ۳ بعدی
- دستگاه‌های تزریق پلاستیک
- تجهیزات پزشکی
- ماشین‌آلات سی ان سی فلز، چوب، طلا
- ماشین‌آلات و دستگاه‌های تولید قطعات الکترونیکی
انواع سروو موتور
اصطلاح سروو موتور اغلب برای موتوری استفاده می‌شود که برای استفاده در سیستم کنترل حلقه بسته مناسب است و برای این منظور می‌توان از انواع موتورها استفاده کرد. برای خرید سروو موتور توصیه می‌شود ابتدا گشتاور موردنیاز و سپس سرعت نامی محاسبه شود.
قیمت سروو موتور بر اساس AC یا DC بودن آن‌ها تعیین می‌شود. ابتدا باید نوع موتور سروو موتور را مشخص کنید تا بتوانید در مورد قیمت سروو موتور به نتیجه درستی برسید. عوامل دیگری نیز در تعیین قیمت سروو موتور مؤثر هستند و ازآنجایی‌که تأثیر ویژه‌ای در قیمت دارند، یکی از مهم‌ترین عوامل تفاوت قیمت سروو موتور با توان و سرعت نامی یکسان است.
جدا از همه این عوامل، قیمت سروو موتور سی ان سی با گشتاور مشخص شده موتور تعیین می‌شود. اگر قصد خرید سرور موتور را دارید باید بدانید که موتورهای AC کاربرد صنعتی بیشتری دارند. این قطعات جریان مصرفی بالاتری نسبت به DC دارند و نیاز به تکرار و دقت بالا در آن‌ها می‌باشد.
برای خرید سروو موتور توصیه می‌شود گشتاور موردنیاز و سپس سرعت موردنیاز را محاسبه کنید. مانند هر نوع تجهیزات متحرک، محاسبات دقیق بار مانند محاسبه دقیق گشتاور و محاسبه دقیق سرعت می‌تواند هزینه‌های اضافی را کاهش دهد.
همچنین در صورت نیاز به راهنمای خرید سروو موتور سی ان سی می‌توانید با کارشناسان فنی نیز تماس بگیرید.
سروو موتورها را می‌توان بر اساس مصرف برق و کاربردشان به انواع زیر تقسیم کرد:
۱-سروو موتور AC
۲-سروو موتور DC
سروو موتورهای RC، سروو موتورهای کوچکی هستند که می‌توانند با باتری یا برق DC از ۱۰۰ میلی‌آمپر تا ۲ آمپر تغذیه شوند. با توجه به توانایی، قابلیت اطمینان و سادگی کنترل با ریزپردازنده‌ها، سروو موتورهای RC برای سیستم‌های رباتیک و تجهیزات کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
همچنین انواع سروو موتورهای پرقدرت که با برق AC تغذیه می‌شوند در مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ساده‌ترین موتورهای سروو فقط از طریق یک پتانسیومتر موقعیت را حس می‌کنند و موتور همیشه با سرعت کامل می‌چرخد و یا (متوقف می‌شود). معمولاً از این نوع سرو موتورها در صنعت کنترل موقعیت زیاد استفاده نمی‌شود، اما در عوض از این سروو مدل‌های ساده و ارزان‌قیمت در سیستم‌های رادیویی کنترل استفاده می‌شود.
مشخصات فنی شناسایی سروو موتور
سروو موتورها مانند انواع دیگر موتورها دارای مشخصات خاصی مانند ولتاژ، جریان، سرعت کار، گشتاور، پالس کنترل، وضوح و پالس و وزن هستند.
- ولتاژ و جریان تغذیه: میزان ولتاژ و جریان تغذیه برای هر سروو موتور بر اساس کاربرد آن تعیین می‌شود. معمولاً سروو موتورهای RC دارای ولتاژ تغذیه ۴ تا ۶ ولت و جریان ۱۰۰ میلی‌آمپر تا ۲ آمپر هستند.
- سرعت کارکرد: سرعت سروو موتور با زمان موردنیاز برای رسیدن شفت به موقعیت مشخص تعیین می‌شود.
- گشتاور: گشتاور با سرعت سروو موتور نسبت معکوس دارد. هر چه سرعت یک سروو موتور باقدرت مشخص بیشتر باشد، گشتاور آن کمتر است.
- پالس کنترل: پالس کنترل برای تعیین موقعیت شفت استفاده می‌شود.
- رزولوشن: وضوح، دقت موقعیت شفت را در زمان دریافت سیگنال فرمان تعیین می‌کند. معمولاً رزولوشن سروو موتورها بین ۱ تا ۱۰ درجه است.
- اندازه و وزن: این ویژگی‌ها در طراحی مکانیکی پروژه مهم هستند.
سروو موتورها با گشتاور کامل و سرعت بالا کار می‌کنند درحالی‌که گشتاور موتورهای پله‌ای کاهش می‌یابد و متعاقباً سرعت آن افزایش می‌یابد.
سروو موتورها به دلیل استفاده از انکودرهای با وضوح بالا ذاتاً بسیار نرم هستند و تعداد موقعیت‌ها حداقل ۱۰ برابر تعداد موقعیت‌های استپر موتور در یک دور است.
سروو موتورها فقط مقدار موردنیاز برق مصرف می‌کنند و توان مصرفی برابر با گشتاور بار اعمال شده به موتور است. درحالی‌که استپر موتورها حتی زمانی که در حالت بدون بار هستند، جریان کامل را مصرف می‌کنند.
سروو موتور چگونه کار می‌کند؟
سروو موتور یک دستگاه الکترومکانیکی است که بر اساس جریان و ولتاژ عرضه شده گشتاور و سرعت تولید می‌کند. سروو موتور به‌عنوان بخشی از کنترل حلقه بسته عمل می‌کند و گشتاور و سرعت را طبق فرمان یک سروو کنترل‌کننده که از یک دستگاه فیدبک برای بستن حلقه استفاده می‌کند، فراهم می‌کند.
دستگاه بازخورد اطلاعاتی مانند جریان، سرعت یا موقعیت را در اختیار سروو کنترل‌کننده قرار می‌دهد که عملکرد موتور را بسته به پارامترهای فرمان تنظیم می‌کند.
سرووها با ارسال یک پالس الکتریکی با عرض متغیر یا مدولاسیون عرض پالس (PWM) روی کابل کنترل می نمی‌شوند موتور معمولاً فقط می‌تواند ۹۰ درجه در هر جهت بچرخد که در مجموع ۱۸۰ درجه حرکت می‌کند.
موقعیت خنثی موتور به‌عنوان موقعیتی تعریف می‌شود که در آن سروو پتانسیل یکسانی برای چرخش در جهت عقربه‌های ساعت و خلاف جهت عقربه‌های ساعت دارد.
PWM ارسال شده به موتور موقعیت شفت را تعیین می‌کند و بر اساس مدت‌زمان پالس ارسال شده روی کابل کنترل است. در سرعت‌های پایین و گشتاور بالا به‌جای خرید سروو موتور با گشتاور بالا می‌توانید از آن به همراه گیربکس سروو موتور استفاده کنید.
مزایا و معایب سروو موتور
مزایای سروو موتور عبارت‌اند از:
- قدرت خروجی بالا نسبت به‌اندازه و وزن موتور
- رمزگذار دقت و وضوح را تعیین می‌کند
- راندمان و کارکرد بالا که در بارهای سبک می‌تواند به 90٪ نزدیک شود
- نسبت گشتاور به اینرسی بالا. سروو موتورها می‌توانند بارها را به‌سرعت تسریع کنند
- دارای ۲ تا ۳ برابر قدرت مداوم بیشتر برای دوره‌های کوتاه
- سروو موتورها در مقادیر گشتاور بالا به‌سرعت بالایی دست می‌یابند
- آرام در سرعت‌های بالا
مهم‌ترین معایب سروو موتور عبارت‌اند از:
- برای تثبیت حلقه فیدبک باید تنظیم شود
- وقتی مشکلی پیش بیاید غیرقابل‌پیش‌بینی می‌شود؛ بنابراین، مدارهای ایمنی موردنیاز است
- کنترل‌کننده پیچیده نیاز به رمزگذار و پشتیبانی الکترونیکی دارد
- حداکثر گشتاور به یک‌چرخه کاری ۱٪ محدود شده است. سروو موتورها ممکن است در اثر اضافه‌بار مداوم آسیب ببینند.
- گیربکس‌ها اغلب برای انتقال نیرو در سرعت‌های بالاتر موردنیاز هستند.
- هزینه کلی سیستم و هزینه نصب سیستم سروو موتور به دلیل نیاز به قطعات بازخورد بیشتر ممکن است بیشتر از یک استپر موتور باشد.