เซอร์โวมอเตอร์ถูกใช้ตลอดเวลา แต่มันทำงานอย่างไร?

คำว่า "servo" มาจากคำว่า "slave" ในภาษากรีก "เซอร์โวมอเตอร์" สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นมอเตอร์ที่ปฏิบัติตามคำสั่งของสัญญาณควบคุมอย่างสมบูรณ์: ก่อนที่สัญญาณควบคุมจะถูกส่งออกไป โรเตอร์จะหยุดนิ่ง เมื่อส่งสัญญาณควบคุมโรเตอร์จะหมุนทันที เมื่อสัญญาณควบคุมหายไป โรเตอร์สามารถหยุดได้ทันที

เซอร์โวมอเตอร์เป็นมอเตอร์ขนาดเล็กที่ใช้เป็นตัวกระตุ้นในอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติ หน้าที่ของมันคือการแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นการกระจัดเชิงมุมหรือความเร็วเชิงมุมของเพลาหมุน

หลักการทำงาน
1. ระบบเซอร์โว (กลไกเซอร์โว) เป็นระบบควบคุมอัตโนมัติที่ช่วยให้ปริมาณที่ควบคุมเอาต์พุต เช่น ตำแหน่ง การวางแนว และสถานะของวัตถุเป็นไปตามการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในเป้าหมายอินพุต (หรือค่าที่กำหนด) เซอร์โวส่วนใหญ่อาศัยพัลส์ในการกำหนดตำแหน่ง โดยพื้นฐานแล้ว สามารถเข้าใจได้ว่าเมื่อเซอร์โวมอเตอร์ได้รับหนึ่งพัลส์ มันจะหมุนมุมที่สอดคล้องกับหนึ่งพัลส์เพื่อให้ได้การกระจัด

เนื่องจากเซอร์โวมอเตอร์เองมีหน้าที่ส่งพัลส์ ดังนั้นทุกครั้งที่เซอร์โวมอเตอร์หมุนมุมหนึ่ง มันจะส่งพัลส์ตามจำนวนที่สอดคล้องกัน เพื่อให้มันสะท้อนกับพัลส์ที่ได้รับจากเซอร์โวมอเตอร์ หรือเรียกว่า วงปิด ด้วยวิธีนี้ ระบบจะทราบจำนวนพัลส์ที่ส่งไปยังเซอร์โวมอเตอร์ และจำนวนพัลส์ที่ได้รับกลับมาพร้อมกัน เพื่อให้สามารถควบคุมการหมุนของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่แม่นยำ ซึ่งสามารถเข้าถึง { {0}}.001มม.

เซอร์โวมอเตอร์ DC และ AC
1. มอเตอร์เซอร์โว DC แบ่งออกเป็นมอเตอร์แบบแปรงและแบบไม่มีแปรง

มอเตอร์แบบแปรงถ่านมีต้นทุนต่ำ โครงสร้างไม่ซับซ้อน แรงบิดเริ่มต้นสูง ช่วงควบคุมความเร็วกว้าง ควบคุมง่าย และต้องการการบำรุงรักษา แต่การบำรุงรักษาไม่สะดวก (เปลี่ยนแปรงถ่าน) การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงสามารถใช้ในงานอุตสาหกรรมทั่วไปและงานโยธาที่อ่อนไหวต่อต้นทุน

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เอาต์พุตขนาดใหญ่ ตอบสนองรวดเร็ว ความเร็วสูง ความเฉื่อยน้อย การหมุนที่ราบรื่น และแรงบิดที่เสถียร การควบคุมนั้นซับซ้อนและง่ายต่อการรับรู้ถึงสติปัญญา วิธีการเปลี่ยนแบบอิเล็กทรอนิกส์มีความยืดหยุ่น และอาจเป็นแบบคลื่นสี่เหลี่ยมหรือแบบคลื่นไซน์ก็ได้ มอเตอร์ไม่ต้องบำรุงรักษา มีประสิทธิภาพสูง อุณหภูมิในการทำงานต่ำ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน และใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ

2. มอเตอร์เซอร์โว AC ยังเป็นมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน ซึ่งแบ่งออกเป็นมอเตอร์ซิงโครนัสและอะซิงโครนัส ในปัจจุบันมอเตอร์ซิงโครนัสมักใช้ในการควบคุมการเคลื่อนไหว ช่วงกำลังของมันกว้างและสามารถรับกำลังได้มาก ความเฉื่อยสูง ความเร็วในการหมุนสูงสุดต่ำ และลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อกำลังเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ราบรื่นในความเร็วต่ำ

3. โรเตอร์ภายในเซอร์โวมอเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร ไฟฟ้าสามเฟส U/V/W ที่ควบคุมโดยคนขับจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โรเตอร์หมุนภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กนี้ ในเวลาเดียวกัน สัญญาณป้อนกลับเอ็นโค้ดเดอร์ของมอเตอร์จะถูกส่งไปยังไดรเวอร์ เมื่อเทียบกับค่าเป้าหมาย ปรับมุมการหมุนของโรเตอร์ ความแม่นยำของเซอร์โวมอเตอร์ขึ้นอยู่กับความแม่นยำ (จำนวนบรรทัด) ของตัวเข้ารหัส

ความแตกต่างในการทำงานระหว่างเซอร์โวมอเตอร์ AC และเซอร์โวมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน:

เซอร์โว AC นั้นดีกว่าเพราะถูกควบคุมโดยคลื่นไซน์และระลอกของแรงบิดมีขนาดเล็ก DC เซอร์โวเป็นคลื่นรูปสี่เหลี่ยมคางหมู แต่เซอร์โว DC นั้นค่อนข้างง่ายและราคาถูก

เซอร์โวมอเตอร์ AC แม่เหล็กถาวร
ข้อได้เปรียบหลักของเซอร์โวมอเตอร์ AC แม่เหล็กถาวรเมื่อเปรียบเทียบกับเซอร์โวมอเตอร์ DC คือ:

⑴ไม่มีแปรงและตัวสับเปลี่ยน ดังนั้นจึงทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและมีความต้องการการบำรุงรักษาต่ำ

(2) การกระจายความร้อนที่คดเคี้ยวของสเตเตอร์สะดวกกว่า

⑶ ความเฉื่อยน้อย ง่ายต่อการปรับปรุงความเร็วของระบบ

⑷เหมาะสำหรับสภาพการทำงานความเร็วสูงและแรงบิดสูง

⑸ ปริมาตรและน้ำหนักน้อยภายใต้กำลังเดียวกัน