سروو موتور

سروو موتور چیست؟

سروو موتور (Servo Motor) نوعی موتور الکتریکی است که با دقت و ظرافت بی‌نظیری، حرکات زاویه‌ای و خطی را کنترل می‌کند. این موتورها از یک سیستم حلقه بسته بهره می‌برند که شامل سنسور موقعیت، کنترلر و موتور الکتریکی می‌شود. این سیستم، با دریافت اطلاعات از سنسور، موقعیت دقیق موتور را رصد کرده و با مقایسه آن با موقعیت دلخواه، فرمان‌های لازم را برای حرکت دقیق و ظریف موتور صادر می‌کند همچنین سروو موتور ها عضوی قدرتمند و دقیق در دنیای ماشین‌هاست که با حرکات ظریف و قدرتمند خود، جان به ربات‌ها، ماشین‌های CNC و دیگر سامانه‌های اتوماسیون می‌بخشد.

ویژگی سروو موتور

• دقت و ظرافت: سروو موتور (Servo Motor) می‌توانند با دقت بسیار بالایی در زاویه و سرعت دلخواه حرکت کنند. این دقت به دلیل وجود سیستم حلقه بسته و سنسور موقعیت در این موتورها است.
• قدرت و گشتاور بالا:سروو موتور علی‌رغم ظرافتشان، از قدرت و گشتاور بالایی برخوردارند. این ویژگی، آنها را برای کاربردهای صنعتی و رباتیک مناسب می‌کند. 
• قابلیت کنترل دقیق: می‌توان سرعت، شتاب و موقعیت سروو موتور را با دقت بالایی کنترل کرد. این امر به واسطه سیستم کنترل فیدبک و کنترلر دیجیتال در این موتورها امکان‌پذیر شده است.
• تنوع و گستردگی: سروو موتورها در انواع مختلف با ولتاژها، گشتاورها و سرعت‌های مختلف تولید می‌شوند. این تنوع، انتخاب سروو موتور مناسب برای هر کاربرد را آسان می‌کند.
• راندمان بالا: سروو موتورها به دلیل استفاده از سیستم حلقه بسته و کنترل دقیق، از راندمان بالایی برخوردارند. این امر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک می‌کند.
• طول عمر بالا:سروو موتورها به دلیل طراحی دقیق و استفاده از مواد باکیفیت، از طول عمر بالایی برخوردارند.
• صدای کم: سروو موتورها در مقایسه با موتورهای الکتریکی معمولی، صدای بسیار کمتری دارند.
• قابلیت برنامه‌ریزی: سروو موتورها را می‌توان به گونه‌ای برنامه‌ریزی کرد که حرکات پیچیده‌ای را انجام ‌دهند.
• نصب و راه اندازی آسان:سروو موتورها به طور کلی نصب و راه اندازی آسانی دارند.
•  قیمت مناسب: سروو موتورها با توجه به مزایای متعددی که دارند، از قیمت مناسبی برخوردارند.

مشخصات فنی سروو موتور 

سروو موتورها با توجه به نوع، کاربرد و مدل، مشخصات فنی متفاوتی دارند. با این حال، برخی از مشخصات فنی کلی سروو موتورها عبارتند از:

ولتاژ: ولتاژ مورد نیاز برای تغذیه سروو موتور، یکی از مهم‌ترین مشخصات فنی آن است. سروو موتورها در ولتاژهای مختلفی مانند 12 ولت، 24 ولت، 48 ولت و 220 ولت تولید می‌شوند.

جریان: جریان مصرفی سروو موتور، نشان‌دهنده میزان مصرف انرژی آن است. سروو موتورها با توجه به قدرت و گشتاورشان، جریان‌های مختلفی مصرف می‌کنند.

گشتاور: گشتاور، معیاری از قدرت سروو موتور است و نشان‌دهنده میزان نیرویی است که می‌تواند در شفت خود ایجاد کند. گشتاور سروو موتورها بر حسب نیوتن متر (Nm) یا اونس اینچ (oz-in) اندازه‌گیری می‌شود.

سرعت: سرعت، نشان‌دهنده میزان چرخش شفت سروو موتور در واحد زمان است. سرعت سروو موتورها بر حسب دور در دقیقه (RPM) اندازه‌گیری می‌شود.

دقت: دقت، نشان‌دهنده میزان انحراف شفت سروو موتور از موقعیت دلخواه است. دقت سروو موتورها بر حسب درجه یا پالس اندازه‌گیری می‌شود.

شتاب: شتاب، نشان‌دهنده میزان سرعت تغییر سرعت شفت سروو موتور در واحد زمان است. شتاب سروو موتورها بر حسب رادیان بر ثانیه مربع (rad/s^2) اندازه‌گیری می‌شود.
ابعاد: ابعاد سروو موتور، نشان‌دهنده اندازه فیزیکی آن است. ابعاد سروو موتورها بر حسب میلی‌متر (mm) یا اینچ (inch) اندازه‌گیری می‌شود.

وزن: وزن سروو موتور، نشان‌دهنده جرم آن است. وزن سروو موتورها بر حسب گرم (g) یا پوند (lb) اندازه‌گیری می‌شود.

 انکودر سرو وموتور

سروو موتورها از انکودر برای سنجش موقعیت شفت خود استفاده می‌کنند. انکودرها در انواع مختلفی مانند انکودرهای اپتیکال، انکودرهای مغناطیسی و انکودرهای مغناطیسی-اپتیکال تولید می‌شوند.

 گیربکس سرو وموتور

 برخی از سروو موتورها مجهز به گیربکس هستند. گیربکس، گشتاور و سرعت سروو موتور را به تناسب یکدیگر تغییر می‌دهد. گیربکس‌ها در انواع مختلفی مانند گیربکس‌های چینی، گیربکس‌های کرم و چرخ‌دنده و گیربکس‌های هارمونیک تولید می‌شوند.

• جنس بدنه: بدنه سروو موتورها معمولاً از جنس پلاستیک، فلز یا آلومینیوم ساخته می‌شود. جنس بدنه سروو موتور، بر استحکام و وزن آن تاثیر می‌گذارد.
• درجه حفاظت: درجه حفاظت (IP) سروو موتور، نشان‌دهنده میزان مقاومت آن در برابر گرد و غبار و رطوبت است. سروو موتورها با درجه حفاظت‌های مختلفی مانند IP54، IP65 و IP67 تولید می‌شوند.
• دمای کارکرد: دمای کارکرد، نشان‌دهنده محدوده دمایی است که سروو موتور می‌تواند در آن به طور صحیح کار کند. سروو موتورها با محدوده دمای کارکرد مختلفی مانند 0 تا 40 درجه سانتی‌گراد، 20- تا 60 درجه سانتی‌گراد و 40- تا 80 درجه سانتی‌گراد تولید می‌شوند.
• عمر مفید: عمر مفید، نشان‌دهنده طول عمر مفید سروو موتور است. عمر مفید سروو موتورها به عوامل مختلفی مانند نوع، کیفیت ساخت و شرایط کارکرد آن بستگی دارد.

اجزای تشکیل دهنده سروو موتور

• موتور الکتریکی: این بخش نیروی لازم برای چرخش محور سروو موتور را فراهم می‌کند.
• گیربکس: این بخش سرعت چرخش موتور الکتریکی را کاهش می‌دهد و گشتاور آن را افزایش می‌دهد.
• انکودر: این بخش موقعیت محور سروو موتور را اندازه‌گیری می‌کند.
• کنترلر: این بخش با استفاده از اطلاعات انکودر، سرعت و موقعیت محور سروو موتور را کنترل می‌کند.

عملکرد سروو موتور

سروو موتورها با استفاده از یک حلقه فیدبک، موقعیت محور خود را کنترل می‌کنند. انکودر موقعیت محور را اندازه‌گیری می‌کند و این اطلاعات به کنترلر ارسال می‌شود. کنترلر با مقایسه موقعیت فعلی با موقعیت مطلوب، سیگنالی را به موتور الکتریکی ارسال می‌کند تا سرعت و موقعیت محور را تنظیم کند.

انواع مختلف سروو موتور

• سروو موتورهای DC: این نوع سروو موتورها از موتور الکتریکی DC برای تولید گشتاور استفاده می‌کنند.
• سروو موتورهای AC: این نوع سروو موتورها از موتور الکتریکی AC برای تولید گشتاور استفاده می‌کنند.
• سروو موتورهای بدون جاروبک: این نوع سروو موتورها از موتور الکتریکی بدون جاروبک برای تولید گشتاور استفاده می‌کنند.

کاربرد سروو موتور

سروو موتورها به دلیل دقت و ظرافت، قدرت و گشتاور بالا، قابلیت کنترل دقیق، تنوع و گستردگی، در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از مهم‌ترین کاربردهای سروو موتورها عبارتند از:

رباتیک: سروو موتورها عضله‌های اصلی ربات‌ها هستند و وظیفه‌ی حرکت دقیق و ظریف بخش‌های مختلف ربات را بر عهده دارند. از جمله کاربردهای سروو موتور در رباتیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بازوهای رباتیک
• ربات‌های پرنده
• ربات‌های انسان‌نما
• ربات‌های صنعتی
• ربات‌های پزشکی

ماشین‌های CNC: در این ماشین‌ها، سروو موتورها برای حرکت دقیق ابزار و قطعه کار به کار می‌روند. دقت و ظرافت سروو موتورها، نقش مهمی در کیفیت و دقت قطعات تولیدی توسط این ماشین‌ها دارد. از جمله کاربردهای سروو موتور در ماشین‌های CNC می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• فرز CNC
• تراش CNC
• برش لیزری CNC
• حکاکی CNC

پرینترهای سه‌بعدی: سروو موتورها با حرکات دقیق خود، نقش مهمی در ساخت اشیاء سه‌بعدی ایفا می‌کنند. دقت سروو موتورها در این کاربرد، به کیفیت و ظرافت اشیاء سه‌بعدی تولیدی کمک می‌کند.
هواپیماهای بدون سرنشین: سروو موتورها برای کنترل دقیق سطوح کنترلی هواپیماهای بدون سرنشین به کار می‌روند. دقت و سرعت سروو موتورها در این کاربرد، نقش مهمی در حفظ تعادل و پایداری هواپیما دارد.

انیماترونیک: سروو موتورها برای حرکت دقیق و ظریف عروسک‌های انیماترونیک به کار می‌روند.

تجهیزات پزشکی: سروو موتورها در برخی از تجهیزات پزشکی مانند دستگاه‌های جراحی و دندانپزشکی به کار می‌روند. دقت و ظرافت سروو موتورها در این کاربرد، نقش مهمی در دقت و ظرافت عمل جراحی دارد.

صنایع نساجی: سروو موتورها در ماشین‌های نساجی برای کنترل دقیق حرکت نخ و پارچه به کار می‌روند.

صنایع بسته‌بندی: سروو موتورها در ماشین‌های بسته‌بندی برای حرکت دقیق و ظریف محصولات به کار می‌روند.

صنایع غذایی: سروو موتورها در ماشین‌های صنایع غذایی برای حرکت دقیق و ظریف مواد غذایی به کار می‌روند.

صنایع خودروسازی: سروو موتورها در خطوط تولید خودروسازی برای حرکت دقیق و ظریف قطعات خودرو به کار می‌روند.

صنایع الکترونیک: سروو موتورها در خطوط تولید مونتاژ قطعات الکترونیکی برای حرکت دقیق و ظریف قطعات به کار می‌روند.

اسباب‌بازی‌ها: سروو موتورها در برخی از اسباب‌بازی‌ها مانند ربات‌های اسباب‌بازی و ماشین‌های کنترلی به کار می‌روند.

درهای اتوماتیک: سروو موتورها در درهای اتوماتیک برای باز و بسته کردن درب‌ها به کار می‌روند.

آنتن‌های ماهواره‌ای: سروو موتورها برای حرکت دقیق و ظریف آنتن‌های ماهواره‌ای به کار می‌روند.

دوربین‌های عکاسی و فیلمبرداری: سروو موتورها در برخی از دوربین‌های عکاسی و فیلمبرداری برای حرکت دقیق و ظریف لنز به کار می‌روند.