Bagaimanakah motor servo berfungsi? Motor servo ialah peranti elektromekanikal yang menghasilkan tork dan halaju berdasarkan arus dan voltan yang dibekalkan. Motor servo berfungsi sebagai sebahagian daripada sistem gelung tertutup yang menyediakan tork dan halaju seperti yang diarahkan daripada pengawal servo menggunakan peranti maklum balas untuk menutup gelung. Peranti maklum balas membekalkan maklumat seperti arus, halaju atau kedudukan kepada pengawal servo, yang melaraskan tindakan motor bergantung pada parameter yang diarahkan.
Motor servo tersedia dalam pelbagai jenis, bentuk dan saiz. Istilah servo pertama kali digunakan pada tahun 1859 oleh Joseph Facort, yang melaksanakan mekanisme maklum balas untuk membantu mengemudi kapal dengan wap untuk mengawal kemudi. Motor servo ialah sebahagian daripada mekanisme servo yang terdiri daripada tiga elemen utama - motor, peranti maklum balas dan elektronik kawalan. Motor boleh menjadi AC atau DC, berus atau tanpa berus, berputar atau linear, dan dari sebarang saiz. Peranti maklum balas boleh menjadi potensiometer, peranti Hall-effect, takometer, penyelesai, pengekod, transduser linear atau mana-mana penderia lain yang sesuai. Melengkapkan sistem servo ialah elektronik kawalan yang menggerakkan motor dan membandingkan data maklum balas dan rujukan arahan untuk mengesahkan bahawa motor servo beroperasi seperti yang diarahkan. Terdapat banyak jenis aplikasi motor servo, daripada motor DC mudah yang digunakan dalam aplikasi hobi (seperti kapal terbang model) kepada motor tanpa berus canggih yang digerakkan oleh pengawal gerakan kompleks yang digunakan untuk pusat pemesinan berbilang paksi. Satu contoh mekanisme servo biasa ialah kawalan pelayaran kenderaan yang terdiri daripada enjin (motor), sensor kelajuan (maklum balas), dan elektronik untuk membandingkan kelajuan kenderaan dengan kelajuan yang ditetapkan. Jika kenderaan menjadi perlahan, penderia menyuapkan data ini kepada elektronik yang seterusnya, meningkatkan gas ke enjin untuk meningkatkan kelajuan ke titik set yang dikehendaki - sistem gelung tertutup yang mudah.
Motor servo industri ringkas terdiri daripada motor DC magnet kekal dengan takometer integral yang memberikan voltan keluaran berkadar dengan kelajuan. Elektronik pemacu menyampaikan voltan dan arus yang diperlukan kepada motor berdasarkan voltan yang disuap balik dari takometer. Dalam contoh ini, kelajuan yang diarahkan (diwakili sebagai voltan rujukan arahan) ditetapkan dalam pemandu, kemudian litar dalam pemandu membandingkan voltan maklum balas takometer dan menentukan sama ada kelajuan yang diingini telah dicapai - dikenali sebagai gelung halaju tertutup. Gelung halaju memantau halaju yang diperintahkan dan maklum balas takometer, manakala pemandu melaraskan kuasa kepada motor untuk mengekalkan halaju arahan yang dikehendaki.
Dalam sistem servo yang lebih canggih, berbilang gelung terbenam ditala untuk prestasi optimum bagi menyediakan kawalan gerakan ketepatan. Sistem ini terdiri daripada gelung arus, halaju dan kedudukan yang menggunakan elemen maklum balas ketepatan. Setiap gelung menandakan gelung seterusnya dan memantau elemen maklum balas yang sesuai untuk membuat pembetulan masa nyata untuk memadankan parameter yang diperintahkan.
Gelung asas ialah gelung arus atau tork. Arus adalah berkadar dengan tork dalam motor berputar (atau daya dalam motor linear), yang memberikan pecutan atau tujahan. Penderia arus ialah peranti yang menyediakan maklum balas yang berkaitan dengan arus yang mengalir melalui motor. Sensor menghantar isyarat kembali ke elektronik kawalan - biasanya isyarat analog atau digital yang berkadar dengan arus motor. Isyarat ini ditolak daripada isyarat yang diperintahkan. Apabila motor servo berada pada arus yang diperintahkan, gelung akan berpuas hati sehingga arus turun di bawah arus yang diperintahkan. Gelung kemudiannya akan meningkatkan arus sehingga arus yang diperintahkan dicapai, dengan kitaran berterusan pada kadar kemas kini subsaat.
Gelung halaju berfungsi dengan cara yang sama dengan voltan berkadar dengan halaju. Gelung halaju menghantar gelung semasa arahan untuk meningkatkan arus (dengan itu meningkatkan voltan) apabila halaju jatuh di bawah halaju yang diarahkan.
Gelung kedudukan menerima arahan untuk PLC atau pengawal gerakan, yang seterusnya menyediakan arahan halaju yang disalurkan ke gelung halaju, yang seterusnya mengarahkan arus yang diperlukan untuk mempercepatkan, mengekalkan dan memperlahankan motor untuk bergerak ke kedudukan yang diarahkan. . Ketiga-tiga gelung berfungsi dalam penyegerakan yang dioptimumkan untuk menyediakan kawalan yang lancar dan tepat bagi mekanisme servo.