سروو موتور

از مسواک برقی تا خودروهای خودران، نگاهی به کاربردهای گسترده‌ی سروو موتور

در دنیای پیشرفته امروزی، سروو موتورها نقش قهرمانان پشت پرده را در پیشبرد صنعت ایفا می‌کنند. این دستگاه‌های کوچک و پرقدرت، به یک قطعه جدایی‌ناپذیر سیستم‌های پیچیده مورد استفاده در رباتیک، تولید صنعتی، وسایل نقلیه و بسیاری حوزه‌های دیگر تبدیل شده‌اند. سروو موتورها با چرخش آرام درون ماشین‌آلات، حرکات دقیقی را فراهم می‌کنند که باعث پیشرفت و نوآوری می‌شود.

از لحظه‌ای که بیدار می‌شوید تا زمانی‌که به خواب می‌روید، احتمالاً هر روز بدون اینکه متوجه باشید با فناوری‌های مبتنی بر سرووموتور سروکار دارید. مسواک برقی‌تان که برای تمیزکاری دندان‌ها نوسان می‌کند، به کمک یک سرووی کوچک چرخش دارد… در ادامه با ما همراه باشید تا بیشتر با این قطعه پرکاربرد در صنعت و روزمره آشنا شوید.

سروو موتور چیست؟

سروو موتور (servo motor) یک موتور الکتریکی است که نیروی الکتریکی را به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کند. معمولاً در سیستم‌های دینامیکی که در آن حرکات سریع مورد نیاز است استفاده می‌شود. برای رسیدن به این هدف، سروو موتور باید اینرسی یا جرم کم و نیرو یا گشتاور بالایی برای شتاب داشته باشد.
این الزامات بر طراحی و ساخت سروو موتور تأثیر می‌گذارد. اینرسی کم در یک سروو موتور دوار با استفاده از روتور باریک یا طراحی روتور “پنکیک” مسطح به دست می‌آید. با استفاده از آهنرباهای دائمی قدرتمند می‌توان به گشتاور بالا دست یافت.

یک موتور الکتریکی معمولاً با حرکت چرخشی همراه است. از طریق یک انتقال مکانیکی، مانند یک تسمه یا واحد دوک، حرکت چرخشی می‌تواند به حرکت خطی تبدیل شود. این اغلب در مورد موتور سروو نیز صدق می‌کند.

سروو موتور بخشی از یک سیستم سروو الکترومکانیکی محسوب می‌شود. این بدان معناست که سروو موتور تنها یک جزء از یک سیستم بزرگ‌تر کنترل برقی-مکانیکی است. به عبارت دیگر سروموتور و سرودرایوها در واقع سیستمی کاملاً مشابه الکتروموتور معمولی و اینورتر هستند ولی با این تفاوت که سیستم های سروو دارای دقت بسیار زیاد در مقیاس خیلی کوچک هستند.

در یک سیستم سروو، علاوه بر سروو موتور، اجزای دیگری نیز وجود دارد:

• کنترل‌کننده الکترونیکی
• سنسورهای بازخورد برای اندازه‌گیری دقیق موقعیت، سرعت و شتاب
• گیربکس‌ها و مکانیزم‌های انتقال قدرت

همه این اجزا باهم کار می‌کنند تا امکان کنترل دقیق و تنظیم موقعیت، سرعت و مسیر حرکت سروو موتور را فراهم کنند.

پس سروو موتور فقط یکی از اجزای مهم در یک سیستم سروو الکترومکانیکی به حساب می‌آید.

ویژگی‌های کلیدی سروو موتور

ویژگی‌های کلیدی سروو موتور عبارت‌اند از:

• دینامیک بالا
• ظرفیت اضافه بار بالا
• دقت موقعیت یابی عالی
• سرعت بالا
• ساخت و ساز فشرده
• وزن کم
• اینرسی کم
• بازدهی بالا

معرفی اجزای سروو موتور

یک سرووموتور شامل چندین بخش است:

1. موتور (Motor): بخشی از سرووموتور که حرکت دهنده آن بوده و کارایی آن را تأمین می‌کند.
2. انکودر (Encoder): برخی از سرووموتورها دارای انکودر هستند که خروجی دقیق موقعیت و سرعت موتور را فراهم می‌کنند.
3. پیشرانه (Driver): یک مدار کنترلی برای ارسال سیگنال‌های کنترلی به سرووموتور برای تنظیم موقعیت و سرعت آن.
4. شفت (Shaft): شافتی که متصل به خروجی موتور است و حرکت به اجزای خارجی را منتقل می‌کند.
5. پتانسیومتر (Potentiometer): وظیفه‌ پتانسیومتر در یک سیستم سروو موتور، اندازه‌گیری موقعیت فعلی میله موتور و ارائه اطلاعات برای مدار کنترلی موتور جهت تنظیم موقعیت صحیح میله موتور در پاسخ به دستورات کنترلی است. این اندازه‌گیری مکانیکی موقعیت توسط پتانسیومتر، به واحد کنترلی (مثلاً یک میکروکنترلر) ارسال می‌شود تا میکروکنترلر بتواند موقعیت صحیح موتور را تنظیم کند.
6. جعبه‌دنده‌ها: برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی یا زاویه‌ای استفاده می‌شود.

این اجزا با همکاری یکدیگر باعث ایجاد حرکت دقیق و کنترل شده در سرووموتور می‌شوند.

انواع سروو موتور

چندین نوع اصلی سروو موتور وجود دارد:

• سرووهای استاندارد: سرووهای استاندارد رایج ترین نوع سروو موتور هستند. آن‌ها از مدار کنترل داخلی اولیه و قطار دنده استفاده می‌کنند و برای کاربردهای اصلی کنترل حرکت استفاده می‌شوند.
• سرووهای چرخش پیوسته: این نوع سروو موتور به گونه‌ای تغییر یافته‌اند که به جای حرکت به یک موقعیت، به طور مداوم بچرخند. آن‌ها برای چرخ‌ها و سایر نیازهای حرکت مداوم مفید هستند.
• سرووهای با گشتاور: این سرووها از موتورهای قوی‌تر و چرخ‌دنده‌های با کیفیت بالاتر استفاده می‌کنند تا گشتاور بیشتری را برای بارهای سنگین یا کاربردهای نیروی زیاد فراهم کنند.
• سرووهای با سرعت بالا: این موتورها گشتاور را فدای قابلیت‌های سرعت بیشتر می‌کنند. آن‌ها برای برنامه‌هایی که نیاز به حرکات سریع دارند مفید هستند.
• سرووهای دیجیتال: از مدارها و کنترل‌های داخلی پیشرفته استفاده می‌کنند که امکان موقعیت‌یابی دقیق‌تر و گزینه‌های قابل برنامه‌ریزی پیشرفته را فراهم می‌کند.

کاربرد سروو موتور چیست؟

سروو موتورها مکانیزم‌های الکتریکی-مکانیکی هستند که برای کنترل دقیق حرکت و موقعیت در ربات‌ها و سامانه‌های اتوماسیون استفاده می‌شوند. این موتورها از ایجاد حرکت دقیق و پایدار برای کنترل دقیق مکانیسم‌ها استفاده می‌کنند. کاربردهای متداول سروو موتورها شامل رباتیک، ماشین‌آلات صنعتی، دستگاه‌های پزشکی، مکانیزم‌های دقیق در هواپیماها، خودروها و هواشناسی است. از مهم‌ترین کاربردهای سروو موتورها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل موقعیت و جهت‌گیری مفاصل در ربات‌های صنعتی و خدماتی
• کنترل دقیق بازوهای رباتیک در سیستم‌های تولید خودکار
• هدایت آنتن‌های ماهواره و تلسکوپ‌ها
• کنترل موقعیت آینه‌های لیزری در سیستم‌های اسکن و تصویربرداری
• جابجایی و کنترل دقیق ابزارها در سیستم‌های CNC
• هدایت موشک‌ها و ماهواره‌برها

به طور کلی سروو موتورها امکان کنترل بسیار دقیق زاویه چرخش و سرعت چرخش را فراهم می‌کنند و کاربرد گسترده‌ای در صنعت و سیستم‌های اتوماسیون دارند.

مزایای سروو موتور چیست؟

مزایا و ویژگی‌های مهم سروو موتورها عبارت‌اند از:

• کنترل دقیق سرعت، شتاب و موقعیت
• پاسخگویی سریع به تغییرات فرمان
• نسبت قدرت به وزن بالا
• راندمان بالا
• عمر بالا و نگهداری آسان
• اندازه و وزن کوچک‌تر نسبت به موتورهای القایی
• عدم نیاز به جعبه‌دنده برای کاهش سرعت
• امکان کنترل برداری و کنترل موقعیت دقیق
• توانایی کار در سرعت‌های بسیار پایین تا سرعت‌های خیلی بالا
• قابلیت اتصال به انواع کنترلرها و سیستم‌های هوشمند

به طور کلی سروو موتورها کنترل‌پذیری، دقت و انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارند و برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق حرکت و سرعت است، گزینه‌ی مناسبی محسوب می‌شوند.

نحوه عملکرد سروو موتورها

سروو موتورها با استفاده از حلقه‌های کنترل بسته سرعت، موقعیت یا گشتاور را کنترل می‌کنند. آن‌ها شامل یک مدار الکترونیکی هستند که سیگنال‌های کنترل ورودی را به ولتاژ مناسب برای موتور تبدیل می‌کند. ورودی موتور معمولاً به یک کنترلر متصل می‌شود که سیگنال‌های کنترلی را به موتور ارسال می‌کند.

سروو موتورها دارای یک مدار بازخورد است که به کنترل کننده (مانند میکروکنترلر) مکانیزم پوزیشن فعلی موتور را اعلام می‌کند. این اطلاعات به کنترلر کمک می‌کند تا موتور را به مکان یا زاویه موردنظر حرکت دهد و در موقعیت مطلوب نگه‌دارد.
بسته به نوع و ساختار سروو موتور، ممکن است از انکودرهای خطی یا زاویه‌ای برای بازخورد مکانیکی و یا سنسورهای هال افکت، پاتانسیومترها یا ایمنیتات همراه برای بازخورد الکتریکی استفاده کنند.

بهترین برندهای سروو موتور

برندهای سروو موتور متعددی وجود دارند که وارد بازار مختلفی از جمله مدل‌سازی‌های رادیوکنترلی، هواپیماها، خودروهای رادیوکنترلی و رباتیک شدند و اغلب بازخورد مثبتی از خریداران خود دریافت کرده‌اند.

برخی از برندهای محبوب و معتبر سروو موتور عبارت‌اند از:

• دلتا (Delta)
• ال اس (LS)
• استون (ESTUN)
• امرون (OMRON)
• زیمنس (Siemens)
• کینکو (kinco)

این شرکت‌ها به دلیل ساخت سروو موتورهای با کیفیت بالا و تجهیزات کنترل حرکتی که عملکرد، قابلیت اطمینان و پشتیبانی یکپارچه خوبی ارائه می‌دهند، شناخته شده‌اند. عواملی مانند گشتاور، محدوده سرعت، دقت و حفاظت از محیط زیست ویژگی‌هایی هستند که در آن‌ها برتری دارند.

جمع‌بندی نهایی، خرید و قیمت سروو موتور

عوامل کلیدی در انتخاب سروو موتور عبارت‌اند از:

• مشخصات گشتاور، سرعت و دقت بر اساس نیازهای برنامه شما
• رده‌بندی IP برای ورود گرد و غبار/رطوبت
• رابط‌های ارتباطی – آنالوگ، دیجیتال، فیلدباس و غیره.
• اندازه قاب موتور، پیکربندی نصب، کانکتورها
• سروو درایو سازگار و الزامات تنظیم

قیمت‌گذاری می‌تواند تا حد زیادی بر اساس قدرت سروو موتور، ویژگی‌های عملکرد، شهرت برند و اعتبار توزیع کننده باشد. سروو موتورهای شرکت دامون معمولاً با کیفیت بالا بوده و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. قیمت‌ها بیشتر بسته به مدل، قدرت و ویژگی‌های خاص سروو موتور متغیر است. برای اطلاعات دقیق‌تر و قیمت‌های به‌روز، بهتر است به سایت یا فروشگاه آنلاین شرکت دامون مراجعه کرده و یا با واحد فروش و پشتیبانی تماس بگیرید.