Σερβοκινητήρας

Ο όρος «σερβοκινητήρας» προέρχεται από την ελληνική λέξη που σημαίνει «σκλάβος». Ένας «σερβοκινητήρας» μπορεί να νοηθεί ως ένας κινητήρας που υπακούει απόλυτα στην εντολή του σήματος ελέγχου: πριν εκδοθεί το σήμα ελέγχου, ο ρότορας παραμένει ακίνητος. όταν εκδοθεί το σήμα ελέγχου, ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται αμέσως. όταν εξαφανιστεί το σήμα ελέγχου, ο ρότορας σταματά να περιστρέφεται αμέσως. Ένας σερβοκινητήρας είναι ένας μικροκινητήρας που χρησιμοποιείται ως ενεργοποιητής σε συσκευές αυτόματου ελέγχου. Η λειτουργία του είναι να μετατρέπει τα ηλεκτρικά σήματα σε γωνιακή μετατόπιση ή γωνιακή ταχύτητα του περιστρεφόμενου άξονα. Ένας σερβοκινητήρας είναι επίσης γνωστός ως κινητήρας ενεργοποιητή και χρησιμοποιείται ως ενεργοποιητής σε συστήματα αυτόματου ελέγχου για να μετατρέπει τα λαμβανόμενα ηλεκτρικά σήματα σε γωνιακή μετατόπιση ή γωνιακή ταχύτητα εξόδου στον άξονα του κινητήρα.

Οι σερβοκινητήρες χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες: σερβοκινητήρες AC και σερβοκινητήρες DC.

Η βασική δομή ενός σερβοκινητήρα AC είναι παρόμοια με αυτή ενός επαγωγικού κινητήρα AC (ασύγχρονος κινητήρας). Υπάρχουν δύο περιελίξεις διέγερσης Wf και περιελίξεις ελέγχου Wc στον στάτορα, οι οποίες είναι χωρικά μετατοπισμένες κατά ηλεκτρικές γωνίες 90°. Συνδέονται με σταθερή τάση AC. Αλλάζοντας την τάση AC ή τη φάση που εφαρμόζεται στο Wc, μπορεί να ελεγχθεί η λειτουργία του κινητήρα. Οι σερβοκινητήρες AC έχουν τα χαρακτηριστικά σταθερής λειτουργίας, καλής ελεγξιμότητας, γρήγορης απόκρισης, υψηλής ευαισθησίας και αυστηρών δεικτών μη γραμμικότητας για μηχανικά και ρυθμιστικά χαρακτηριστικά (που απαιτούν λιγότερο από 10% έως 15% και λιγότερο από 15% έως 25% αντίστοιχα).

Η βασική δομή ενός σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι παρόμοια με αυτή ενός γενικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Η ταχύτητα του κινητήρα n = E / K1j = (Ua – IaRa) / K1j, όπου E είναι η αντίστροφη ηλεκτροκινητική δύναμη του οπλισμού, K είναι μια σταθερά, j είναι η ροή ανά πόλο, Ua και Ia είναι η τάση και το ρεύμα του οπλισμού και Ra είναι η αντίσταση του οπλισμού. Αλλάζοντας το Ua ή το φ, μπορεί να ελεγχθεί η ταχύτητα του σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος. Ωστόσο, η συνήθης μέθοδος είναι ο έλεγχος της τάσης του οπλισμού. Στους σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος με μόνιμο μαγνήτη, η περιέλιξη διέγερσης αντικαθίσταται από μόνιμους μαγνήτες και η ροή φ είναι σταθερή. Οι σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος έχουν καλά χαρακτηριστικά γραμμικής ρύθμισης και γρήγορη απόκριση.