سروموتور (Servomotor) یا موتور کنترل، نوعی از موتورهای الکتریکی است که با هدف به‌کارگیری در سیستم‌های کنترل فیدبک طراحی می‌شود. اینرسی در این موتورها پایین بوده و در نتیجه تغییر سرعت در این موتورها بسیار سریع است. معمولا قطر این موتورها کم اما درازای آنها زیاد می‌باشد.

سرو موتور یک  دستگاه کوچکی است که یک محور (shaft) خروجی دارد. این محور قادر  است تا در  یک موقعیت و زاویه ای خاص با ارسال سیگنال رمزی قرار گیرد. در  واقع  چگونگی حرکت وموقعیت های زاویه ای این محور خروجی توسط دسته ای از   سیگنالهای رمزی که برای سیم کنترل آن تعریف می شودکنترل می شود. برای طول   مدت زمانیکه یک سیگنال فعال بوده و یک پالس برروی خط ورودی آن قرار دارد. این محور خروجی در موقعیت خاص زاویه ای که مختص آن سیگنال است قرار می  گیرد  و با تغییر سیگنال رمزی موقعیت زاویه ای تغییر می کند. در عمل سرو  موتورها در صنایع رباتیک وتولیدات صنعتی مانند موتورهای کنترل‌کننده، هواپیماها، کنترل موقعیت سطوح (مانند آسانسورها و … ) و… کاربرد وسیعی  دارند .

بهتر است بدانید:راه اندازی اسپیندل موتور

مشخصات اصلی سرو موتورها

۱-  گشتاور خروجی موتور باید متناسب با ولتاژ بکار گرفته شده آن باشد .

۲- جهت گشتاور سرو موتور باید به پلاریته لحظه ای ولتاژ کنترل بستگی داشته باشد .

تقسیم‌بندی اصلی سرو موتور

سرو موتور به دو دسته کلی سرو موتورهای AC و سرو موتورهای DC تقسیم می گردد.

سرو موتورهای AC عموما به سرو موتورهای DC ترجیح داده می‌شوند، به‌جز برای استفاده در سیستم‌های با قدرت خیلی بالا، سرو موتورهای AC به دلیل اینکه نسبت به سرو موتورهای DC دارای بازده بیـشتری هستنـد ترجیـح داده می‌شونــد.

سرو موتورهای DC :

در بین سرو موتورهای DC مختلف ، موتورهای  سـری ، موتورهای سری چــاکدار ، موتور کنترل موازی ، و موتور موازی مغناطیس  دائم ( تحریک ثابت ) قرار دارند . این واحدها توان خروجی بالایی نسبت به  اندازه آنها تحویل می دهند و در مورد موتــور موازی با تحریک کنترل شده ،  توان کنترلی کمی مورد نیاز است .

موتور  سری دارای گشتــاور راه اندازی بالایی است و جریان زیادی می کشد و تنظیم  سرعت کمی دارد . کارکرد معکوس می تـواند با معکـوس کــردن پلاریتـه ولتاژ  میدان با سیم پیچ میدان سری ( یعنی یک سیم پیچ برای هرجهت چرخش ) به دست  آید . مــــورد اخیـــر بازده موتور را کاهش می دهد .

موتور  سری چاکدار می تواند به عنوان یک موتور تحریک مستقل با میدان کنترل شده به  کار گرفته شود . آرمیچر باید از یک منبع جریان ثابت تغذیه شود .

یک  منحنی گشتاور سرعت نوعی ، گشتاور ایستای بالا و کاهش سریع گشتاور با  افزایش سرعت را نشان می دهد . این امر میرایی خوب و خطای سرعت بالا را  نتیجه می دهد .

نوع موازی سروموتور DC  از سایر موتورهای موازی برای کارکرد عمــومی متفاوت نیست . این موتور دو  سیم پیچی مجزا – سیم پیچی میدان که روی استاتور قرار داده شده و سیم پیچی  آرمیچر که روی روتور قرار داده شده است .
هر دو سیم پیچی به یک منبع  تغذیه DC متصل شده اند . در یک موتور DC موازی معـمولی ، دو سیم پیچی به  صورت موازی به تغذیه DC اصلی متصل شده اند . اما در یک کارکرد سرو ، سیم  پیچی ها با منابع DC جداگانه ای تغذیه می شوند ،

جهـت  چرخـش موتـور اگر پلاریـته میـدان معـکوس شود عکس می شود.آرمیچر موتور با  سیگنال تقویت شده خطا ومیدان از یک منبع جریان ثابت تغذیه می شوند .

میدان  این موتور عموما بالاتر از زانوی مشخصه اشباع کار میکند ( جهت حفظ گشتاور  با حساسیت کمتر نسبت به تغییرات جزیی در جریان میدان ) . همـچنین چگـالی  شـار میـدان بالا ، حســاسیت گشتـاور موتـور را افزایـش می دهد ، زیـــرا  برای تغییـرات کوچـک در جـریان آرمیچر، گشتاور با حاصلضرب جریان در شار  متناسب است .

پاسخ دینامیکی درموتور  نوع کنترل شده میدان سریعتر است ، زیرا مـدار آرمیچـر لزومـا یک مـدار  مقاومتی است وثابـت زمانی کوتاهـتری دارد . اگر پلاریـته سیگنـال خطا  معـکوس گردد ، موتور در جهت معکوس می چرخد .

موتور  مغنـاطیس دائـم یک موتور تحریک ثابت موازی است که میـــدان با یک مغناطیس  دائم تغذیه می شود . کارکرد شبیه به موتور با مـیدان ثابت و آرمیچر کنترل  شده است.

سروموتورهای AC :

سرو موتورهای AC انتخاب مناسبی برای کاربـــردهای با توان پایین هستند و به همین دلیل است که موتورهای AC همیشه به موتورهای DC ترجیح داده می‌شوند. 

مزایای سرو موتورهای AC به سرو موتورهای DC شامل موارد زیر است :

۱-  روتورهای قفس سنجابی ساده هستند و در مقایسه با سیم پیچی آرمیچر ماشینهای DC از نظر ساختاری ، محکمتر هستند.
۲- سروموتورهای AC دارای جاروبک برای کموتاسیـون نیستنـد و نیاز به تعمیر ونگهداری دائم ندارند.
۳- هیچ عایقی در اطراف هادی آرمیچر آنچنان که در موتور DC وجود دارد نیست پـس آرمیـچر می تواند بسیار بهتر گرما را پخش کند.

۴-   بدلیل اینکه آرمیـچر، سیـم پیچی های عایـق دار پیچـیده ای ندارد ، قطر آن  می توانـد برای کاهش اینرسی روتور بسیار کاهش یابد .این امر به جلوگیری از  Over Shoot در مکـانیسم سـرو کمک می کند .

بهتر است بدانید:قطعات دستگاه CNC
 توان مکانیکی خروجی یک سروموتور AC از ۲ وات تا چند صد وات تغییر می کند. مــوتورهای بزرگتر از این توان بسیار کم بازده‌اند و اگر با مشـخصات گشتـاور سرعت مطلوب ساخته شده باشند برای استفاده در کاربردهای سرو بسیار مشکل ساز خواهند شد. سرو موتورهای دقیق در کامپیوترها ابزارهای سرو و شماری ازکاربردها که به دقت بالایی نیاز است بکار می‌روند.

کاربردهای سرو موتور :

عامل حرکتی محور های دستگاه CNC :

یکی  از پر کاربردترین قطعات در دستگاه های CNC سروموتورها می‌باشند که AC Brushless Servo Motor ها بهترین گزینه در این گونه دستگاه ها هستند. در  این کاربرد حرکت گشتاور تولیدی توسط شفت موتور به وسیله بال اسکرو و راک و  پینیون‌ها به حرکت خطی دقیق و سریع تبدیل می‌شوند. کنترلر دستگاه دستورات  Gcode را به صورت پالسی به درایور موتور ارسال می‌کند و درایور، موتور را در دقیق‌ترین موقعیت خواسته شده قرار می‌دهد. دقت حرکت به تعداد تقسیمات انکدر و کیفیت ساخت سرو موتور و درایور آن بستگی دارد.

تغذیه دستگاه پرس :

در  این کاربرد ، ورقـه های فلز به داخل دستگاه پرس تغذیه می‌شوند که در آن‌جا به وسیله یک تیغه چاقو به طول بریده می‌شونـد. ورقـه‌های فلزی ممکن است دارای یک آرم یا دیگر تبلیغات باشند که باید علائم با نقاط برش هماهنگ شوند. در این کاربــرد سرعت و موقعیت ورقه فلز باید با نقاط برش صحیـح، همزمان شود. سنـسور فیدبک می‌توانـد با یک سنسور فتوالکتـریک برای تشخیص موقعـیت فلز کوپل شود. 

تابلو اپراتوری می‌تواند برای احضـار پارامتـرهای درایو مطابق با نوع فلز ، استفاده شود. همچنین سیستم می‌تواند با یک کنترل‌کننده قابل برنامه‌ریزی یا دیگر انــواع کنترل‌کننده کامل شود. تابلو اپراتوری همچنین می‌تواند برای انتخاب نقاط صحیح  برش برای هر نوع فـلز استفاده شود .

پر کردن بطری در خط :

در  این کاربرد چنـد پر کنـنده با بطری‌ها به صورتی که آنها در طی یک خط پیوسته حرکت کنند، در یک خط قرار گرفته است. هر کـدام از پرکنـنده‌ها باید با یک بطری هماهنگ شوند و بطری را در حال حرکت آن تعقیب کنند. محصول هنگامی که نازل با بطری حرکت می‌کند، توزیع می‌شود.

در  ایـن کــاربرد ۱۰ نـازل روی یـک نـوار قـرار گـرفته‌اند که با یک مکانیسم توپ–پیچ حرکت می‌کنـند. وقـتی موتـور شفـت را حـرکت می‌دهد، نـوار به صورت افقی در طول شفت شروع به حرکت می‌کند.

این حرکت صاف خواهد بود آن‌چنان که هر کدام از نازل‌ها بتواند محصـول را در داخل بطری‌ها بدون سرریز پخش کند.

سیـستم درایو سرو از یک کنتـرل‌کنـنده موقـعیت با نرم افزار استفــاده می‌کند که اجازه می‌دهد موقعیت و سرعت، همان‌طور که خط بـطری‌ها را حـرکت می‌دهد، دنبال شود. انکودر اصـلی، بطری‌ها را هنگامی که در طی خط حرکت می‌کنند، تعقیب می‌کند .

جمع بندی

سروموتور (Servomotor) یا موتور کنترل، نوعی از موتورهای الکتریکی است که   با هدف  بکارگیری در سیستم‌های کنترل فیدبک طراحی می‌شود. اینرسی در این  موتورها پایین بوده و در نتیجه تغییر سرعت در این موتورها بسیار سریع است.  معمولا قطر این موتورها کم اما درازای آنها زیاد می‌باشد.

سرو موتور به دو دسته کلی سرو موتورهای AC و سرو موتورهای DC تقسیم می گردد. سرو موتورهای AC انتخاب مناسبی برای کاربـــردهای با توان پایین هستند و به همین دلیل است که موتورهای AC همیشه به موتورهای DC ترجیح داده می‌شوند.

سرو موتورها کاربردهای فراوانی دارند که در این مقاله به سه کاربرد حرکت محورهای دستگاه CNC، تغذیه دستگاه پرس و پر کردن بطری در خط اشاره شد.

برای مشاوره و خرید انواع سرو موتور، با شرکت صنعتی تن زره در تماس باشید.