Servoapplikationer

Servoapplikationer är system och tillämpningar där servoenheter används för att uppnå noggrann styrning av position, hastighet eller moment i realtid. De bygger oftast på en sluten återkopplingsslinga där en sensor ger feedback om aktuellt tillstånd och en reglerkrets justerar utgången för att följa ett uppsatt mål. Vanliga sensorer är givare som encoder eller resolver, medan styrningen sker i en servo-drivare eller motioncontroller som kör avancerade regleralgoritmer.

Komponenterna i en servoapplikation består vanligtvis av en servo-motor eller aktuator, en feedbacksensor, en drivnings- eller förstärkningsenhet samt en kontrollenhet som gör beslut om kontrollsignalen. Mekanisk uppbyggnad kan innefatta växel, kula- eller linjärskruv, samt stötdämpning och monteringsfästen. Servomotorer kan vara borstlösa DC-motorer (BLDC) eller AC-servon, och linjära servomotorer används när rörelsen ska vara direkt linjär.

Reglerstrategierna är oftast PID- eller mer avancerade metoder med feedforward och banplanering. Viktiga parametrar är systemets bandbredd, stående friktion, ram och backlash. Rätt inställd reglerkraft ger snabb respons, hög positionstillförlitlighet och god upprepadhet.

Vanliga användningsområden inkluderar CNC-maskiner, robotarmar och manipulatorer, precisionsmaskiner, bild- och kamerastabilisering, samt medicinsk utrustning och automatiserade produktionslinjer. Fördelarna är hög precision, repeterbarhet och kraftfullt vridmoment vid låga hastigheter, medan utmaningar inkluderar reglerinställningar, termisk påverkan, friktion och mekanisk uppbyggnad som kräver underhåll. Kommunikation mellan servoenheter och styrsystem sker ofta via industrinätverk som EtherCAT, CANopen, Profinet eller Modbus.