servomoottorit

Servomoottorit ovat erityyppisiä moottoreita, jotka toimivat suljetussa säätöjärjestelmässä ja mahdollistavat tarkan asennon, nopeuden ja väännön hallinnan. Ne ovat osa laajempaa servosystemiä, johon kuuluu moottori, säätölaite (ohjain), sekä palautesignaalianturi, kuten enkooderi tai resolveri. Palautteesta saatua tietoa käytetään säätöalgoritmilla korjaamaan ero halutun ja todellisen tilan välillä.

Rakenteellisesti servomoottori koostuu yleensä tehokkaasta moottorista sekä palautteesta antavasta laitteesta. Yleisiä moottorityyppejä ovat brushless DC -servomootorit (BLDC) ja AC-servomootorit, jotka voivat toimia sekä sinisen että vaihtovälilähtöisen säätötekniikan kautta. Spiraali- ja sähkömagnettinen rakenne sekä käämit on suunniteltu tarjoamaan korkea vääntömomentti suhteessa koko järjestelmän vasteeseen. Palautteenlaitteet voivat olla incremental- tai absolute-enkoodereita sekä resolvereita, ja ne ilmoittavat moottorin tarkan asennon ja/tai vaiheen.

Toimintaperiaate perustuu suljettuun säätöön: ohjain vastaanottaa käskyn halutusta tilasta ja vertailee sitä palautteeseen, jolloin PID- tai muu säätöalgoritmi laskee tarvittavan virran tai jännitteet. Tämä mahdollistaa nopean ja tarkan reagoinnin muuttuvaan kuormitukseen sekä tarkat siirtymät ja toistettavat liikeradat.

Käyttökohteet ovat laajat: CNC-koneet, robotiikka, automaattiset valmistus- ja pakkauslinjat sekä laboratorio- ja lääketieteelliset laitteet. Servomoottorin valinnassa huomioidaan vääntömomentti, kiihtyvyys, vasteaika sekä palautteen tarkkuus ja luotettavuus. Servomoottori on yleensä osa kokonaisuutta, jossa säätö- ja ohjausjärjestelmä määrittää sen todellisia suorituksia sekä asennon toistettavuutta.