Az 1960-as években a Yaskawa innovatív egyenáramú szervó motorok sorozatát fejlesztette ki, majd 1983-ban piacra dobták az AC szervomotort, ami új hullámot indított el az autóiparban. Napjainkban, közel 40 évvel később, pedig a gyári automatizálás majdnem 100%-a szervó motort használ. De vajon mi a töretlen népszerűség oka? Alábbi cikkünkben erre keressük a választ. Érthetően elmagyarázzuk a szervó motor működését, bemutatjuk típusait, előnyeit és hátrányait is. Kezdjük az alapoknál!
Mi a szervó motor?
A szervó motor egy forgó vagy transzlációs motor, amely arra szolgál, hogy nyomatékot vagy erőt fejtsen ki egy mechanikus rendszerre, például működtetőre vagy fékre. A szervó motorok pontos szabályozást tesznek lehetővé a szöghelyzet, a gyorsulás és a sebesség tekintetében is. A szervó motor zárt hurkú vezérlőrendszerrel van társítva, amely figyelembe veszi az áramkimenetet és módosítja azt a kívánt állapotra. Ezekben a rendszerekben a vezérlés a motor teljesítményétől függ.
A szervó motorok egy szinkronmotorból, egy aszinkronmotorból vagy egy egyenáramú motorból állnak. A köztük lévő különbség tehát nem a működési mód – azaz a hajtási elv – hanem csak a szabályozási lehetőség.
Milyen típusai vannak?
A szervó motoroknak két nagy típusa van: a szinkron és aszinkron szervó motor. Mindkét esetben olyan hajtásról van szó, amelyet elektronikus nyomaték-, helyzet-, vagy sebességszabályozással – esetleg ezek kombinációjával – üzemeltetnek. A köztük lévő különbség tehát nem a működési mód – azaz a hajtási elv – hanem csak a szabályozási lehetőség. A szervó motorokat jellemzően automatizálási és vezérlési megoldásokkal együtt alkalmazzák, amelyre remek példa a csomagológépekben való használatuk.
A szinkron szervó motorok esetén a forgórészt a beépített állandó mágnesek az állórész forgómezőjével szinkronban hajtják meg. A szinkronmotor jellemző alkalmazási területe az élelmiszer-, autó-, fa-, csomagoló-, valamint az építőipar.
Az aszinkron szervó motorok fő felhasználási területe az olyan környezet, ahol biztonságos szabályozás mellett nagy külső tehetetlenségeket kell mozgatni a berendezésekben vagy gépekben.
A szervó motorokról általánosságban elmondható, hogy rugalmasságot és sokoldalúságot kínálnak a gyártási környezetben. A gyakori alkalmazási területe a szállítószalagok, a robotika,, az automatikus ajtónyitók, a CNC eszterga- és marógépek valamint az automatizálási rendszerek.
Melyek a szervó motor legfőbb előnyei és hátrányai?
A szervó motor számtalan előnyét szinte valamennyi iparág hasznosítja. Ez persze nem azt jelenti, hogy a megoldásnak ne lennének kevésbé jó tulajdonságai. Íme a szervó motor legfőbb előnyei és hátrányai:
Szervó motor főbb előnyei
- Magas hatásfok
- A méretéhez képest nagy kimeneti teljesítmény
- Állandó nyomatékot biztosít magas fordulatszámon is
- Zárt hurkú vezérléssel rendelkezik
- Precíz
- Csendes működés jellemzik
- Rendkívül megbízható
- Magas nyomaték/tehetetlenség arány
- Nagy gyorsulású
- Nagy pontosságú
- Kis méretű
- Kiválóan alkalmas változó terhelésű alkalmazásra is
Szervó motor hátrányai
- Nem alkalmazható minden berendezés és eszköz esetén
- Egyes típusok ára magas
- Túlterhelésből adódó meghibásodások
- Javításuk nehézkes és költséges lehet
Összefoglalás
A szervó motor lehetővé teszi a lineáris vagy szöghelyzet, a nyomaték és a sebesség precíz szabályozását. A motor egy érzékelőhöz csatlakoztatva kap visszajelzést a szabályozott eszköz helyzetéről. Működéséhez egy viszonylag kifinomult vezérlőre is szükség van, amelyet kifejezetten szervó motorokhoz terveztek. A szervó motorok kis méretűek, erősek, könnyen programozhatók és pontosak. A legfontosabb pozitív tulajdonságuk, hogy lehetővé teszik a mozgás közel tökéletes megismételhetőségét. Ezek alapján valószínűleg már számodra is egyértelmű, hogy miért vált ilyen népszerű és nélkülözhetetlen eszközévé számtalan iparágnak.