Servo motor proti indukcijskemu motorju
Motorji so razred elektromehanskih naprav, ki pretvorijo električno energijo v mehansko. V nekaterih aplikacijah je potreben čisti navor za pogon mehanizma, v nekaterih aplikacijah pa je treba nadzorovati položaj in hitrost vrtenja mehanizma. Indukcijski motor daje čist nenadzorovan navor, servo motorji pa dajejo nadzorovan navor, kjer je mogoče nastaviti hitrost in položaj gredi (rotorja).
Več o indukcijskih motorjih
Na principih elektromagnetne indukcije sta prva indukcijska motorja izumila Nikola Tesla (leta 1883) in Galileo Ferraris (leta 1885), neodvisno.
Indukcijski motor je sestavljen iz dveh glavnih delov, statorja in rotorja. Stator v indukcijskem motorju je niz koncentričnih magnetnih polov (ponavadi elektromagnetov), rotor pa je vrsta zaprtih navitij ali aluminijastih palic, razporejenih na način, podoben kletki za veverico; od tod tudi ime rotor kletke za veverice. Gred za dovajanje navora, ki nastane, je skozi os rotorja. Rotor je nameščen znotraj valjaste votline statorja, vendar ni električno povezan z nobenim zunanjim vezjem. Noben komutator, krtače ali drug povezovalni mehanizem se ne uporablja za dovajanje toka v rotor.
Kot vsak motor tudi pri rotiranju rotorja uporablja magnetne sile. Priključki v statorskih tuljavah so razporejeni tako, da se na točno nasprotni strani statorskih tuljav ustvarijo nasprotni drogovi. V fazi zagona se občasno ustvarjajo magnetni drogovi po obodu. To ustvarja spremembo pretoka skozi navitja v rotorju in sproži tok. Ta tok ustvarja magnetno polje v rotorju in interakcija med statorskim poljem in induciranim poljem poganja motor.
Indukcijski motorji so narejeni tako, da delujejo tako z enofaznimi kot večfaznimi tokovi; slednji za težke stroje, ki potrebujejo velik navor. Hitrost indukcijskih motorjev lahko nadzirate s številom magnetnih polov v statorski polovici ali z regulacijo frekvence vhodnega vira energije. Drsnik, ki je merilo za določitev navora motorja, kaže na izkoristek motorja. Ker imajo navitja rotorja s kratkim stikom majhen upor, majhen zdrs sproži velik tok v rotorju in ustvari velik navor. Kljub temu je hitrost vrtenja rotorja počasnejša od vhodne frekvence vira energije (ali hitrosti vrtenja polja statorja). Indukcijski motorji nimajo povratnih zank za krmiljenje motorja.
Več o Servo motorjih
Tehnično gledano je servo motor vsak motor, ki ima povratno informacijo in krmiljenje v zaprti zanki, in je le del servo mehanizma, v katerem se negativne povratne informacije uporabljajo za nadzor delovanja motorja.
Toda običajni industrijski servo motorji so običajni indukcijski izmenični motorji z dodanimi lastnostmi, kot so nizko inercijski rotor, visoka zavorna navora in vgrajen dajalnik za povratne informacije o hitrosti in položaju. Vse te komponente se kombinirajo za delo s servo pogonom. Servomehanizmi z enosmernimi motorji se običajno uporabljajo v radijsko vodenih napravah, običajnih instrumentih, ki zahtevajo majhno moč in visoko natančnost.
DC servo motor stator je običajno oblikovan s trajnimi magneti, nameščenimi na 900 okoli rotorja. Servomotorji so zasnovani tako, da zagotavljajo precej konstantne stopnje navora in imajo nizko vztrajnost. Vhod v servomotor je v obliki impulzov in ob vsakem impulzu se bo motor vrtel za končno natančno količino.
Servo motorji lahko dajo velik navor, položaj in hitrost motorja pa lahko nadzirate. Zato se servomotorji široko uporabljajo v robotiki in povezanih sistemih upravljanja.
Kakšna je razlika med indukcijskim in servo motorjem?
• Servo motor ima sistem negativnih povratnih informacij v zaprti zanki, medtem ko ima splošni indukcijski motor povratne mehanizme (vgrajen dajalnik).
• Hitrost in položaj servomotorja je mogoče nastaviti in nadzorovati z večjo natančnostjo, pri indukcijskih motorjih pa lahko nastavite le hitrost.
• Servo motorji imajo nizko vztrajnost, medtem ko ima indukcijski rotor motorja večjo vztrajnost.
• Servo motor je razred krmiljenih motorjev in je lahko indukcijski motor ali drug tip.