Was ist ein kleiner Servomotor?
Kleine Servomotoren sind Motoren, die eine hochpräzise Positionierung und Drehzahlregelung ermöglichen.
Der Motor hat einen eingebauten Drehzahl- und Drehmomentregler, der eine Rückkopplung zum Sollwert liefert, um eine hochpräzise Steuerung zu erreichen. Das Wort Servo in Servomotor leitet sich vom griechischen Wort Servus (Sklave) ab und beinhaltet die Bedeutung, sich als Reaktion auf Befehle präzise zu bewegen.
Früher waren Gleichstrom-Servomotoren die Regel, doch heute sind Wechselstrom-Servomotoren aufgrund ihrer höheren Lebensdauer und Wartungsfreundlichkeit die Regel. Obwohl in diesem Artikel von klein die Rede ist, gibt es keine klare Definition des Begriffs klein.
Die Einteilung erfolgt nach der Produktpalette des jeweiligen Motorherstellers, z. B. groß, klein oder präzise.
Anwendungen für kleine Servomotoren
Kleine Servomotoren werden in Fertigungsstraßen, Messgeräten, medizinischen Geräten usw. eingesetzt, wo ein präziser Betrieb erforderlich ist. Konkrete Beispiele sind Werkzeugmaschinen, Industrieroboter, Präzisionsinstrumente und elektronische Bauteile, Flüssigkristallanzeigen, Halbleiterfertigungsanlagen, Inspektionsgeräte und Bioausrüstungen.
Industrieroboter, die in Automobilwerken eingesetzt werden, können beispielsweise Aufgaben wie das Entnehmen, Schweißen und Lackieren von Teilen wiederholt und genau ausführen, was durch die präzise Steuerung durch Servomotoren erreicht wird. In unserem täglichen Leben werden Servomotoren auch in verschiedenen Büroautomationsgeräten und Automobilen eingesetzt.
Funktionsweise der kleinen Servomotoren
Servomotoren können mit mehreren Geräten kombiniert werden, um einen präzisen Betrieb zu ermöglichen. Ein Servomotorensystem besteht aus einer Steuerung als Kontrollturm, einem Treiber oder Servoverstärker als Steuereinheit und einem Motor als Antriebseinheit. Zusätzlich dient ein Encoder als Detektor zur Ermittlung des aktuellen Antriebszustandes des Motors.
Wenn ein Servomotor in Betrieb ist, werden Betriebsbedingungen wie Position, Drehzahl, Drehmoment und Geschwindigkeit von der Steuerung an den Treiber übertragen. Auf der Grundlage der vom Treiber übertragenen Bedingungen und des vom Encoder übertragenen Drehzustands des Motors wendet der Treiber die optimale Leistung für die Drehung des Motors an, und der Motor wird auf der Grundlage der Rückmeldung des Encoders gesteuert, um die vom Controller übertragenen Soll-Drehbedingungen zu erreichen.
Darüber hinaus wird in der Regel entweder ein Geschwindigkeits- oder ein Lageregelungssystem zur Steuerung verwendet, wenn der Servoregler dem Treiber Befehle erteilt.
Weitere Informationen zu kleinen Servomotoren
Unterschiede zwischen AC- und DC-Servomotoren
Motoren, nicht nur Servomotoren, können als Gleichstrom-, Wechselstrom- oder Impulsmotoren klassifiziert werden. Es gibt Gleichstrom-Servomotoren, die Gleichstrommotoren sind, und Wechselstrom-Servomotoren, die Wechselstrommotoren sind. AC-Servomotoren sind derzeit am weitesten verbreitet.
Wechselstrom-Servomotoren verwenden Dauermagnete auf einer rotierenden Welle, dem Rotor, der von einem Eisenkern und Spulen als Stator um die rotierende Welle herum umgeben ist. Die rotierende Welle wird gedreht, indem ein Magnetfeld erzeugt wird, indem ein elektrischer Strom durch die Spule des Stators in Übereinstimmung mit der Frequenz des Wechselstroms fließt, wodurch eine anziehende oder abstoßende Kraft zwischen den Permanentmagneten auf der rotierenden Welle entsteht.
Die rotierende Welle arbeitet ohne Kontakt mit der Spule oder anderen Teilen des Motors, so dass die einzigen durch Reibung gleitenden Teile die Lager sind. Bei Gleichstrommotoren erzeugt auch der Rotor Wärme, da der Strom durch den Rotor fließt. Was die Wärmeableitung betrifft, so sind Wechselstrommotoren, bei denen der Stator an der Außenseite des Motors Wärme erzeugt, leichter abzuführen.
Gleichstrom-Servomotoren hingegen bieten ein hohes Drehmoment bei relativ geringer Größe. Ein weiteres Merkmal ist die gute Steuerbarkeit und die geringen Kosten. Allerdings unterliegen Gleichstrommotoren dem Bürstenverschleiß, da die Bürsten und der Kommutator in direktem Kontakt stehen und Strom leiten. Um den Verschleiß zu beheben, ist Wartung erforderlich. Ein weiterer Nachteil ist die Möglichkeit der Funkenbildung durch Bürstenabrieb in bestimmten Umgebungen.