Princip činnosti servomotoru

A servomotorje motor, který dokáže přesně řídit polohu, rychlost a zrychlení a obvykle se používá v aplikacích, které vyžadují vysoce přesné řízení pohybu. Lze jej chápat jako motor, který se řídí příkazem řídicího signálu: před vydáním řídicího signálu je rotor v klidu; po odeslání řídicího signálu se rotor okamžitě otáčí; po ztrátě řídicího signálu se rotor může okamžitě zastavit. Jeho princip fungování zahrnuje řídicí systém, enkodér a zpětnovazební smyčku. Následuje podrobný popis fungování servomotorů:

Řídicí systém: Řídicí systém servomotoru se obvykle skládá z regulátoru, budiče a motoru. Regulátor přijímá řídicí signály zvenčí, jako jsou například pokyny pro polohu nebo rychlost, a poté tyto signály převádí na proudové nebo napěťové signály a odesílá je do budiče. Budič řídí otáčení motoru podle řídicího signálu, aby dosáhl požadované polohy nebo rychlosti.

Enkodér: Servomotory jsou obvykle vybaveny enkodérem pro měření skutečné polohy rotoru motoru. Enkodér předává informace o poloze rotoru zpět do řídicího systému, aby řídicí systém mohl v reálném čase monitorovat polohu motoru a upravovat ji.

Zpětná vazba: Řídicí systém servomotorů obvykle využívá uzavřenou smyčku, která upravuje výstup motoru nepřetržitým měřením skutečné polohy a jejím porovnáváním s požadovanou polohou. Tato zpětná vazba zajišťuje, že poloha, rychlost a zrychlení motoru jsou v souladu s řídicím signálem, což umožňuje přesné řízení pohybu.

Řídicí algoritmus: Řídicí systém servomotoru obvykle používá PID (proporcionálně-integrálně-derivační) řídicí algoritmus, který plynule upravuje výstup motoru tak, aby se skutečná poloha co nejvíce přiblížila požadované poloze. PID regulační algoritmus dokáže upravit výstup motoru na základě rozdílu mezi skutečnou a požadovanou polohou a dosáhnout tak přesné regulace polohy.

V reálném provozu, když řídicí systém obdrží pokyny pro polohu nebo rychlost, řidič na základě těchto pokynů řídí otáčení motoru. Současně enkodér nepřetržitě měří skutečnou polohu rotoru motoru a tuto informaci předává zpět do řídicího systému. Řídicí systém upraví výstup motoru pomocí algoritmu PID řízení na základě informací o skutečné poloze zpět od enkodéru tak, aby skutečná poloha byla co nejblíže požadované poloze.

Princip činnosti servomotoru lze chápat jako uzavřený řídicí systém, který nepřetržitě měří skutečnou polohu a porovnává ji s požadovanou polohou a podle této odchylky upravuje výstup motoru, aby se dosáhlo přesné regulace polohy, rychlosti a zrychlení. Díky tomu se servomotory široce používají v aplikacích vyžadujících vysoce přesné řízení pohybu, jako jsou CNC obráběcí stroje, roboti, automatizační zařízení a další oblasti.