Szervó motor – mi a szervó?

A szervó motor a modern gyártóipar elengedhetetlen kelléke, szinte minden technológiai iparág hasznosítja valamilyen formán. De nem csak nagyméretű ipari szervó motorok léteznek. Kevesen tudják, hogy a szervó motor számtalan kisebb eszközben, például háztartási gépekben is megtalálható. A szervó motor felel többek között a varrógép, a mosógép és mosogatógép megfelelő működéséért is.

Alábbi cikkünkben részletesen bemutatjuk ennek a mára nélkülözhetetlen eszköznek a működését.

Szervó motor: a kezdetek

Az 1960-as években a Yaskawa vállalat fejlesztette ki az innovatív egyenáramú szervó motorok sorozatát. Folyamatos korszerűsítéseket követően 1983-ban dobták piacra az AC szervomotort, ami új hullámot indított el az autóiparban. A teljesen digitális váltóáramú szervó motor az 1980-as évek végén került kereskedelmi forgalomba. Az 1990-es években az ASIC-ek, a 16 bites mikroszámítógépek és a soros kommunikáció használata az érzékelő helyzetadatainak sebességének növelésére nagymértékben javította a szervó motor vezérlési teljesítményét. Ez a fejlődés vezetett el a mai modern szervó motorokig.

Hogyan működik a szervó motor?

A szervó motorok nagy teljesítményű léptetőmotorok. A szervó motor egy nagy precizitású lineáris- vagy forgó működtető berendezés, amely a gyorsulás és sebesség szabályozásával pontos pozicionálást tesz lehetővé. A szervó motorok elengedhetetlen része a beépített pozícióérzékelő szenzor, valamint az alapegységtől független vezérlőegység. A vezérlőegység feladata a szervó motor meghajtásához szükséges magasfeszültségű áram biztosítása, valamint a motorból érkező enkóder jelek a feldolgozása.

A szervó motorok legnagyobb előnye a hagyományos motorokkal szemben a szénkefe nélküli technológia, amely remek sebesség- és nyomatékszabályozást, illetve precíz pozicionálást tesz lehetővé. 

A szervó motorokban kétféle áram halad át: az egyenáram (DC) és a váltóáram (AC). Az AC szervó motorok nagyobb áramingadozást is képesek kezelni, ezért gyakran használják őket a nehézipari gépekben.

A szervó motorban a fordulatszámot az alkalmazott feszültség frekvenciája és a mágneses pólusok száma határozza meg.

Szervó motorok fajtái

A szervó motorok többféle mérete és három alapvető típusa van: szinkron motor, az aszinkron motor valamint a lineáris szervó motor.

Aszinkron motor

Az aszinkron gépek felhasználási területe elsősorban a motoros üzem, ahol a munkagépek meghajtása céljából a villamos energiát mechanikai energiává alakítják.

Szinkron motor

Szinkron motorokat elsősorban generátoros üzemben használnak. Az aszinkron motorral ellentétben a szinkron motor csak kitüntetett fordulatszámon tud tartósan üzemelni. Ennek oka a gép fordulatszáma és frekvenciája közötti szoros kapcsolat. A szinkron motor frekvenciája állandó, nem változtatható.

Lineáris szervó motor

A szinkron és az aszinkron motorokban átviteli elemek szükségesek a transzlációs mozgás létrehozásához. A lineáris hajtások ezek nélkül is lehetővé teszik a mozgás és az előtoló erő közvetlen megvalósítását. A lineáris motorokat emiatt közvetlen hajtásnak is nevezik.

A lineáris szervó motorok leggyakoribb felhasználási területei a szerszámgépek, az anyagmozgató és pozicionáló rendszerek, valamint a megmunkáló központok.

Melyek a legfőbb előnyei?

A szervó motor számos előnye közül alábbiakat tekintjük a legjelentősebbnek:

• Csendes működés
• Magas hatásfok
• A méretéhez képest nagy kimeneti teljesítmény
• Állandóbb nyomaték nagyobb fordulatszámon
• Zárt hurkú vezérlés
• Rendkívül megbízható
• Magas nyomaték/tehetetlenség arány
• Nagy gyorsulás

Szervó motor felhasználási lehetőségei

A szervó motorok felhasználási lehetősége a gyártási környezetben rendkívül sokoldalú. Gyakori alkalmazási terület a robotika, az automatikus ajtónyitók, az automatizálási rendszerek, a szállítószalagok, valamint a CNC eszterga- és marógépek.

A háztartásokban is számos eszközben megtalálható a szervó motor. Ilyen például a kamera fókusza, a távirányítós játékok, nyomtatók és a liftek.