Servo motor proti indukcijskemu motorju
Motorji so razred elektromehanskih naprav, ki pretvarjajo električno energijo v mehansko. V nekaterih aplikacijah je za pogon mehanizma potreben čisti navor, v nekaterih aplikacijah pa je treba nadzorovati položaj in hitrost vrtenja mehanizma. Indukcijski motor zagotavlja čisto nenadzorovan navor, medtem ko servo motorji zagotavljajo nadzorovan navor, kjer je mogoče prilagoditi hitrost in položaj gredi (rotorja).
Več o indukcijskih motorjih
Prve indukcijske motorje, ki temeljijo na načelih elektromagnetne indukcije, sta neodvisno izumila Nikola Tesla (leta 1883) in Galileo Ferraris (leta 1885).
Indukcijski motor je sestavljen iz dveh glavnih delov, statorja in rotorja. Stator v indukcijskem motorju je niz koncentričnih magnetnih polov (običajno elektromagnetov), rotor pa niz sklenjenih navitij ali aluminijastih palic, razporejenih podobno kot veveričja kletka; od tod tudi ime rotor s kletko. Gred za prenos proizvedenega navora poteka skozi os rotorja. Rotor je nameščen v cilindrični votlini statorja, vendar ni električno povezan z nobenim zunanjim tokokrogom. Noben komutator, ščetke ali drugi povezovalni mehanizmi se ne uporabljajo za dovajanje toka v rotor.
Kot vsak motor uporablja magnetne sile za vrtenje rotorja. Povezave v statorskih tuljavah so razporejene tako, da se nasprotna pola ustvarita na točno nasprotni strani statorskih tuljav. V fazi zagona se vzdolž oboda ustvarijo magnetni poli, ki se občasno premikajo. To povzroči spremembo toka skozi navitja v rotorju in inducira tok. Ta tok ustvari magnetno polje v rotorju, interakcija med poljem statorja in induciranim poljem pa poganja motor.
Indukcijski motorji so izdelani za delovanje z enofaznimi in večfaznimi tokovi; slednje za težke stroje, ki zahtevajo velik navor. Hitrost indukcijskih motorjev je mogoče nadzorovati s številom magnetnih polov v statorskem polu ali z uravnavanjem frekvence vhodnega vira energije. Zdrs, ki je merilo za določanje navora motorja, kaže na učinkovitost motorja. Ker imajo navitja rotorja s kratkim stikom majhen upor, majhen zdrs inducira velik tok v rotorju in povzroči velik navor. Kljub temu je vrtilna hitrost rotorja počasnejša od vhodne frekvence vira energije (ali hitrosti vrtenja statorskega polja). Indukcijski motorji nimajo nobenih povratnih zank za krmiljenje motorja.
Več o servo motorjih
Tehnično gledano je servo motor vsak motor, ki ima povratno zanko in krmiljenje z zaprto zanko, in je le del servo mehanizma, v katerem se negativna povratna informacija uporablja za krmiljenje delovanja motorja.
Vendar so običajno uporabljeni industrijski servo motorji običajni indukcijski motorji na izmenični tok z dodanimi funkcijami, kot so rotor z majhno vztrajnostjo, zavora z visokim navorom in vgrajen kodirnik za povratne informacije o hitrosti in položaju. Vse te komponente skupaj delujejo s servo pogonom. Servomehanizmi z enosmernimi motorji se običajno uporabljajo v radijsko vodenih napravah, običajnih instrumentih, ki zahtevajo nizko moč in visoko natančnost.
Stator servo motorja na enosmerni tok je običajno oblikovan s trajnimi magneti, nameščenimi pod kotom 900 okoli rotorja. Servomotorji so zasnovani tako, da zagotavljajo precej konstantne ravni navora in imajo nizko vztrajnost. Vhod v servomotor je v obliki impulzov in pri vsakem impulzu se bo motor zavrtel za končno, natančno količino.
Servo motorji lahko zagotovijo visok navor, položaj in hitrost motorja pa je mogoče nadzorovati. Zato se servomotorji v veliki meri uporabljajo v aplikacijah, povezanih z robotiko in nadzornimi sistemi.
Kakšna je razlika med indukcijskim motorjem in servo motorjem?
• Servo motor ima zaprto zanko z negativnim povratnim sistemom, medtem ko ima splošni indukcijski motor povratne mehanizme (v vgrajenem kodirniku).
• Hitrost in položaj servomotorja je mogoče prilagoditi in nadzirati z večjo natančnostjo, medtem ko je pri indukcijskih motorjih mogoče prilagoditi samo hitrost.
• Servo motorji imajo nizko vztrajnost, medtem ko ima rotor indukcijskih motorjev večjo vztrajnost.
• Servo motor je razred krmiljenih motorjev in je lahko indukcijski motor ali druga vrsta.
