DC Servo Motor Kontrol Sistemleri Prensipleri ve Uygulamaları

DC Servo Motor Nedir?

DC Motor Servo Motor, aktüatörler veya frenler gibi mekanik sistemler için tork veya kuvvet üretmek üzere bir servo amplifikatörden güç alan bir döner veya doğrusal motor türüdür. Servo motorlar, kapalı devre kontrol sistemini kullanarak açısal konumu, ivmeyi ve hızı hassas bir şekilde kontrol edebilir. Bu sistem, mevcut çıkışı dikkate alır ve istenen koşulları karşılamak üzere değiştirir. Bu sistemlerdeki kontrol eylemleri, eksenin hareketini ve son konumunu yöneten pozitif geri bildirim mekanizmalarıyla motorun çıkışına dayanır.

Şekil 1 - Endüstriyel Servo Motor

Bu motorlar hem sabit akımda hem de alternatif akımda çalışabilir. AC servo motorlar, daha yüksek akım dalgalanmalarına dayanabilme yetenekleri nedeniyle ağır endüstriyel makinelerde daha yaygındır, DC servo motorlar ise daha küçük uygulamalar için daha uygundur ve mükemmel kontrol ve geri bildirim sağlar. Bir servo motorun hızı, uygulanan voltajın frekansı ve manyetik kutup sayısı tarafından belirlenir.

Servo motorlar üretim ortamlarında çok yönlülük sergiler. DC Servo Sürücü ile birlikte otomasyon endüstrisinde yaygın olarak kullanılabilirler ve tipik uygulamaları arasında işbirlikçi robotlar, konveyör sistemleri, otomatik kapı operatörleri, CNC işleme, radar sistemleri, izleme sistemleri ve çeşitli otomasyon çözümleri bulunur. Ancak, nispeten karmaşık kontrolörler gerektirirler. Servo motorların çalışması, elektromanyetik motorların çalışmasına benzer ve esas olarak yapı ve işlevsellik açısından farklılık gösterir. Standart servo motorlar genellikle plastik dişliler kullanırken, yüksek güçlü servo motorlar metal dişlilerle donatılmıştır.

DC Servo Motor Servo Motor Yapısı

Bir servo motor iki sargıdan oluşur: stator ve rotor. Stator sargısı motorun sabit kısmında bulunur ve genellikle alan sargısı olarak adlandırılırken, rotor sargısı dönen kısımda bulunur ve armatür sargısı olarak adlandırılır. Motorun her iki tarafındaki iki yatak, şaftın serbestçe hareket etmesini sağlar. Kodlayıcılar, motorun hızını ve dakikadaki devir sayısını belirlemek için yakınlık sensörleri olarak kullanılır ve genellikle DC servo motor kontrolörleri ve DC servo motor sürücüleriyle birlikte kullanılır.

Servo motorun çalışma prensibi, hataları düzeltmek ve hassas kontrol elde etmek için konum geri bildirimini kullanan kapalı devre kontrol sistemine dayanır. Temel adımları şunlardır:

1. Referans girişi : Kullanıcı istenilen pozisyonu veya hızı ayarlar.
2. Hata sinyali üretimi: Kontrolör, referans girişini konum sensörü tarafından geri bildirilen gerçek konumla karşılaştırarak bir hata sinyali üretir.
3. Yükseltme ve düzeltme: Hata sinyali yükseltilir ve motorun pozisyonunu veya hızını düzeltmek için kullanılır.
4. Motor hareketi: Düzeltme sinyaline göre kontrolör, hata sinyali sıfıra yaklaşana kadar motoru istenilen yönde sürer.
5. Sürekli geri bildirim döngüsü: Pozisyon sensörü gerçek pozisyonu sürekli olarak izler ve motor şaftı ayarlanan pozisyonda kalana kadar hata sürekli olarak düzeltilerek harici müdahaleler önlenir.

Özet: Servo motorlar, hassas dönme hareketi kontrolünü sağlamak için negatif geri beslemeli kapalı devre sistemi aracılığıyla hataları düzeltir.