Servo Sistemen Sarrera eta Pausoz Pauso Motorrekin Konparaketa
Zer da servo motor bat?
- Azken eguneraketa: 2025-08-28 03:14:17
Servo motor bat zer den ulertzeko, lehenik eta behin hainbat termino profesional garrantzitsu ezagutu behar dituzu.
Begizta irekiko kontrola
Irteerako kantitateak sistemaren kontrolean eraginik ez duen kontrol-sistema bati sistema deitzen zaio. "begizta irekiko kontrol sistema".
Begizta irekiko kontrola objektu kontrolatuari norabide bakarrean eragiten dion kontrol metodo bat da, aurrez ezarritako jarraibideen bidez soilik. Bere ezaugarri nagusia sistemaren egituran feedback begiztarik ez egotea da. Kontrolatzaileak hasierako ezarpenetan oinarritutako funtzionamendu jarraibide bat sortu ondoren, zuzenean eragiten dio eragingailuari; kontrolatutako kantitatearen benetako egoera ezin da sarrera muturrera itzuli neurketa elementu baten bidez desbideratzea zuzentzeko.
Begizta itxiko kontrola
Kontrol sistema batean, sistemaren kontrolatutako kantitateari atzeraelikadura ematen bazaio eta irteera kontrolatutako objektuaren irteerako atzeraelikaduraren arabera zuzendu badaiteke, kontrol sistema mota horri... deitzen zaio. "begizta itxiko kontrol sistema".
Sistemaren seinale-fluxuaren ikuspuntutik, sistemaren irteera-seinalea sistemaren sarrera-muturrera itzultzen da feedback-kanalaren bidez, kanal itxi bat osatuz; hortik datorkio "begizta itxiko" kontrol-sistema izena. Sistema honi ere ezagutzen zaio... "feedback kontrol sistema".
Stepper Motor

A Stepper motorra Pultsu-seinale elektrikoak dagokion desplazamendu angeluar edo desplazamendu lineal bihurtzen dituen motor elektriko bat da. Sarrerako pultsu-seinale bakoitzerako, errotoreak angelu bat biratzen du edo aurrerapauso bat mugitzen da. Irteerako desplazamendu angeluarra edo desplazamendu lineala sarrerako pultsu kopuruaren proportzionala da, eta biraketa-abiadura pultsu-maiztasunaren proportzionala da. Hori dela eta, pauso-motorrari "pultsu-motorra" ere deitzen zaio. Zentzu zabalean, pauso-motorra pultsu-seinaleek kontrolatutako eskuilarik gabeko korronte zuzeneko motor bat da, eta maiztasun-tarte jakin batean kontrol-pultsu-maiztasunarekin sinkronizatuta dagoen motor sinkrono gisa ere har daiteke.
Pauso-motorra nahiko goiz asmatu zen eta aplikazio-historia luzea du. Hasierako eredua gutxi gorabehera 1830 eta 1860 arteko garaian aurki daiteke. 1870 inguruan, kontrol-helburuetarako erabiltzen hasi ziren, zehazki argoizko arku-lanparen elektrodoen banaketa-mekanismoan. Bigarren Mundu Gerran, pauso-motorrak asko erabili ziren, batez ere ekipamendu militarretan, hala nola artilleria-kontrol-sistemetan eta itsasontzien eta hegazkinen kontrol-gainazalen (lema-gainazalen) eragingailu-sistemetan. 1960tik 1970era bitarteko aldia izan zen pauso-motorren garapenaren urrezko aroa; garai hartan, arlo militarraz gain, pauso-motorrak ere asko erabili ziren industria-automatizazioan.

Pauso-motor baten egitura

Pauso-motor baten funtzionamendu-animazioa
1. markoa: Elektroimanak (1) energia piztuko du, engranaje itxurako burdinazko errotorearen hortz hurbilenak erakarriz. Hortzak elektroimanarekin (1) lerrokatuta daudenean, eskuineko elektroimanarekin (2) zertxobait desbideratuta egongo dira.
2. markoa: Goiko elektroimana (1) itzaltzen da, eta eskuineko elektroimana (2) pizten da, hortzak berarekin lerrokatuz. Horren ondorioz, adibide honetan 3.6°-ko biraketa bat gertatzen da.
3. markoa: Beheko elektroimana (3) piztuta dago; beste 3.6°-ko biraketa bat gertatzen da.
4. markoa: Ezkerreko elektroimana (4) piztuta dago, berriro 3.6° biratuz. Goiko elektroimana (1) berriro aktibatzen denean, errotorea hortz posizio bat biratu izango da; 25 hortz daudenez, 100 urrats beharko dira adibide honetan bira osoa egiteko.
Servo Sistema
"Zerbitzua" terminoaren laburdura da "Zerbitzu mekanismoa", grezieratik dator eta "esklabo" esan nahi du. Izenak dioen bezala, nahi den mugimendua egiteko kanpoko argibideak jarraitzen dituen sistema bati egiten dio erreferentzia, non mugimendu elementuen artean posizioa, abiadura eta momentua bezalako kantitate fisikoak dauden.
Serbo-sistema kontrol-sistema itxi baten inplementazio eta aplikazio tipikoa da. Serbo-sistemen garapen-historiari erreparatuta —lehenengo sistema hidrauliko eta pneumatikoetatik hasi eta gaur egungo sistema elektrifikatuetaraino—, servo-motor batez, feedback-gailu batez eta kontrolatzaile batez osatutako servo-sistemak ia 50 urte daramatza existitzen.
Servo Motor

The Zerbitzuko motorea servo sistema bateko osagai mekanikoen funtzionamendua kontrolatzen duen motor elektrikoa da. Motor laguntzaile bat da, zeharkako abiadura aldaketa gailu bat, eta servo sistema bateko hiru osagai nagusietako bat da.
Normalean aipatzen dugun "servo motorra" normalean servo sistema osoa esan nahi du, motorra, feedback gailua eta kontrolatzailea barne hartzen dituena.

Serbo motorraren egitura
Servomotor motak
Sailkapena Egitura Motorraren arabera
Serbomotorrak sailkapen irizpide desberdinen arabera hainbat motatan bana daitezke.
- AC servo motorra
Zalantzarik gabe, hau da egungo industria-automatizazioan aukera nagusia eta lehen mailakoa, merkatu-kuota gehiena hartzen baitu.
Maiztasun-bihurketa eta bektore-kontroleko teknologietan oinarritzen da, eta motorraren abiadura eta momentua kontrolatzen ditu gidariaren irteerako maiztasuna, tentsioa eta fasea aldatuz.
Bana daiteke iman iraunkorreko motor sinkronoak servo motor asinkronoak
- DC servo motorra
Hau da historia luzeena duen servo motorrik helduena. Hala ere, AC servo teknologiaren heldutasunarekin, bere aplikazioa pixkanaka gutxitu da.
Motorraren abiadura eta momentua aldatzen ditu armadura-tentsioa edo kitzikapen-korrontea kontrolatuz.
Bana daiteke eskuiladun DC servo motorrak eskuilarik gabeko DC servo motorrak.
Sailkapena feedback gailu motaren arabera
- Kodetzaile fotoelektriko mota
Mota erabiliena. Honetan banatzen da kodetzaile inkrementalak (kostu baxua, zero itzulera behar duena) eta kodetzaile absolutuak (zero itzulerarik gabe posizio absolutua zuzenean lortzeko gai, goi-mailakoagoa).
- Ebazle mota
Oso sendoa eta iraunkorra, kolpeen, olioaren kutsaduraren eta tenperatura altuen aurrean erresistentea. Askotan erabiltzen da muturreko inguruneetan (adibidez, industria militarra, aeroespaziala).
- Hall sentsore mota
Normalean eskuilarik gabeko korronte zuzeneko motorren kommutazio sinplerako erabiltzen da, zehaztasun txikiko.
Servo Motorra vs. Pauso Motorra
| Servo Motor | Stepper Motor | |
|---|---|---|
| Kontrol-metodoa | Begizta itxiko kontrola | Begizta irekiko kontrola |
| Lan printzipioa | Helburura iristea ziurtatzeko, kodetzailearen feedback-ean oinarritzen da denbora errealeko akatsak zuzentzeko. | Pultsu-seinale bat jasotzen duen bakoitzean angelu finko batez (urrats-angelua) biratzen du. |
| Zehaztasun | Oso altua. Zehaztasuna kodetzailearen bereizmenaren araberakoa da, eta normalean pauso-motorrena baino askoz handiagoa da. | Handia. Zehaztasuna urrats-angeluak zehazten du, baina feedbackik gabe, ez dago jakiterik urrats-galerarik gertatzen den ala ez. |
| Momentuaren ezaugarria | Abiadura-tarte nominalaren barruan momentu nominal konstantea eskaintzen du, gainkarga-ahalmen handiarekin (normalean 3 aldiz gainkarga denbora laburrean). | Momentu handia abiadura baxuetan, baina momentua nabarmen jaisten da abiadura handitzen den heinean (momentuaren beherakada arazoa dago). |
| Performance | Errendimendu handia. Abiadura handia (minutuko milaka edo hamar milaka bira irits daiteke), milisegundo gutxi batzuk besterik ez ditu behar geldirik dagoenetik bere abiadura nominalera azeleratzeko, erantzun azkarrarekin, karga dinamikoetarako eta abiadura handiko aplikazioetarako egokia. | Errendimendu ertaina. Abiadura maximoa normalean 1000 RPM-koa da, 200-400 milisegundo behar ditu geldirik dagoenetik funtzionamendu-abiadurara azeleratzeko (oro har, ehunka bira minutuko), abiadura handiko errendimendu eskasa eta bibrazio eta beroa sortzeko joera du. |
| Konplexutasuna / Kostua | Konplexua eta garestia. Gidari bat eta kodetzaile bat behar ditu, eta arazketa konplexuagoa da. | Sinplea eta kostu txikia. Gidaria sinplea da, eta erraza da instalatzen eta erabiltzen. |
| Fidagarritasuna | Altua, baina sistema konplexuagoa da, akats puntu potentzial gehiagorekin (adibidez, kodetzailea). | Oso altua. Egitura sinplea eta sendoa, eta eskuilarik gabeko motorrek zerbitzu-bizitza luzeagoa dute. |
| Eskaerak aplikatzea | CNC makina-erremintak, industria-robotak, erdieroaleen ekipoak, zehaztasun handiko automatizazio-ekipoak eta abiadura handia eta erantzun handia behar duten ekitaldiak. | Kostu baxuko kokapen-aukerak, hala nola 3D inprimagailuak, mahaigaineko CNC makinak, eskanerrak eta fax makinak. |
| Pauso galera arazoa | Ez dago urrats-galerarik, etengabeko zuzenketarako feedbacka eskuragarri baitago. | Maila-galera gerta daiteke. Karga-momentua motorraren momentua baino handiagoa bada, motorrak mailak galduko ditu edo gainditzen du, eta sistemak ezin du hori detektatu. |
| Bibrazioa eta zarata | Isilik eta lasai dabil, batez ere abiadura txikietan. | Bibrazioa eta zarata izan ditzake abiadura baxuetan (baina mikro-urratseko kontrolatzaile batekin hobetu daiteke). |
Oharra: Hemen alderatutako objektuak CNC makina-erremintetan erabili ohi diren servo motorra (kodetzaile motako AC iman iraunkorreko servo motor sinkronoa) eta begizta irekiko pauso-motorra dira.
Izan ere, merkatuan beste motor mota bat dago eskuragarri, izenekoa begizta itxiko pauso-motorra.
Begizta itxiko pauso-motorra funtsean pauso-motor tradizional baten, kodetzaile baten eta kontrol-algoritmo baten konbinazioa da. Begizta irekiko pauso-sistema tradizionalari denbora errealeko posizio-feedback bat (kodetzaile) gehituz, azken horren arazo handiena konpontzen da: pauso-galera edo gehiegizko biraketa.
Begizta itxiko pauso-motorrak pauso-galeren arazoa konpontzen duenez, biraketa-abiadura nahiko altuak lor ditzake. Gainera, normalean kostu-eraginkorragoa da momentu baliokidea duen servo-motor sistema bat baino.
ERLAZIONATUTAKO EREDUAK
Eredu erlazionatu batzuk gomendatzen dizkizugu...