Servomoottori

Termi "servo" tulee kreikan kielen sanasta, joka tarkoittaa "orjaa". "Servomoottorilla" tarkoitetaan moottoria, joka tottelee ehdottomasti ohjaussignaalin käskyä: ennen ohjaussignaalin antamista roottori pysyy paikallaan; kun ohjaussignaali annetaan, roottori alkaa pyöriä välittömästi; kun ohjaussignaali katoaa, roottori lakkaa pyörimästä välittömästi. Servomoottori on mikromoottori, jota käytetään toimilaitteena automaattisissa ohjauslaitteissa. Sen tehtävänä on muuntaa sähköiset signaalit pyörivän akselin kulmasiirtymäksi tai kulmanopeudeksi. Servomoottori tunnetaan myös toimimoottorina, ja sitä käytetään toimilaitteena automaattisissa ohjausjärjestelmissä vastaanotettujen sähköisten signaalien muuntamiseksi moottorin akselille lähetettäväksi kulmasiirtymäksi tai kulmanopeudeksi.

Servomoottorit jaetaan kahteen pääluokkaan: AC-servomoottorit ja DC-servomoottorit.

Vaihtovirtaservomoottorin perusrakenne on samanlainen kuin vaihtovirtainduktiomoottorin (asynkronisen moottorin). Staattorissa on kaksi magnetointikäämiä Wf ja ohjauskäämiä Wc, jotka ovat 90° sähköisellä kulmalla toisiinsa nähden erillään. Ne on kytketty vakiovaihtojännitteeseen. Muuttamalla Wc:hen syötettyä vaihtojännitettä tai vaihetta voidaan moottorin toimintaa ohjata. Vaihtovirtaservomoottoreille on ominaista vakaa toiminta, hyvä ohjattavuus, nopea vasteaika, korkea herkkyys ja tiukat epälineaarisuusindikaattorit mekaanisille ja säätöominaisuuksille (vaatii alle 10–15 % ja alle 15–25 %).

Tasavirtaservomoottorin perusrakenne on samanlainen kuin yleisen tasavirtamoottorin. Moottorin nopeus n = E / K1j = (Ua – IaRa) / K1j, jossa E on ankkurin käänteinen sähkömotorinen voima, K on vakio, j on vuo napaa kohden, Ua ja Ia ovat ankkurin jännite ja virta ja Ra on ankkurin resistanssi. Muuttamalla Ua:ta tai φ:tä voidaan säätää tasavirtaservomoottorin nopeutta. Yleinen menetelmä on kuitenkin säätää ankkurin jännitettä. Kestomagneetti-tasavirtaservomoottoreissa magnetointikäämi on korvattu kestomagneeteilla, ja vuo φ on vakio. Tasavirtaservomoottoreilla on hyvät lineaariset säätöominaisuudet ja nopea vasteaika.