Servo motorlar, hassas kontrol sağlayan ve geri bildirim cihazlarıyla kapalı döngü sistemini kullanan elektrik motorlarıdır. Endüstriyel makinelerden günlük mekanizmalara kadar geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılırlar. Servo motor seçimi, tork, hız, verimlilik ve sargı tipi gibi yük gereksinimlerini ve çevresel koşulları anlamayı gerektirir. Ayrıca, kirlilik, sıcaklık ve titreşim gibi çevresel faktörler de seçimde dikkate alınmalıdır. Doğru servo motoru seçmek, istenen tonaj ve performansı sağlamak için önemlidir.
Servo Motor Seçiminde Dikkate Alınması Gereken Üç Ana Faktör
Servo motor seçimi, genellikle boyutlandırma olarak adlandırılan bir süreçtir. Bu süreçte, uygulamanın ağırlığı, döngü hızı ve dinlenme / soğutma gibi faktörler belirlenmelidir. Uygulama belirlendikten sonra, motorun gereken pik tork, sürekli tork ve hızını belirlemek diğer motorları eleyecektir. Tork ve hız, servo motor seçiminde el ele gider. Tork eğrileri, bu ilişkiyi temsil etmek için kullanılan bir araçtır ve sürekli veya aralıklı olarak sürdürülebileceği zamanları gösterir.
Diğer iki önemli terim olan derecelendirilmiş tork ve derecelendirilmiş hızı bilmek de önemlidir. Derecelendirilmiş tork, bir motorun sürekli olarak üretebileceği maksimum torkudur. Derecelendirilmiş hız ise derecelendirilmiş torkun kullanılabileceği en yüksek hızdır.
Sürekli Tork
Sürekli tork, bir döngü boyunca torkun zamanla ağırlıklandırılmış bir ortalamasıdır. İstenen hızı koruyabilmek için sürekli tork, tork eğrisinin sürekli bölgesine düşmelidir.
Pik Tork
Pik tork, döngü boyunca gereken en yüksek torktur. İdeal olarak, pik tork, aralıklı bölgede olmalıdır çünkü sürdürülebilir değildir. Eğer uygulama tarafından gereken pik tork, motorun sürekli bölgesine düşerse, büyük ihtimalle motor fazla boyutlandırılmıştır.
Hız
Bir servo motor seçerken, yükün ağırlığı kadar hızın da bilinmesi önemlidir. Genel olarak, bir motorun daha yüksek hızda dönmesi, mümkün olan torkun daha düşük olacağı anlamına gelir. Yaklaşık olarak, kutup sayısı yüksek hız ve düşük torka neden olduğu için gerilim faktörüdür. Döngünün motorun sınırlamalarına ne kadar yakın çalıştığı, motorun ne kadar ısınacağını etkiler. Aşırı ısınmalara karşı dikkatli olunmalı, ancak aynı zamanda maliyet etkin olmayacak kadar büyük olmamalıdır. Bu ilişkiler belirlendikten sonra, diğer önemli, ancak görev açısından daha az kritik faktörler belirlenebilir.
Servo Motor Seçiminde Diğer Önemli Faktörler
Hız ve tork gereksinimleri belirlendikten sonra, mevcut çevresel koşullara ve uygulama ortamına bağlı olarak diğer faktörler ve seçenekler değerlendirilmelidir.
Dişli Oranı
Tüm servo motorlar dişliye sahip olmasa da, birçok servo motor dişliye sahiptir. Doğrudan tahrik motorlarının ortaya çıkmasıyla dişli motorlar daha ilkel olarak kabul edilir, ancak daha düşük kutup sayısına sahip bir motorun tork kapasitesini artırabilirler. Dişli sistemde, servo motor bir tahrik dişlisini çevirir ve yük ile daha yakın bağlantılı olan başka bir dişliyi çevirir. (Bir servo motorunda birden fazla dişli eşleşmesi olabilir.) Diş çiftleşmesi arasındaki diş sayılarının oranları dişli oranını oluşturur. Bunun belirlenmesiyle, gerçek torku hesaplamak için standart tork denklemi kullanılır.
Eylemsizlik
Dönme işleminde, yükün şekli ve kütlesi, motor ve yük hızlandığında veya yön değiştirdiğinde eylemsizlik oluşturur. Motor, genellikle yüke göre ihmal edilebilir bir eylemsizliğe sahiptir, bu nedenle yük, kaseler veya tablolar gibi harekette sürtünme gibi herhangi bir sürtünme tarafından artırılan kendi eylemsizliğine sahiptir. Eylemsizlik, bilinmeyen bir tork değeri olmadığında kullanılabilir, çünkü dönmeyle ilgili F = ma denkleminin kütlesidir.
Hassasiyet
Doğrudan tahrik motorları, mekanik olarak sınırlı bir hassasiyete sahip değildir, bu da motorun geri bildirimi ne kadar doğru kullanacağı anlamına gelir. Bununla birlikte, kodlayıcı genellikle motor performansının bir sonucu olarak değil, genellikle genel mekanik yapının içine neyin uyduğuna bağlı olarak seçilir.
Çevresel Faktörler
Çevresel faktörler, çevrenin standart oda sıcaklığından farklı olduğu durumlarda genel seçimi etkiler. Örneğin, ambiyans sıcaklığı ne kadar yüksekse, mümkün olan sürekli tork o kadar düşük olur. Yüksek ambiyans sıcaklığı ve/veya sürekli tork gereksinimleri olan bir ortamda, sıvı soğutma iyi bir seçenektir, ancak motor mekaniği ve bağlantı ile doğrudan temas edilmemelidir. Diğer çevresel faktörler, kağıt fabrikaları, petrol kuyuları veya çelik fabrikaları gibi yerlerde yaygın olan kirlilik ve titreşim içerebilir. Özel olarak bu uygulamalar için tasarlanmış, derecelendirilmiş, mühürlü ve entegre motorlar bulunmaktadır.
Verimlilik
Bir servo motorun verimliliği, sabit bir tork değerine ulaşmak için gereken akım miktarıdır. Buna tork sabiti (Kt) denir ve bir motorun veri sayfalarında bulunabilir. Sargılar, bobinlerin birbirine göre nasıl bağlandığı (seri veya paralel) farklı yollarına atıfta bulunur ve farklı sargı seçenekleri şu takasları verir: Daha yüksek akım verimliliğine sahip sargılar, daha düşük hız yeteneklerine sahipken, daha yüksek hız yeteneklerine sahip sargılar daha düşük akım verimliliklerine sahiptir. Gerekli hız bilindiğinde, sargı, gereken hızlara ulaşırken daha verimli seçeneğe dayanır.
Doğru servo motor seçimi, uygulamanın anlaşılması, hareket eden parçanın özelliklerinin belirlenmesi, nasıl hareket ettiği ve ne kadar hızlı hareket ettiğinin belirlenmesiyle başlar. Bundan sonra, ana hız ve tork gereksinimleri belirlenebilir ve motorun çevresel faktörleri, verimlilik, hassasiyet ve dişli gibi diğer faktörler dikkate alınabilir. Elbette, bunların sırası ve önceliği uygulamaya bağlı olarak değişebilir. Servo motor seçimi, güncel teknolojiye ve üretim ortamlarında sıklıkla gereken hızı sunabilen motorların kullanılması için DC, fırçasız, senkron, yüksek kutuplu servo motorlar sunan Aksa Mühendislik gibi güvenilir bir tedarikçiyle çalışmak önemlidir.
