Serwomotor, serwonapęd, serwomechanizm? Różnice w definicjach, które warto znać

Serwonapędy są bardzo popularne w przemyśle, ale nie tylko. Na przykład w modelarstwie stosuje się tzw. serwomechanizmy modelarskie. Czy w ogóle można porównać jedno do drugiego? I tak i nie, ale o tym troszkę później. Zacząć trzeba od początku: czym w ogóle jest serwonapęd?

Serwonapędy stosowane w przemyśle składają się z kilku kluczowych elementów. Pierwszym jest serwosilnik (serwomotor), czyli silnik elektryczny. Najczęściej jest to synchroniczny silnik z magnesami trwałymi. Ten typ silnika pozwala osiągnąć większą dynamikę całego układu, a także wysoki moment trzymający oraz startowy.

Drugą kluczową cechą serwosilnika jest sprzężenie zwrotne. W urządzeniu znajduje się czujnik, który informuje o kącie obrotu wału silnika. W tym celu wykorzystywane są enkodery inkrementalne lub absolutne. Pierwszy rodzaj podaje wartości przyrostowo, np. w postaci ciągu impulsów, drugi typ natomiast przesyła wartość absolutną położenia, a także zapamiętuje bieżącą pozycję i potrafi ją śledzić pomimo braku zasilania. W serwosilniku może też występować hamulec zwalniany za pomocą elektromagnesu, ale nie jest to obligatoryjne.

Drugim ważnym elementem serwonapędu jest serwowzmacniacz. Zamienia on sygnał zadany – w postaci prędkości, położenia lub momentu – na odpowiednie wysterowanie częstotliwości i napięcia zasilającego serwosilnik. Można powiedzieć, że serwowzmacniacz pełni podobną funkcję do dużo bardziej znanych przemienników częstotliwości (falowników). Różnica polega na tym, że serwowzmacniacze dedykowane są do konkretnych silników danego producenta. Mają także dużo większą precyzję sterowania i charakteryzują się wysoką częstotliwością odpowiedzi, dzięki czemu świetnie nadają się do synchronizacji osi.

Urządzenia te mogą różnić się wbudowanymi funkcjami, rodzajem komunikacji,  a także możliwością sterowania PULS Direction, czyli wejściem wysokoczęstotliwościowym, poprzez które pozycję podaje się za pomocą ciągu impulsów, oraz wejściem ustalającym kierunek obrotów.

Wracając więc do naszego pytania ze wstępu: czy serwomechanizmy modelarskie mają coś wspólnego z serwonapędami?

Z jednej strony TAK, ponieważ działają na podobnej zasadzie. Mają one silnik (w tym przypadku silnik prądu stałego), który zasilany jest przez wbudowany miniaturowy wzmacniacz. Jako sprzężenie zwrotne zastosowany jest potencjometr, dlatego ruch serwomechanizmów modelarskich jest często ograniczony do obrotu od 0 do 270 stopni.

Z drugiej jednak strony – NIE, ponieważ serwomechanizmy modelarskie służą wyłącznie do sterowania pozycją, mają ograniczoną zakres ruchu. Ze względu na swoje miniaturowe wymiary mają też bardzo ograniczoną moc. Pomiar położenia za pomocą potencjometru daje też ograniczoną dokładność pozycji, jednak w modelarstwie sprawdza się znakomicie.

Sprawdź ofertę serwonapędów Astraada w sklepie internetowym firmy ASTOR.