Wat is een servomotorUit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom
De servomotorEen servomotor is een speciaal soort elektromotor. De rotor van een servomotor kan, net als bij een gewone elektromotor, meer dan 360° verdraaien. Dit is dus, in tegenstelling tot wat wel eens gedacht wordt, geen kenmerkende eigenschap. Vandaar dat het ook bijna nooit in de specificaties vermeld staat. De servomotor lijkt wat betreft het gedrag op een stappenmotor. Het voorvoegsel "servo" komt van het Latijnse "servus", dat "slaaf" of "dienaar" betekent: technisch gezien te vertalen naar "het volgen of uitvoeren van een opdracht". Een servomotor volgt dus de (complexe) opdracht die hem gegeven wordt. De servomotor is speciaal ontwikkeld voor industriële toepassingen, zoals:
Bij het modelspoor wordt een servomotor niet toegepast, vanwege de afmetingen, de benodigde (omvangrijke) stuurapparatuur, de vaak hogere voedingsspanning (48 V en hoger) en niet te vergeten, het kostenplaatje.
EigenschappenEen servomotor heeft de volgende eigenschappen:
Servomotoren worden verder nog ingedeeld in AC of DC (wissel- of gelijkspanning) en binnen die groepen zijn ze dan weer onderverdeeld in brushed en brushless. Een brushed servomotor is uitgevoerd met koolborstels, die de rotor van spanning voorziet. De brushless servomotoren zijn anders geconstrueerd, waardoor ze zonder koolborstels werken. Vooral de brushless-servomotoren hebben een grote vlucht genomen en worden gebruikt in de meeste regeltoepassingen. Mechanische opbouw van de rotorEen servomotor is meestal voorzien van een dunne langwerpige rotor. Dit wordt gedaan, om er voor te zorgen dat de bewegende massa zo dicht mogelijk bij de as aanwezig is. Bijkomend voordeel van een dunne rotor is, dat deze veel sneller op toeren komt (minder traagheidsmoment). Door de kleine diameter kunnen zeer hoge toerentallen behaald worden. De aansturingDe servomotor wordt aangestuurd door een speciale servoversterker (hierna te noemen SV). Deze SV heeft een groot aantal aansluitpunten voor de diverse polen (meestal 6 of 9) en de ingebouwde encoder van de servomotor. De SV ontvangt signalen van de, in de servomotor ingebouwde, encoder (pulsgever). De encoder (ook wel "resolver" genoemd) is een elektronische pulsvormer. De opnemer van de encoder kan bijv. een Hall-sensor (magnetische opnemer) of een fotocel (met fotodiode of fototransistor) zijn. Hiermee wordt de positie van de rotor nauwkeurig gemeten en omgezet naar een elektrisch signaal, dat naar de SV geleid wordt. De hoek-verdraaiing van de rotor heet de rotor-reactiehoek. Hoe meer polen de servomotor heeft, hoe kleiner de resolutie (het aantal graden hoekverdraaiing per poolaansturing) Typen servomotorenEr bestaan twee typen servomotoren: "synchroon" en "asynchroon". Synchrone servomotorEen synchrone servomotor bestaat uit de volgende onderdelen:
De magneten (neodimium-ijzer-boor) worden in de regel op de rotor gelijmd. Doordat de permanente magneten veel sterker zijn dan de traditionele ferrietmagneten, kan de servomotor veel compacter gebouwd worden. Bij de synchrone servomotor zal de rotor net zo snel draaien als de draaisnelheid van het, door de polen opgewekte, elektomagnetische veld. Asynchrone servomotorEen asynchrone servomotor bestaat uit de volgende onderdelen:
De asynchrone servomotor moet met een ventilator gekoeld worden, anders zal deze bij stilstand geen koppel kunnen leveren vanwege te hoge thermische belasting. Bij de asynchrone servomotor zal de rotor langzamer draaien dan de draaisnelheid van het, door de polen opgewekte, elektomagnetische veld. Kenmerkende eigenschappen van de servomotor
Ter vergelijking: een modeltrein-elektromotortje heeft twee aansluitingen, een sterkstroommotor (drie-fasen) heeft drie aansluitingen (vier als we de aarding meerekenen). Bij een servomotor komt er echter een "bos" draden uit de behuizing. VoedingspanningDe voedingsspanning voor de servoversterker bedraagt 24 V AC/DC of 48 V AC/DC of 230 V AC. De voedingspanning op de servomotor zal een stukje lager liggen, vanwege de onvermijdelijke verliezen in de regelelektronica. Een gangbare spanning op de servomotor is bij netspanningvoeding circa 200 volt. ReductorAan de servomotor wordt, indien noodzakelijk, een reductor gemonteerd. Dit is een tandwielvertraging die het hoge toerental van de servomotor terugbrengt (reduceert) tot een bruikbaar toerental. Door de tandwielvertraging neemt de kracht op de uitgaande as toe. Meer informatie
Overgenomen van "https://encyclopedie.beneluxspoor.net/index.php?title=Wat_is_een_servomotor&oldid=49627"
Verborgen categorie: |