Motor servo Adalah ? Dan Bagaimana cara kerjanya?

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana cara mengendalikan kendaraan robot dengan arester bom yang biasa digunakan dalam aplikasi militer, atau bagaimana mesin pemotong dan pembentuk logam dapat memberikan gerakan yang tepat untuk penggilingan, pembubutan, dan pembengkokan dalam pembuatan logam, atau bagaimana sistem pemosisian antena dapat mengontrol orientasi dan tinggi Akurasi?

Seperti yang akan Anda pelajari dalam pembahasan ini, aplikasi motor servo paling sering digunakan dalam sistem loop tertutup, di mana kontrol posisi presisi biasanya digunakan dalam aplikasi industri dan komersial, mau tau tentang jenis motor listrik bisa di baca Jenis Jenis Motor Listrik

Dikombinasikan dengan posting blog yang baru-baru ini diterbitkan, apa itu motor stepper dan prinsip kerjanya, dan pelajaran ini, Anda akan belajar menggunakan berbagai jenis motor untuk kontrol gerak, terutama motor stepper dan motor servo.

Disini kita akan membahas motor servo adalah ? dan prinsip kerjanya,

Oleh karena itu, mari kita definisikan terlebih dahulu apa itu motor servo dan beberapa fitur unik dari jenis motor servo dan penerapannya.

Dasar-dasar motor servo

Mari kita mulai dengan dasar-dasar motor servo. Motor servo adalah bagian dari sistem loop tertutup, yang terdiri dari rangkaian kontrol, motor servo, poros, potensiometer, roda gigi penggerak, amplifier dan encoder atau resolver.

Motor servo adalah perangkat listrik independen yang dapat memutar bagian-bagian mesin dengan efisiensi tinggi dan presisi tinggi.

Poros keluaran motor ini dapat digerakkan ke sudut, posisi dan kecepatan tertentu, yang tidak tersedia pada motor biasa.

Motor servo menggunakan motor konvensional dan memasangkannya dengan sensor untuk mendapatkan umpan balik posisi.

Kontroler adalah bagian terpenting dari motor servo dan dirancang dan digunakan secara khusus untuk tujuan ini.

Motor servo adalah motor listrik yang memiliki mekanisme loop tertutup yang menggabungkan umpan balik posisi untuk mengontrol rotasi atau kecepatan dan posisi linier.

Motor dikendalikan oleh sinyal listrik analog atau digital, yang menentukan jumlah gerakan yang mewakili posisi perintah akhir dari sumbu.

Encoder jenis ini digunakan sebagai sensor yang memberikan umpan balik kecepatan dan posisi. Sirkuit dibangun di rumah motor, yang biasanya dilengkapi dengan sistem roda gigi.

Tipe motor servo

Jenis-jenis motor servo dibagi menjadi berbagai jenis sesuai dengan aplikasinya, seperti motor servo AC dan motor servo DC.

Ada tiga faktor utama yang perlu dipertimbangkan ketika mengevaluasi motor servo. Pertama, menurut jenis arus-AC atau DC, dan kedua menurut jenis AC yang digunakan, apakah motor menggunakan sikat, jenis pertimbangan ketiga adalah medan putar motor, rotor, dan apakah putarannya. sinkron atau asinkron.

Mari kita pertama-tama memperkenalkan tindakan pencegahan servo. Pertimbangan AC atau DC adalah klasifikasi motor paling dasar berdasarkan jenis arus yang akan digunakan motor.

Dari sudut pandang kinerja, perbedaan utama antara motor AC dan motor DC adalah kemampuan bawaan mereka untuk mengontrol kecepatan.

Untuk motor DC, kecepatan sebanding dengan tegangan suplai dari beban konstan.

Pada motor AC, kecepatan ditentukan oleh frekuensi tegangan yang diberikan dan jumlah kutub magnet.

Meskipun motor AC dan DC digunakan dalam sistem servo, motor AC akan menahan arus yang lebih tinggi dan lebih umum digunakan dalam aplikasi servo, seperti robotika, manufaktur online, dan aplikasi industri lainnya yang memerlukan pengulangan dan presisi tinggi.

Langkah selanjutnya adalah brushless. Motor servo DC secara mekanis diubah oleh sikat, komutator atau metode elektronik tanpa sikat.

Motor Brushed umumnya lebih murah dan lebih sederhana untuk dioperasikan, sementara desain tanpa sikat lebih andal, lebih efisien, dan tidak terlalu berisik.

Komutator adalah sakelar listrik putar yang secara berkala membalikkan arah aliran arus antara rotor dan rangkaian penggerak.

Ini terdiri dari silinder yang terdiri dari beberapa bagian kontak logam pada rotor. Dua atau lebih kontak listrik yang disebut "sikat" yang terbuat dari bahan konduktif lunak (seperti karbon) menekan komutator dan meluncur ke kontak dengan mereka saat segmen komutator berputar.

Meskipun sebagian besar motor yang digunakan dalam sistem servo adalah desain tanpa sikat AC, motor magnet permanen yang brushed kadang-kadang digunakan sebagai motor servo karena kesederhanaan dan biayanya yang rendah.

Jenis motor DC brush yang paling umum dalam aplikasi servo adalah motor DC magnet permanen.

Motor DC brushless menggunakan metode elektronik untuk menggantikan sikat fisik dan komutator untuk mencapai pergantian, biasanya melalui penggunaan sensor efek Hall atau encoder.

Motor AC biasanya tanpa sikat, meskipun ada beberapa desain—misalnya, motor serba guna, yang dapat berjalan dengan daya AC atau DC, memiliki sikat dan dimodifikasi secara mekanis.

Kategori terakhir yang perlu dipertimbangkan adalah apakah aplikasi motor servo akan menggunakan medan putar sinkron atau asinkron.

Meskipun motor DC biasanya diklasifikasikan sebagai motor brushed atau brushless, motor AC biasanya dibedakan berdasarkan kecepatan putaran medan magnet sinkron atau asinkron.

Jika mengingat pertimbangan AC-DC, pada motor AC, kecepatan ditentukan oleh frekuensi tegangan catu daya dan jumlah kutub magnet.

Kecepatan ini disebut kecepatan sinkron. Oleh karena itu, pada motor sinkron, rotor berputar pada kecepatan yang sama dengan medan magnet stator yang berputar.

Namun, pada motor asinkron, biasanya disebut motor induksi, rotor berputar pada kecepatan yang lebih lambat daripada medan magnet putar stator.

Namun, kecepatan motor asinkron dapat diubah menggunakan berbagai metode kontrol, seperti mengubah jumlah kutub dan mengubah frekuensi, tidak lebih.

Prinsip kerja motor servo DC terdiri dari empat komponen utama: motor DC, perangkat penginderaan posisi, rakitan roda gigi, dan rangkaian kontrol.

Kecepatan motor DC yang dibutuhkan didasarkan pada tegangan yang diberikan.

Untuk mengontrol kecepatan motor, potensiometer menghasilkan tegangan sebagai salah satu input dari penguat kesalahan.

Di beberapa sirkuit, pulsa kontrol digunakan untuk menghasilkan tegangan referensi DC yang sesuai dengan posisi atau kecepatan motor yang diinginkan, dan diterapkan ke konverter tegangan lebar pulsa.

Panjang pulsa menentukan tegangan yang diterapkan pada amplifier yang tidak berfungsi sebagai tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan kecepatan atau posisi yang diperlukan.

Untuk kontrol digital, PLC atau pengontrol gerakan lainnya digunakan untuk menghasilkan pulsa dalam siklus kerja untuk mencapai kontrol yang lebih presisi.

Sensor sinyal umpan balik biasanya berupa potensiometer, yang menghasilkan tegangan yang sesuai dengan sudut mutlak poros motor melalui mekanisme roda gigi. Kemudian nilai tegangan umpan balik diterapkan pada input penguat komparator kesalahan.

Penguat membandingkan tegangan yang dihasilkan oleh posisi arus motor yang dihasilkan oleh umpan balik potensiometer dengan posisi motor yang diinginkan untuk menghasilkan kesalahan tegangan positif atau negatif.

Tegangan gangguan diterapkan ke armature motor. Saat gangguan meningkat, tegangan output yang diterapkan pada angker motor juga meningkat. Selama ada gangguan, penguat komparator akan memperkuat tegangan gangguan untuk memasok daya ke angker.

Motor berputar sampai kesalahan menjadi nol. Jika kesalahannya negatif, tegangan jangkar dibalik, sehingga jangkar berputar ke arah yang berlawanan.

Prinsip kerja motor servo AC didasarkan pada struktur dua jenis motor servo AC yang berbeda, yaitu sinkron dan asinkron (induksi).

Motor servo AC sinkron terdiri dari stator dan rotor. Stator terdiri dari rangka silinder dan inti stator.

Kumparan jangkar dililitkan pada inti stator, kumparan dihubungkan ke kawat, dan arus disuplai ke motor melalui kawat.

Rotor terdiri dari magnet permanen, perbedaannya dengan rotor induksi asinkron adalah arus pada rotor dihasilkan oleh induksi elektromagnetik, sehingga disebut motor servo brushless.

Ketika medan magnet stator dieksitasi oleh suatu tegangan, rotor mengikuti medan magnet stator dan berputar pada kecepatan yang sama atau sinkron dengan medan magnet stator.Inilah sumber sinkronisasi.

Dengan rotor magnet permanen jenis ini, tidak diperlukan arus rotor, sehingga ketika medan magnet stator dimatikan dan dihentikan, rotor juga akan berhenti. Karena tidak ada arus rotor, motor memiliki efisiensi yang lebih tinggi.

Ketika posisi rotor relatif terhadap stator diperlukan, encoder ditempatkan pada rotor dan memberikan umpan balik ke pengontrol motor servo.

Stator motor servo AC asinkron atau induksi terdiri dari inti stator, belitan jangkar dan kawat timah, dan rotor terdiri dari poros dan belitan inti rotor.

Kebanyakan motor induksi mengandung elemen berputar, rotor, atau sangkar tupai.

Hanya belitan stator yang dialiri daya AC.

Sumber daya AC menghasilkan medan fluks magnet bolak-balik di sekitar belitan stator. Medan fluks magnet bolak-balik berputar dengan kecepatan sinkron.

Fluks yang berputar disebut medan magnet berputar (RMF). Kecepatan relatif antara medan magnet putar stator dan konduktor rotor menyebabkan gaya elektromagnetik yang diinduksi dalam konduktor rotor sesuai dengan hukum induksi elektromagnetik Faraday. Ini adalah tindakan yang sama yang terjadi pada transformer.

Sekarang, arus induksi di rotor juga akan menghasilkan medan fluks bolak-balik di sekitarnya. Fluks rotor ini tertinggal dari fluks stator.

Kecepatan rotor berhubungan antara medan fluks stator yang berputar dan putaran rotor dalam arah yang sama dengan arah fluks stator.

Rotor tidak berhasil mengejar kecepatan fluks stator atau tidak sinkron, maka dari itu diturunkan tipe asinkron.

Aplikasi Motor Servo

Aplikasi Motor Servo diterapkan di banyak sistem dan produk industri dan komersial seperti dengan robotika di mana motor servo digunakan di setiap "sambungan" robot untuk melakukan sudut gerakan yang tepat.

Fokus otomatis kamera menggunakan motor servo yang terpasang pada kamera yang mengoreksi posisi lensa secara tepat untuk mempertajam gambar di luar fokus.

Dan dengan sistem penentuan posisi antena di mana motor servo digunakan baik untuk penentuan posisi azimuth maupun sumbu elevasi antena dan teleskop seperti yang digunakan oleh National Radio Astronomy Observatory.

Ini menyimpulkan posting blog, Motor Servo adalah? dan Cara Kerjanya.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Share this post