سروو موتور بر اساس کاربردی که دارند به سه دسته موتور های دی سی، موتور های کرلس و موتور های براشلس تقسیم می شوند. سروو موتور ها دستگاه هایی هستند که کاربرد صنعتی دارند و در موقعیت هایی که نیاز به توانایی حرکت بالا و دقت زیاد است از آن ها استفاده می شود.
1. موتور دی سی
اولین نمونه از سروو موتور که درباره ویژگی ها، کاربرد و روش های کنترل آن صحبت می کنیم، موتور دی سی است. این موتور ها که با جریان مستقیم کار می کنند، انرژی الکتریکی جریان مستقیم را با سرعت بالا به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. دی سی موتور ها نوعی محرک چرخشی هستند و با استفاده از سیگنال های الکتریکی، جریان مستقیم سرعت شتاب و کنترل موقعیت زاویه ای را کنترل می کنند.
ساختار موتور دی سی
ساختار و عملکرد این موتور ها به گونه ای است که بر اساس سیستم کنترل بازخورد حلقه بسته، کار می کنند. موتور های دی سی دقت بالایی دارند. عملکرد روانی از خود نشان می دهند و پاسخ های دینامیکی که ارائه می دهند، برای کنترل دقیق حرکت ایده آل هستند. دی سی موتور ها در انرژی صرفه جویی می کنند و هزینه های عملیاتی را پایین می آورند.
ساختار این موتور ها به دو صورت می باشد که عبارتند از:
موتور جاروبک دار
ارزان ترین مدل های موتور دی سی، نمونه های جاروبک دار هستند که کار کردن با آن ها بسیار ساده است. این موتور ها دارای قطعاتی مانند هال و انکودر هستند. اما قطعاتی مانند کموتاتور در این موتور ها استفاده نشده است. این نمونه ها قابلیت پاسخ دهی سریع تر و دقیق تری نسبت به استپ و استارت دارند.
موتور بدون جاروبک
نمونه های جاروبک دار دارای قطعه کموتاتور هستند و از نظر بالا بودن سرعت و پایین بودن صدای دستگاه عملکرد بسیار خوبی دارند. این موتور ها که دارای آهنربا های دائمی هستند، بیشتر از نمونه های دیگر در سروو موتور ها به کار می روند.
کاربرد موتور دی سی
از دی سی موتور ها در صنایع اتوماسیون رباتیک، ماشین کاری CNC، هوافضا، صنایع دفاعی و ساخت دستگاه ها و تجهیزات پزشکی استفاده می شود.
2. موتور کرلس
یکی دیگر از انواع سروو موتور ها موتور کرلس است که با نام کورلس هم شناخته می شود.
ساختار موتور کرلس
این موتور ها که بدون هسته یا قفس فلزی هستند، انرژی لازم برای کارکرد خود را از نوعی سیم پیچ خاص به دست می آورند. طراحی این سیم پیچ به گونه ای است که از الگوی خاصی پیروی می کند و باعث افزایش مقاومت مکانیکی موتور می شود.
همانطور که اشاره شد این موتور ها به خاطر حذف هسته آهن، نویز الکتریکی کمتری دارند و میزان القا و جرقه را کاهش می دهند. کاهش لغزش برس ها و قوس دهی کمتر، باعث ایجاد صدای کمتر می شود. این نمونه از موتور ها وزن بسیار سبکی دارند. مصرف انرژی پایینی دارند و به خاطر سرعت بالا و نویز کمتر، برای ساخت محصولات کوچک بهترین گزینه هستند.
کاربرد موتور کرلس
این موتور ها دارای صدای بسیار کمی هستند. به همین خاطر به آن ها موتور بی صدا گفته می شود. در پروژه های دانشجویی، صنایع رباتیک و برای ساخت پهپاد از این موتور ها استفاده می شود.
3. موتور براشلس
وظیفه اصلی موتور براشلس تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است. اما تفاوت هایی که این موتور با سایر موتور ها دارد، این است که خود موتور به کمک انرژی الکتریکی جابجا می شود و در ساختار آن آهنربا هایی وجود دارد که مستقیماً نیرو را از جریان الکتریکی دریافت کرده و به واسطه آن روتور را در داخل استاتور می چرخانند.
ساختار موتور براشلس
در ساختار موتور براشلس به جای استفاده از برس از کنترل کننده موتور استفاده شده است. این کنترل کننده باعث ایجاد چرخش شده و در نتیجه این چرخش هم انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. این موتور ها مولفه ای به نام لغزش ندارند و دارای یک سیم پیچ ثابت هستند. در این موتور ها برخلاف موتور های القایی، آهنربا است که می چرخد و باعث انتقال ولتاژ به سیم پیچ ها می شود. به همین خاطر است که نیازی به جاروبک یا همان براش در ساخت موتور های براشلس نیست.
موتور های براشلس دارای ساختارهای گوناگونی هستند که با نام های سه فاز، تک فاز، دو فاز و پنج فاز شناخته می شوند. البته موتور هایی با تعداد فاز بالاتر هم وجود دارد. ولی نمونه ای که بیشتر از همه مورد استفاده قرار می گیرد، موتور سه فاز براشلس است.
اگر بخواهیم به صورت دقیق موتور براشلس را معرفی کنیم، باید آن را در دسته موتور های دی سی قرار دهیم که دارای آهنربا هستند و قدرت و انرژی مورد نیاز خود را از جریان الکتریکی مستقیم دریافت می‌کنند.
موتور های براشلس نسبت به موتور های معمولی دارای مزایای زیادی هستند. این موتور ها قابلیت کنترل دقیقی دارند و از مکانیزم فیدبک برای رسیدن به گشتاور و سرعت مورد نظر استفاده می‌کنند. به همین خاطر کنترل پذیری آن ها راحت تر است. این موتور ها بهره وری بالایی دارند. طول عمر آن ها زیاد است، کمترین میزان گرما و حرارت را تولید می‌کنند و به خاطر داشتن راندمان بالای موتور از سایش قطعات دستگاه جلوگیری می کنند.
کاربرد موتور براشلس
در صنایع گوناگون برای ساخت پهپاد و کواد کوپتر ها از موتور براشلس استفاده می شود.
کلام پایانی
سروو موتور می تواند با راندمان بالا و با دقت بسیار زیادی بچرخد. به همین خاطر از این دستگاه الکتریکی در سیستم های کنترل فیدبک استفاده می کنند. این موتور الکتریکی سنکرون که دارای آهنربای دائمی است، نسبت به سایر موتور های برقی از قدرت اینرسی و حجم گشتاور بالاتری برخوردار است.
انواع مختلف سروو موتور ها را در این مقاله مورد بررسی قرار دادیم. موتور های براشلس، موتور کرلس و موتور های دی سی جزو فراگیر ترین نمونه های سوو موتور هستند که در صنایع رباتیک و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.