Servo motorlar

[PIC_achu]

Arkadaşlar piyasada kullanılan endüstriyel servo motorlar ve sürülme prensiplari hakkında paylaşımlarınızı bekliyorum.

 

[erguller]

Bazı markalarda palsler ile pozisyon kontrolu yapılıyor bazı markalarda da kendi haberlesmesi uzerinden servonun pozisyon kontrolu yapılıyor.Son yontemde daha karmasık ve hızlı calısan uygulamalarda daha iyi sonuc alınıyor.Bu markalar daha pahalı ve kaliteli oluyor.

 

[alaaddin]

Servolar programlanabilir bir mile sahip olan küçük cihazlardır. Servoya belirli kodlar göndererek bu milin pozisyonunu istediğimiz açıda değiştirilebiliriz. Giriş hattındaki kodlu sinyalimiz var oldukça, servo milin pozisyonunu kodun istediği şekilde sabit tutar. Kodlar değiştikçe milin açısalpozisyonu da değişir. Örneğin, servolar uzaktan kumandalı uçaklarda yön tayiniiçin hareketli parçaların pozisyonlarını değiştirmek için kullanılır. Uzaktankumandalı araçlar ve oyuncaklar için ve elbette robotlar için de kullanılırlar.

Servolar robotlar için vazgeçilmez parçalardır. Gömülü kontrol devrelerinesahiptir ve küçük boyutlarına karşın inanılmaz güçlüdür. Ayrıca mekanik gücü orantılı olarak harcar. Yani hafif yüklü bir servo fazla güç harcamayacaktır.

Servo Motorlar Nasıl Çalışır : Servo motor çıkış miline bağlı bir potansiyo metre ve bazı kontrol devrelerine sahiptir. Bu potansiyo metre motorun o an hangi açıda bulunduğunu bize gösterir. Eğer mil doğru açıda ise motor çalışmayı durdurur. Eğer kontrol devresi motorun istenilen açıdaolmadığını tespit ederse açı doğru olana kadar motoru haraket ettirir. Çıkışmili 180 derecelik bir açıda haraket edebilme kapasitesine sahiptir. Genellikle210 dereceye kadar açı değiştirebilir fakat bu üründen ürüne göre çeşitli farklılıklar arzeder. Normal bir servo 0 ile 180 derecelik açıları kontroletmek için kullanılır. Normal bir servo motor, çıkış dişlisinin mili mekanikolarak kısıtlaması sebebiyle daha büyük bir açı ile haraket ettirilemez.

Motora uygulanan güç haraket etme miktarı ile orantılıdır. Yani eğer mil büyük bir uzaklık kat ederse, motor bütün gücüyle çalışıcaktır. Eğer küçük bir açı için hareket edecekse motor daha yavaş dönecektir. Buna orantısal kontrol denir.
Servo Motorla İletişim : Datakablosu ( cat5 ) servo ile haberleşmek için kullanılır. Açı data kablosuna vereceğim iz sinyalin süresi ile orantılıdır. Bu Sinyal kodlu modulasyon (Pulse CodedModulation) olarak adlandırılır. Servo her sinyal verilişinde 20 milisaniyelikbir gecikme ile çalışır. Sinyalin uzunluğu servonun ne kadar uzun haraket edebiliceğini belirler. Örneğin 1.5 milisaniyelik bir sinyal verilirse motor 90 derece dönecektir (Bu nötr pozisyon olarak adlandırılır). Eğer 1.5 saniyeden daha uzun bir sinyal verilirse mil 180 dereceye daha yakın bir açıdadönecektir.




D.C servo motorları, genel olarak bir D.C. motoru olup, motora gerekli D.C. aşağıdaki metotlardan elde edilir.
1- Bir elektrik yükselteçten.
2- A.C. akımın doyumlu reaktörden geçirilmesinden.
3- A.C. akımın tristörden geçirilmesinden.
4- Amplidin, retotrol, regüleks gibi dönel yükselteçlerden elde edilir.

D.C. servo motorlar çok küçük güçlerden çok büyük güçlere kadar imal edilirler(0,05 Hp den 1000 Hp ye kadar). Bu motorlar klasik D.C. motorlar gibi imal edilirler. Bu motorlar küçük yapılıdır ve endüvileri (yükseklik . uzunluk / Çap oranıyla) kutup atalet momentini minimum yapacak şekilde tasarlanırlar. Küçük çaplı ve genellikle içerisinde kompanzasyon sargısı olan, kuvvetli manyetik alanı boyu uzun doğru akım motorlarına da servo motor denir. D.C. servi motor çalışma prensibi açısından aslında, Statoru Daimi Mıknatıs bir D.C. motordur. Manyetik alan ile içinden akım geçirilen iletkenler arasındaki etkileşim nedeniyle bir döndürme momenti meydana gelir. Bu döndürme momenti manyetik alan vektörü ile sargı akım vektörü arasındaki açı 90° olduğunda maksimum değerin alır. Bir D.C. sevromotorda fırçaların konumları, her iki dönüş yönü için de döndürme momenti açısının 90° olmasını sağlayacak şekilde belirlenmiştir. Kolektör segmentlerinin fazla olması neticesinde momentin sıfır bir noktada rotorun hareketsiz kalması engellenmiş olur.


Sanayide kullanılan çeşitli doğru akım motorları vardır. Servo sistemlerde kullanılan doğru akım motorlarına ise D.C. servomotorlar adı verilir. D.C. servomotorlarda rotor eylemsizlik momenti çok küçüktür. Bu sebepten piyasada çıkış momentinin eylemsizlik momentine oranı çok büyük olan motorlar bulunur.

Bazı D.C. Servomotorların çok küçük zaman sabitleri vardır. Düşük güçlü D.C. servomotorlar piyasada genellikle bilgisayar kontrollü cihazlarda (disket sürücüler, teyp sürücüleri, yazıcılar, kelime işlemciler, tarayıcılar vs.) kullanılırlar. Orta ve büyük güçlü servomotorlar ise sanayide genellikle robot sistemleri ile sayısal denetimli hassas diş açma tezgâhlarında kullanılır. D.C. motorlarda alan sargıları rotor sargılarına seri veya paralel bağlanır. Endüvi sargılarından bağımsız olarak uyartılan alan sargılarının akısı Endüvi sargılarından geçen akımın fonksiyonu değildir. Bazı D.C. motorlarda manyetik akı sabittir. Uyarma sargıları endüviden bağımsız olan veya sabit mıknatısla uyartılan motorlarda hız kontrolü endüvi gerilimi ile yapılabilir. Bu tip kontrol yöntemine endüvi kontrol yöntemi denir.

Uyarma sargılarının yarattığı akı ile yapılan denetlemede ise endüvi akımı sabit tutulur. Statorda bulunan uyartım sargılarının yarattığı akının kontrolü ile hız ayarlanır. Bu tip motorlara alan kontrollü motorlar denir. Fakat rotor sargılarından geçen akımın sabit tutulabilmesi ciddi bir problemdir. Zira rotor akımı yükün ve kaynağın birer fonksiyonudur.

Endüvi kontrollü motorlara göre alan kontrollü motorların alan sabitleri daha büyüktür. Büyük aralıklarda değişen hız ayarlarında rotor geriliminin değiştirilmesi; buna karşılık küçük aralıklarda hassas hız ayarı gereken yerlerde ise alan sargılarının yaratmış olduğu manyetik akı hız kontrolü yöntemi tercih edilir.

D.C. servomotorlar genellikle “elektronik hareketli denetleyiciler ” adı verilen servo sürücüler ile kontrol edilirler. Servo sürücüler servomotorun hareketini kontrol ederler. Kontrol edilen büyüklükler çoğu zaman noktadan noktaya konum kontrolü, hız kontrolü ve ivme programlamasıdır. PWM tekniği adı verilen darbe genişlik modülasyonu genellikle robot kontrol sistemlerinde, sayısal kontrol sistemlerinde ve diğer konum denetleyicilerinde kullanılırlar.

DC Servomotor ve AC Servomotorun karşılaştırılması
Fırçasız servomotorlar D.C. servomotorların bakım gereksinimlerini ortadan kaldırmak amacıyla getirilmiştir. Modern servo sistemlerde kullanılan fırçasız servomotorların en önemli üstünlüğü fırça ve komütatör elemanlarının bulunmasıdır. Bu nedenle fırçaların bakımı diye bir olaydan bahsedilemez ve fırçalardan birçok problem önlenmiş olur.

Kolektörlü D.C. servomotorlarda oluşan problemler bazen çok açık bir şekilde belli olmaz. Bazen fırçalarda olan kirlenme bile problem oluşturabilir. Fırçaların performansı ve ömrü atmosferlik şartlarla bile değiştiğinden dolayı değişik ortam koşullarında değişik yapılı fırçalar kullanılabilmektedir. Fırçasız servomotorlarda verim, eş ölçüdeki bir D.C. servomotora oranla daha yüksektir ve fırçaların sürtünme etkisi olmadığından dolayı sürtünme kuvveti verime katkıda bulunur.

Kolektör ve fırça aksamının yokluğu motor boyunu düşürür. Bu sadece motor hacmini düşürmekle kalmaz rotor destek rulmanları arasındaki mesafe ve rotor boyunun kısalması dolayısıyla rotorun yanal rijitliği de arttırılmış olmaktadır. Bu özellik hız/eylemsizlik oranına gereksinim duyulan uygulamalarda önemlidir.

Fırçasız konfigürasyonda sarımların sabit stator içine sarılması sebebi ile ısı yalıtımı için daha fazla en kesit alanı sağlanabilmekte ve sargılarda oluşabilmek ısı artışı algılama elemanları vasıtasıyla kolayca algılanabilmektedir.

Modern servo sistemlerde pozisyon sinyalinin belirlenmesi amacı ile bir kodlayıcı (encoder) veya resolver kullanılır. Kodlayıcı ve motorun tek bir ana iskelet üzerinde toplanması ile sistem daha kompakt bir yapıda olmaktadır. Bu motor yapısında manyetik akıyı üretmek için gerekli olan mıknatıs rotora monte edildiğinden dolayı döner-alan tipli motor yapısındadır. Senkron motor tipli fırçasız servomotorların yapıları doğru akım servomotorlarından farklı olması nedeniyle bu tipteki servomotorlar fırçasız D.C. servomotor olarak adlandırılır.

D.C. servomotorlardaki kolektörün aksine Fırçasız D.C. servomotorlar akımı yarıiletken güç elektroniği elemanları ile doğrulturlar. Diğer yönden rotor manyetik alanının kodlayıcı vasıtası ile algılanıp, algılanan bu pozisyona uygun düşecek şekilde stator sarımlarına üç fazlı alternatif akım akım verilmesi dolayısı ile kalıcı mıknatıslı senkron motor tipindeki fıçasız servomotorlar aynı zamanda A.C. servomotorlar olarak da adlandırılır. Fırçasız servomotorlarda rotor manyetik alanı ile statora verilen akımlar dikey şekilde kontrol edildiği taktirde D.C. servomotorlarla aynı olan hız-moment karakteristikleri elde edilir.

Servomotorlar kullanımları gereği çok sık şekilde ivmelenme ve yavaşlama işlemlerine maruz kaldıklarından dolayı, maksimum moment değeri anma momentlerinin katlarca fazlası olmalıdır. D.C. servomotorlarda anma momentlerinin aşılması durumunda komütatör aksamında kıvılcımlaşma olayı meydana gelir. Aynı şekilde hız arttıkça moment değeri de çok hızlı bir şekilde düşer

 

[alaaddin]

https://www.kontrolkalemi.com/forum/attachment.php?attachmentid=7156&d=1242593753 buradan da faydalanabilirsiniz

 

[teknkr]

ustam teşekkürler

 

[Muzaffer19401940]

Servo motor nedir?
Basit tanımıyla milin dönme hareketlerini denetleyebilen ve kontrol edilebilen motorlara servo motor denir ve servo kelimesinin başlıca anlamı geri dönüş sistemi ile kendi hareketlerini denetleyen sistemin genel adıdır. Servo motor çeşitleri talepler ve uygunluk esasları doğrultusuna göre bir çok üretici tarafından farklı güçlerde ve özelliklerde tasarlanarak üretilmektedir. Temel noktada incelersek servo motorlar kendi aralarında AC ve DC olmak üzere iki temel gruba ayrılır.

DC servo motorlar
Dc servo motorlarda tork kontrolü AC'lere göre daha mükemmel olduğundan dolayı bir çok noktada DC fırçalı servo motorlar tercih edilir. DC fırçalı servo motorlarında kollektör ve kömür bakımları kullanıcılar tarafından bir dez avantaj olarak algılanabilir. Gerçekte hizmet kalitesi göz önüne alındığında DC fırçalı servo motor tercih edilen bir motor olmalıdır.

AC servo motorlar
AC servo motorun üretimi daha kolay olduğundan dolayı doğal olarak maaliyeti daha düşüktür. AC servo motorun bakımı DC servo motora oranla daha kolaydır. Güç kontrolu ve tork kontrolü olarak DC servo kadar mükemmel değildir.

Servo motorun çalışma prensipleri
Her motorun çalışma prensibinde olduğu gibi servo motorlarda da bir manyetik alan kontrolü esası söz konusudur. Döner alan ilkesine bağlı olmak üzere DC motor sürücüsü veya AC motor sürücüsü kontrol edecek olduğu motorun sargılarına döner alan mantığı çercevesi içerisinde AC yada DC enerji tatbik ederek rotarda oluşan manyetik esasıyla motor milini kontrollü bir şekilde dönmesini sağlar

Servo Motorun Kullanım Alanı
Makalemizde bahsetmiş olduğumuz servo motorlar ölçekli iş yapılacak olan her yerde kullanmaya müsait motorlardır. Özellikle servo motorlar CNC tezgahlar üzerinde aktif ve yoğun olarak kullanılmaktadır. CNC servo motorlar yaptıkları iş itibari ile özenle seçilmelidir bu konuya hakim kişiler tarafından güçleri çalışma akımları devir/dakika sayıları doğru olarak tespit edilirse çalışma hizmet kaliteside daha yüksek olur.

Servo motor fiyatları
Servo motor fiyatları yapmış oldukları önemli işler gereği ve üretim teknolojileri esasıyla oluşturduğu maaliyetlerden dolayı diğer asenkron motorlara oranla fiyatları yüksek motorlardır. Tabiki servo motorun vermiş olduğu hizmeti göz önüne aldığımız zaman fiyatının hakkını ziyadesiyle vermektedir.