A מנוע סרווהוא מנוע שיכול לשלוט במדויק במיקום, מהירות ותאוצה והוא משמש בדרך כלל ביישומים הדורשים בקרת תנועה מדויקת. ניתן להבין אותו כמנוע המציית לפקודת אות הבקרה: לפני שיוצא אות הבקרה, הרוטור נייח; כאשר אות הבקרה נשלח, הרוטור מסתובב מיד; כאשר אות הבקרה אובד, הרוטור יכול לעצור מיד. עקרון הפעולה שלו כולל מערכת בקרה, מקודד ולולאת משוב. להלן הסבר מפורט על אופן פעולתם של מנועי סרוו:
מערכת בקרה: מערכת הבקרה של מנוע סרוו מורכבת בדרך כלל מבקר, דרייבר ומנוע. הבקר מקבל אותות בקרה מבחוץ, כגון הוראות מיקום או הוראות מהירות, ולאחר מכן ממיר אותות אלה לאותות זרם או מתח ושולח אותם לדרייבר. הדרייבר שולט בסיבוב המנוע בהתאם לאות הבקרה כדי להשיג את בקרת המיקום או המהירות הנדרשים.
מקודד: מנועי סרוו מצוידים בדרך כלל במקודד למדידת המיקום בפועל של רוטור המנוע. המקודד מחזיר את מידע מיקום הרוטור למערכת הבקרה כך שמערכת הבקרה תוכל לנטר את מיקום המנוע בזמן אמת ולכווננו.
לולאת משוב: מערכת הבקרה של מנועי סרוו מאמצת בדרך כלל בקרת לולאה סגורה, אשר מתאימה את תפוקת המנוע על ידי מדידה רציפה של המיקום בפועל והשוואתו למיקום הרצוי. לולאת משוב זו מבטיחה שמיקום המנוע, מהירותו ותאוצתו תואמים לאות הבקרה, ומאפשרת בקרת תנועה מדויקת.
אלגוריתם בקרה: מערכת הבקרה של מנוע סרוו מאמצת בדרך כלל אלגוריתם בקרה PID (Proportional-Integral-Derivative), אשר מתאים באופן רציף את תפוקת המנוע כדי להפוך את המיקום בפועל קרוב ככל האפשר למיקום הרצוי. אלגוריתם בקרת ה-PID יכול להתאים את תפוקת המנוע בהתבסס על ההפרש בין המיקום בפועל למיקום הרצוי כדי להשיג בקרת מיקום מדויקת.
בעבודה בפועל, כאשר מערכת הבקרה מקבלת הוראות מיקום או מהירות, הנהג ישלוט בסיבוב המנוע על סמך הוראות אלה. במקביל, המקודד מודד באופן רציף את המיקום בפועל של רוטור המנוע ומזין מידע זה בחזרה למערכת הבקרה. מערכת הבקרה תתאים את תפוקת המנוע באמצעות אלגוריתם בקרת PID בהתבסס על מידע המיקום בפועל המוזן על ידי המקודד, כך שהמיקום בפועל יהיה קרוב ככל האפשר למיקום הרצוי.
ניתן להבין את עקרון הפעולה של מנוע סרוו כמערכת בקרה בלולאה סגורה המודדת באופן רציף את המיקום בפועל ומשווה אותו למיקום הרצוי, ומתאימה את תפוקת המנוע בהתאם להפרש כדי להשיג בקרת מיקום, מהירות ותאוצה מדויקת. זה הופך מנועי סרוו לשימוש נרחב ביישומים הדורשים בקרת תנועה מדויקת, כגון מכונות CNC, רובוטים, ציוד אוטומציה ותחומים אחרים.
באופן כללי, עקרון הפעולה של מנוע סרוו כרוך בסינרגיה של מערכת הבקרה, המקודד ולולאת המשוב. באמצעות האינטראקציה בין רכיבים אלה, מושגת שליטה מדויקת על מיקום המנוע, המהירות והתאוצה.
סופר: שרון
זמן פרסום: 12 באפריל 2024