עקרון העבודה של מנוע סרוו

A מנוע סרווהוא מנוע שיכול לשלוט במדויק על מיקום, מהירות ותאוצה והוא משמש בדרך כלל ביישומים הדורשים בקרת תנועה מדויקת. ניתן להבין זאת כמנוע המציית לפקודה של אות הבקרה: לפני הוצאת אות הבקרה, הרוטור עומד; כאשר אות הבקרה נשלח, הרוטור מסתובב מיד; כאשר אות הבקרה אובד, הרוטור יכול לעצור מיד. עקרון העבודה שלו כולל מערכת בקרה, מקודד ולולאת משוב. להלן הסבר מפורט כיצד פועלים מנועי סרוו:

מערכת בקרה: מערכת הבקרה של מנוע סרוו מורכבת בדרך כלל מבקר, נהג ומנוע. הבקר מקבל אותות בקרה מבחוץ, כגון הוראות מיקום או הוראות מהירות, ולאחר מכן ממיר אותות אלו לאותות זרם או מתח ושולח אותם לנהג. הנהג שולט בסיבוב המנוע בהתאם לאות הבקרה כדי להשיג את המיקום הנדרש או בקרת המהירות.

מקודד: מנועי סרוו מצוידים בדרך כלל במקודד למדידת המיקום האמיתי של רוטור המנוע. המקודד מחזיר את מידע מיקום הרוטור למערכת הבקרה כך שמערכת הבקרה יכולה לנטר את מיקום המנוע בזמן אמת ולהתאים אותו.

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, המהירות והתאוצה של המנוע תואמים לאות הבקרה, ומאפשרת בקרת תנועה מדויקת.

אלגוריתם בקרה: מערכת הבקרה של מנוע סרוו מאמצת בדרך כלל אלגוריתם בקרה PID (פרופורציונלי-אינטגרל-נגזרת), שמתאים באופן רציף את הפלט של המנוע כדי להפוך את המיקום בפועל קרוב ככל האפשר למיקום הרצוי. אלגוריתם בקרת PID יכול להתאים את תפוקת המנוע בהתבסס על ההבדל 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 אלו. במקביל, המקודד מודד באופן רציף את המיקום האמיתי 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 העבודה של מנוע סרוו כמערכת בקרה בלולאה סגורה המודדת באופן רציף את המיקום בפועל ומשווה אותו למיקום הרצוי, ומתאימה את תפוקת המנוע בהתאם להבדל להשגת בקרת מיקום, מהירות ותאוצה מדויקת. זה עושה שימוש נרחב במנועי סרוו ביישומים הדורשים בקרת תנועה ברמת דיוק גבוהה, כגון כלי מכונת CNC, רובוטים, ציוד אוטומציה ותחומים אחרים.