دو فازه موتور سروو جریان متناوب
در مقاله پیشین، ما قبلاً موتورهای سروو را بررسی کردیم. در این مقاله، روی موتورهای سروو دو فازه و سه فازه جریان متناوب تمرکز خواهیم کرد.
استاتور موتور سروو دو فازه با دو سیمپیچ توزیع شده مجهز شده است. این سیمپیچها به صورت الکتریکی ۹۰ درجه نسبت به هم جابجا شدهاند. یکی از این سیمپیچها به عنوان فاز مرجع یا ثابت شناخته میشود. آن با منبع ولتاژ ثابت تغذیه میشود تا ورودی الکتریکی پایداری فراهم کند. سیمپیچ دیگر به عنوان فاز کنترل شناخته میشود. آن ولتاژ متغیر دریافت میکند که اجازه کنترل انعطافپذیر عملکرد موتور را میدهد.
نمودار اتصال موتور سروو دو فازه جریان متناوب در زیر ارائه شده است:

فاز کنترل موتور سروو دو فازه معمولاً توسط تقویتکننده سروو تغذیه میشود. سرعت دورانی و گشتاور خروجی روتور با تفاوت فاز بین ولتاژ کنترل و ولتاژ فاز مرجع تنظیم میشود. این تفاوت فاز به عنوان پارامتر کنترل کلیدی عمل میکند؛ با تغییر آن، به طور خاص با معکوس کردن رابطه فازی از حالت پیشرو به عقبنشین یا بالعکس، جهت چرخش روتور معکوس میشود.
منحنی مشخصه گشتاور-سرعت موتور سروو دو فازه جریان متناوب در شکل زیر نشان داده شده است. این منحنی بینشهای ارزشمندی درباره چگونگی تغییر گشتاور موتور با سرعتهای مختلف ارائه میدهد که برای درک و بهینهسازی عملکرد آن در برنامههای مختلف ضروری است.

شیب منفی در منحنی مشخصه گشتاور-سرعت نشاندهنده مقاومت بالای روتور است. این مقاومت بالا موتور را با دمپینگ مثبت مجهز میکند، که به طور قابل توجهی پایداری آن را در طول عملکرد افزایش میدهد. به توجه داشته باشید که این منحنی در محدوده وسیعی از ولتاژهای کنترل تقریباً خطی باقی میماند، که اطمینان از عملکرد یکسان تحت ورودیهای الکتریکی متفاوت را فراهم میکند.
برای بهینهسازی بیشتر پاسخگویی موتور به سیگنالهای کنترلی ضعیف، مهندسان یک طراحی تخصصی به نام موتور سروو کپ چسبان توسعه دادهاند. با کاهش وزن و لختی موتور، این طراحی اجازه واکنش سریعتر و دقیقتر به حتی کوچکترین تغییرات ولتاژ کنترل را میدهد. شکل زیر ساختار متمایز موتور سروو کپ چسبان را نشان میدهد و ویژگیهای نوآورانه آن که به عملکرد برتر کمک میکنند را برجسته میکند.

روتور موتور سروو کپ چسبان به طور ماهرانه از یک کپ ریزدار از مواد رسانای غیر مغناطیسی ساخته شده است. در مرکز این کپ رسانا یک هسته آهنی ثابت قرار دارد که نقش کلیدی در بستن مدار مغناطیسی و اطمینان از پیوند مغناطیسی کارآمد دارد. به دلیل ساختار ریزدار روتر، مقاومت الکتریکی آن به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این مقاومت بالا نه تنها یک ویژگی فیزیکی است بلکه یک بهبود کننده عملکرد کلیدی است، زیرا مستقیماً گشتاور شروع بسیار بالایی را به وجود میآورد. با این گشتاور افزایش یافته، موتور میتواند به سرعت از وضعیت ساکن شتاب بگیرد و با استقامت بسیار بالا به سیگنالهای کنترلی پاسخ دهد، که آن را به انتخاب ایدهآل برای برنامههایی که نیاز به موقعیتدهی سریع و دقیق دارند مانند رباتیک پیشرفته و تجهیزات تولید دقیق تبدیل میکند.
در حوزه سیستمهای سروو با توان بالا، موتورهای القایی سه فازه که با مکانیزمهای کنترل ولتاژ یکپارچه شدهاند به عنوان دامنههای کاربرد سروو ظاهر شدهاند. به طبیعت خود، موتورهای القایی سه فازه نوع سیمپیچ خرگوشی ابزارهای پیچیدهای هستند که مدارهای متصل شده غیرخطی با چالشهایی در رسیدن به کنترل دقیق همراه هستند. با این حال، با اجرای استراتژیهای کنترل پیشرفته مانند کنترل برداری، که همچنین به عنوان کنترل مبتنی بر میدان شناخته میشود، این موتورها میتوانند به ماشینهای خطی و جدا شده تبدیل شوند.
این روش کنترل پیچیده شامل تنظیم دقیق جریان موتور است. این روش به طور استراتژیک کنترل گشتاور و جریان مغناطیسی را جدا میکند، دو جنبه سنتاً متصل شده از عملکرد موتور را از هم جدا میکند. این جدا کردن یک پیشرفت فنی است، زیرا موتور را قادر میسازد تا پاسخ سرعتی بسیار سریع و گشتاور قابل توجهی را بلافاصله تولید کند. بنابراین، موتورهای سروو جریان متناوب سه فازه که از طریق کنترل برداری کنترل میشوند قادر به ارائه عملکرد بینظیر هستند و نیازهای دقیق برنامههای کاربردی توان بالا را با دقت و کارایی شگفتانگیز برآورده میکنند. چه در ماشینآلات صنعتی سنگین یا سیستمهای خودکار مقیاس بزرگ، این موتورها عملکرد صاف، دقیق و قابل اعتماد را در شرایط سختترین موارد تضمین میکنند.