עקרון העבודה של מנוע סרוו
מערכת סרוו היא מערכת בקרה אוטומטית שגורמת למיקום, לכיוון, למצב ולמשתנים מבוקרים פלט אחרים של האובייקט לעקוב אחר השינויים השרירותיים של יעד הקלט (או ערך נתון). הסרוו ממוקם בעיקר על ידי פולסים. בעיקרון, ניתן להבין שכאשר מנוע הסרוו מקבל דופק אחד, הוא יסובב את הזווית המתאימה של דופק אחד כדי לממש תזוזה. מכיוון שלמנוע הסרוו עצמו יש את הפונקציה של שליחת פולסים, אז בכל פעם שמנוע הסרוו מסתובב בזווית, הוא ישלח מספר מתאים של פולסים, התואם לפולס שמקבל מנוע הסרוו, או שנקרא לולאה סגורה, המערכת תעשה לדעת כמה פולסים נשלחים למנוע הסרוו, וכמה פולסים מתקבלים בו זמנית. בדרך זו, ניתן לשלוט במדויק על סיבוב המנוע, כדי להשיג מיקום מדויק, שיכול להגיע ל-0.001 מ"מ.
סיווג מנועי סרוו
מנועי סרוו מחולקים לסרוו AC וסרוו DC.
המבנה הבסיסי של מנוע AC סרוו דומה לזה של מנוע אינדוקציה AC (מנוע אסינכרוני). יש שני פיתולי עירור Wf ופיתול בקרה WcoWf עם תזוזה של חלל פאזה של זווית חשמלית של 90 מעלות על הסטטור, המחוברים למתח AC קבוע. מטרת השליטה בפעולת המנוע היא להשתמש במתח AC או בשינוי הפאזה המופעל על Wc.
למנוע AC סרוו יש את המאפיינים של פעולה יציבה, יכולת שליטה טובה, תגובה מהירה, רגישות גבוהה ואינדקס אי-לינאריות קפדני של מאפיינים מכניים ומאפייני ויסות (פחות מ-10% ~15% ופחות מ-15%~25% בהתאמה).
יתרונות וחסרונות של מנוע סרוו DC
יתרונות: בקרת מהירות מדויקת, מאפייני מהירות מומנט קשיחים, עקרון שליטה פשוט, שימוש נוח ומחיר זול.
חסרונות: העברת מברשת, הגבלת מהירות, התנגדות נוספת ויצירת חלקיקי בלאי (לא מתאים לסביבה נטולת אבק ונפיצה).
יתרונות וחסרונות של מנוע AC סרוו
יתרונות: מאפייני בקרת מהירות טובים, ניתן להשיג שליטה חלקה בכל אזור המהירות, כמעט ללא רעידות, יותר מ-90 אחוז יעילות גבוהה, פחות חום, בקרת מהירות גבוהה, בקרת מיקום דיוק גבוהה (בהתאם לדיוק המקודד), ניתן להשיג מומנט קבוע, אינרציה נמוכה, רעש נמוך, ללא בלאי מברשות, ללא תחזוקה (ישים לסביבה נטולת אבק ונפיצה) באזור הפעולה המדורג.
חסרונות: הבקרה מורכבת, ויש לקבוע את פרמטרי הנהג על ידי התאמת פרמטרי ה-PID באתר, הדורשים חיווט נוסף.
שלוש שיטות בקרה של מנוע סרוו
בקרת מומנט: מצב בקרת המומנט הוא להגדיר את מומנט המוצא של ציר המנוע בצורה חיצונית באמצעות קלט של כמות אנלוגית חיצונית או הקצאת כתובת ישירה.
2. בקרת מיקום: מצב בקרת המיקום קובע בדרך כלל את מהירות הסיבוב לפי תדירות דופק הכניסה החיצונית, ואת זווית הסיבוב לפי מספר הפולסים. סרוו מסוים יכול להקצות ישירות את המהירות והתזוזה באמצעות תקשורת.
מצב מהירות: ניתן לשלוט על מהירות הסיבוב על ידי קלט של כמות אנלוגית או תדירות הדופק. ניתן למקם את מצב המהירות גם כאשר קיימת בקרת PID של לולאה חיצונית של התקן הבקרה העליון, אך יש לשלוח את אות המיקום של המנוע או אות המיקום של העומס הישיר למשוב העליון לצורך חישוב. מצב המיקום תומך גם בזיהוי אות המיקום על ידי הטבעת החיצונית של העומס הישיר. בשלב זה, המקודד בקצה פיר המנוע מזהה רק את מהירות המנוע, ואות המיקום מסופק על ידי התקן הזיהוי בקצה העומס הסופי הישיר. יתרון זה הוא בכך שהוא יכול להפחית את השגיאה בתהליך שידור הביניים ולהגביר את דיוק המיקום של המערכת כולה.