サーボモータはサーボシステムにおいて機械部品の運転を正確に制御するエンジンであり、補助モータ間接変速装置として、その核心的な役割は電気信号を正確な機械運動に転化し、速度、位置、トルクに対する高精度な制御需要を満たすことである。
サーボモータは閉ループ制御システムにより高精度位置決めを実現する。その動作原理は主にパルス信号に依存する:モータは1パルスを受信するごとに、対応角度を回転し、変位を実現する、同時に、モータが角度を回転するごとに、対応する数のパルスが発生し、受信したパルスと呼応する。システムは発行されたパルスとフィードバックのパルス数を比較することにより、モータの回転を正確に制御する。
サーボモータは主に直流サーボモータと交流サーボモータの2種類に分けられる:
直流サーボモータ:構造が簡単で、制御が便利であるが、ブラシと整流器の摩耗問題があり、メンテナンスコストが高い。
交流サーボモータ:ブラシと整流器がなく、運行が信頼でき、メンテナンスが簡単である。その原理は2相交流非同期モータと同じで、固定子には2つの巻線、励磁巻線と制御巻線が取り付けられている。容量の大きさを適切に選択することにより、2つの巻線に通電する電流位相差を90°に近づけ、回転磁界を発生し、ロータを回転駆動する。
サーボモータには、次のような特性があります。
高精度:閉ループ制御システムにより、速度、位置の正確な制御を実現する。
高速応答:回転子の回転速度は入力信号によって制御され、高速反応ができ、動的制御の需要を満たす。
電気機械の時定数が小さい:モーターの起動、停止が迅速で、動態性能が良好である。
線形度が高い:モータ出力と入力信号は線形関係を呈し、制御に便利である。
自転現象なし:信号電圧がゼロの場合、モータは制御不能を避けるために直ちに回転を停止する。
分類
電流タイプ別:交流サーボモータと直流サーボモータに分けることができます。交流サーボモータは主要なタイプで、電力範囲が広く、耐干渉性が強い、直流サーボモータは構造が簡単で、小型設備に適しているが、定期的にカーボンブラシを交換する必要がある。
応用シーンによって:汎用型、高精度型、防爆/防水型などに分けることができる。汎用型は標準的な工業シーンに適している、半導体製造などの位置決め精度が要求されるシーンに高精度タイプ、防爆/防水タイプは化学工業、水中作業などの特殊な環境に適している。
機械構造別:回転サーボモータと直線サーボモータに分けることができる。回転サーボモータは角度制御によく見られ、直線サーボモータは直接直線運動を出力することができ、伝動機構を必要としない。