"En servomotor (servo) är en elektromekanisk anordning där en elektrisk insignal bestämmer läget på motorns ankare", enligt Duke Universitys tekniska institution. Syftet med en servomotor är att komplettera en primär styrning som drivs av en jämförelsevis svag kraft. På fartyg räknades ångmaskinens regulator som den första typen av servomotor – den utvecklades för att vrida rodret. Mekanismens historia går tillbaka till 1800-talet. Under andra världskriget fick servomotorer praktisk användning i eldledningssystem, bland annat för att justera skjutvinklar och luft-bränsleförhållanden. Servomotorer användes även inom tidig datorutveckling.
En servo kan beskrivas som en liten anordning med en axel som fungerar som utgång. Axelns vinkelläge styrs genom att en kodad signal sänds till servon. Vinkelpositionen på utgående axeln bibehålls så länge servon fortsätter att ta emot signaler. Genom att ändra den sända signalen kan axelns position justeras. Detta gör servomotorer användbara i allt från robotik till flygplan.
Den mest framträdande användningen av servomotorer finns inom robotiken. Trots sin ringa storlek är servorna ovanligt kraftfulla, och de styrs av en inbyggd krets. Futaba S-48 betraktas som standardservon inom robotik. Den genererar en kraft som är proportionell mot lasten – den så kallade mekaniska lasten – och dessa servor är välkända för sin goda energibesparing. Motorns grundläggande delar består av en krets, en uppsättning kugghjul och ett hölje som skyddar komponenterna.
Servons arbetsprincip är inte särskilt komplicerad. Styrkretsen inuti servon samt en potentiometer är kopplade till utgående axeln. Potentiometern reglerar axelns vinkel med hjälp av de kodade signaler som tas emot från styrkretsen. Axeln kan normalt ställas mellan 0 och 180 grader, men beroende på tillverkare kan rörelseomfånget vara större än 180 grader. Begränsningen i vinkelmomentet beror på en mekanisk stoppare inne i växellådan.
Servomotorn har en styrledning som kontrollerar utgångsenhetens vinkel. Ledningen får pulser under en bestämd tid, vilket håller axeln i en viss vinkelposition under en given period. Denna modulation är känd som PCM (Pulse Coded Modulation). Servomotorn förväntar sig en kodad signal med jämna mellanrum, och pulsens längd avgör axelns exakta vinkel.
För att uppnå hög grad av felreduktion är det fördelaktigt att en mekanism utrustas med en servomotor som optimerar dess effektivitet. Ett exempel är en servoanordning för laststyrning av förbränningsmotorer, som innehåller en permanentmagnetmaskin med två rotorer. Förbränningsmotorns vevaxel är kopplad till den första rotorn, medan drivaxeln är ansluten till den andra. Kraft överförs mellan rotorerna via elektromagnetisk koppling, där en servo reglerar det elektromagnetiska vridmomentet och därmed styr motorens momentlast. Resultatet är att förbränningsmotorn arbetar vid optimal effektivitet, levererar maximal mekanisk energi och samtidigt uppvisar bästa möjliga bränsleekonomi.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online