سروو موتور چیست؟

سروو موتور چیست؟ انواع سروو موتور هواپیمای مدل کدامند؟ نحوه عملکرد و طرز کار آن چگونه است؟ وظیفه آن چیست؟ در این مقاله به این سوالات پاسخ خواهیم داد. سروو موتور (Servo motor) تجهیزیست بسیار دقیق متشکل از یک موتور الکتریکی و تعدادی چرخدنده، مدار و یک بازو که به کمک آن می توان در هر لحظه موقعیت زاویه ی بازو را کنترل کرد. از سروو موتور های در صنایع مختلف استفاده می گردد. خروجی عملکرد یک سروو یک بازوی مکانیکی است که می توان آن را در زاویه دلخواه به صورت لحظه ای قرار داد و به کمک این بازوی مکانیکی تجهیزات دیگر را کنترل نمود. مثلا برای باز و بسته کردن یک دریچه به صورت دقیق و یا در دنیای آرسی به منظور تغییر زاویه سطوح کنترلی هواپیما، کم و زیاد کردن گاز در موتور های سوختی و یا هر فرمان دلخواه دیگری می توان از این تجهیز استفاده نمود. جهت تست سروو هواپیمای کنترلی می توان از تستر سروو موتور استفاده نمود.

سروو موتور چیست؟

نحوه عملکرد و طرز کار سروو موتورها بدین گونه است که با توجه به سنسوری که روی شفت موتور قرار دارد موقعیت موتور در هر لحظه به کنترلر ارسال می گردد و سپس با اعمال یک فیدبک منفی به موتور موقعیت آن را در وضعیت موقعیت مطلوبی که ما توسط سیگنال های پالسی به کنترلر ارسال کرده ایم قرار می دهد. محدوده زاویه ای حرکت بازوی این موتور ها معمولا کمتر از ۳۶۰ درجه می باشد و در صنعت آرسی این مقدار کمتر از ۱۸۰ درجه است.

اجزای اصلی سروو موتورهای DC

اجزای اصلی سروو موتورهای DC شامل موارد زیر می باشد

1. موتور (Motor)
2. قاب سروو (Servo case)
3. چرخدنده ها (Gear train)
4. شفت خروجی (Output shaft)
5. پتانسیومتر (Potentiometer)
6. سیم سیگنال و تغذیه (Control and power supply wire)
7. مدار کنترل (Control circuitry)
8. بازوی سروو (Servo arm)

معرفی انواع سروو موتور ها

سروو موتور DC 

این نوع سروو موتور ها از موتور های DC در خود استفاده می نمایند. آن ها معمولا توسط آرمیچر کنترل می گردند. آرمیچر در این نوع موتور ها مقاومت زیادی دارد بنابراین منحنی گشتاور-سرعت این نوع موتورها دارای شیب منفی بوده و خطی می باشد. در موتورهای DC نیرو محرکه مغناطیسی آرمیچر و مدار تحریک بر هم عمودند پس تغییرات پله ای در ولتاژ آرمیچر سبب تغییر در موقعیت یا سرعت رتور می گردد. سروو های مورد استفاده در صنعت هواپیمای کنترلی از نوع دی سی هستند. توان این موتورهای دی سی از چند وات تا چند صد وات متغیر می باشد.

سروو موتور AC

سروو موتور های ای سی مقاوم تر می باشند و اینرسی (لختی) کمتری نسبت به انواع دی سی دارند. این نوع موتورها غیر خطی بوده و منحنی گشتاور سرعت آن ها به ایده آلی نوع دی سی نمی باشد. لازم به ذکر است که گشتاور یک موتور  AC از گشتاور یک موتور  DC با توان یکسان کمتر است. نوع موتور الکتریکی استفاده شده در نوع AC از نوع موتور القایی دو فاز از نوع قفس سنجابی می باشد.

نحوه عملکرد و طرز کار سروو موتور چگونه است؟

مدار کنترلی هر سروو موتور در واقع مغز آن بوده که تمامی فرمان ها از طرف آن صادر می گردد. به طور خلاصه نحوه عملکرد مدار به این صورت است که برد کنترل فرمان را به صورت یک پالس PWM با فرکانس ۵۰ HZ یا۲۰ میلی ثانیه دریافت نموده و بر اساس عرض پالس دریافتی مقدار زاویه ای که شفت خروجی موتور می بایست در آن قرار بگیرد یا میزان حد مقاومت مطلوب پتانسیومتر را مشخص می کند. معمولا در صورتی که مقدار عرض پالس یک میلی ثانیه باشد زاویه صفر و در صورتی که عرض پالس دو میلی ثانیه باشد مقدار زاویه ماکزیمم در نظر گرفته خواهد شد.

ممکن است در انواع دیگر موتور ها عرض پالس بازه متفاوتی مثلا در حدود ۰٫۵ تا ۲٫۵ میلی ثانیه را داشته باشد. اما مکانیزم کنترلی به همین شکل است. پس از معین شدن مقدار مقاومت مطلوب پتانسیومتر، کنترلر موتور را روشن کرده و تا زمانی که مقدار مقاومت پتانسیومتر به مقدار مطلوب نرسیده باشد، موتور را روشن نگه می دارد. تعیین جهت حرکت موتور بر اساس مقدار کنونی پتانسیومتر و مقدار مطلوب آن توسط کنترلر تعیین می گردد. سیم خروجی سروو ها معمولا سه تایی هستند که دو تای آن قطب های مثبت منفی باتری و دیگری ورودی پالس می باشد که از رسیور دریافت می گردد.

کاربرد و وظیفه سروو موتور در هواپیمای مدل چیست؟

همانطور که قبلا اشاره کردیم از این نوع تجهیز در صنایع مختلف استفاده می شود. از این تجهیز در دستگاه های CNC فلز و چوب، دستگاهای بزشکی، دستگاه های تزریق پلاستیک، دستگاه های چاپ، دستگاه های تولید قطعات الکترونیکی، نساجی، صنعت رباتیک، صنعت هواپیما سازی و غیره استفاده می شود. اما مهمترین کاربردی که مد نظر ماست در صنعت RC می باشد که اتفاقا نقش بسیار مفید و سازنده ای را دارا می باشد. در شکل زیر یک سروو نصب شده بر روی بال یک هواپیمای مدل را مشاهده می کنید که جهت به حرکت در آوردن الرون ها مورد استفاده قرار می گیرد.

ویدیوی آموزشی انواع سروو موتور هواپیمای مدل