SERVO MOTOR - SERVO MOTORLARIN KONTROLÜ VE ÇALIŞMASI
                Servo motorlar
   Endüstriyel kontrol alanındaki teknolojik gelişmeler birçok özel motorun
ortadan kalkmasına uygulamaların çoğunun nispeten az sayıda motor
tipiyle gerçekleşmesini dikkatin motordan, kaynak ve kontrol
düzenlemelerine kaymasına neden olmuştur. Böylece üstün bir performans
ve esneklik sağlanmıştır.
    Ancak sabit hızlı bir motordan daha fazlası gerekli ise örneğin,
pozisyonlama, yüksek kararlılık, periyodik çalışma, dinamik yük ve hız
değişikliği isteniyorsa kullanıcının bir motor ve sürücü devresini satın
alması gerekir.
Burada servo motor ve sürücüleri hakkında bilgi sahibi olmanızı
ve bir sistem için en iyi servo motor ve sürücüsünü seçmenize,
sistemin gerektirdiği parametre değişikliğini yapmanıza, kontrol
programlama yazılımını hatasız olarak yapmanıza yardımcıdır.
Servo motor, bir mekanizmada son kontrol elemanı olarak görev yapan motordur. Genellikle güç sağlayan motorlar belirli bir hızda dönmeye göre
tasarlanırken servo motorlar çok geniş bir hız komutunu yerine getirecek şekilde tasarlanır. Servo motorlar kullanıcının komutlarını yerine getiren
motorlardır. Komutlar, pozisyon ve hız komutları veya hız ve pozisyonun birleşimi olabilir. Bir servo motor şu karakteristiklere sahip olmalıdır:

Ø Geniş bir hız sınırı içinde kararlı olarak çalışabilmelidir.
Ø Devir sayısı, hızlı ve düzgün şekilde değiştirilebilmelidir. Yani küçük boyuttan büyük moment elde edilebilmelidir.
           Servo Motor Çeşitleri
      Ø
DA (doğru akım) Servo motor
      Ø
AA (alternatif akım ) Servo motor
    Servo motor AA ya da DA olarak bulunur. İlk zamanlarda servo motor genelde DA motorlardır.
Çünkü uzun yıllar yüksek akımlar için tek kontrol yöntemi tristör kullanılmaktaydı. Transistörler
yüksek akımları kontrol etme yeteneği kazandıkça ve yüksek akımları yüksek frekanslarda
anahtarlandıkça servo motorlar daha sık kullanılmaya başlandı. İlk servo motor özellikle
güçlendiriciler için tasarlanmıştı. Step motor kullanılmayan kapalı devre (çıkışın kontrol edildiği)
sistemlere servo sistem diye adlandırılmaktadır. Bu yüzden hız kontrolcüye bağlanmış basit bir
AA endüksiyon motorunun da servo motor olarak adlandırmak mümkündür.

   Servo motor olarak tasarlanmış bir motorda yapılması gereken değişiklikler, ısıtma yapmadan
bir hız aralığında çalışma kabiliyeti, rölantide çalışırken yükü belirli bir pozisyonda tutmaya yeterli
torku sağlama yeteneği ve uzun süreler için aşırı ısınmadan çok düşük hızlarda çalışma
kabiliyetidir. Eski tip motorlarda doğrudan motor şaftına bağlanmış bir motor fanı bulunur.

      Motor düşük hızda çalışırken fan, motoru soğutmak için yeterli havayı hareket ettiremez.
Daha yeni motorlarda ayrı bir fan monte edilmiştir. Bu fan, ideal soğutucu havayı sağlar.
Bu fan sabit bir gerilim kaynağıyla güçlendirilmiştir. Böylelikle servo motorun hızından bağımsız
olarak her zaman maksimum devirde döner.
       DA (doğru akım) Servo motorun yapısı nasıldır?
    Klasik tip DA motorlarda komütasyon (DA makinelerinde endüvi sargılarında akımın yönünü değiştirme işlemi) için kullanılan komütatör ve fırçalardan
kaynaklanan mekaniksel-elektriksel problemleri ve sınırlamaları yenmek için fırçasız motorlar tasarlanmıştır. Sonuçta klasik DA motorun performansını
sağlaması hedeflenmiştir. Fırçasız motorlar stator, rotor, sürme devresi (invertör) ve rotor konum algılayıcısından oluşur.
    Motor tek olarak ele alındığında, sürücü ve konum algılayıcı motor üzerinde olmayabilir. Fakat fırçasız motorun sürücüsüz ve konum algılayıcısız
(geri besleme elemanı) olarak bir DA güç kaynağından çalışması mümkün değildir.

Ø Rotorda sabit mıknatıslar bulunan, modern elektronik sürücüler ile kontrol edilen senkron motorlardır.
Ø DA servo motorlardaki gibi komütatör ve fırça elemanları olmadığından güvenilir, kararlı ve küçük boyutlarda imal edilir.
Ø Üç faz sargılarında uygulanan sinüs şeklindeki akım ile hava aralığında bir döner alan oluşturur.
      DA (doğru akım) Servo Motor
   Bu motorlar konvansiyonel DA motorlar gibi üretilir ancak boyutları minyatürdür ve kutupsal hareketsizlik momentini minimize etmek için endüvide
uzunluk/yarıçap oranı yüksektir. Alan sarılabilir, bu durumda ayrık ya da merkeze bitişik olur. Alternatif olarak alan sistemi sabit mıknatıslarla
(genellikle ferrit) kurulabilir, bu durumda motor sabit mıknatıslı motor olarak bilinir ve sadece endüvi (armatör) kontrol edilebilir Endüvi ya
komütatör iki taraflı baskı devre olabilir ve böyle motorlar DA motor olarak bilinir. Kutupsal eylemsizlik momentini düşük tutmak için düşük
endüvi kütlesi düşük uzunluk/yarıçap oranını dengeler.
Stator nedir?
Stator, makinenin duran kısmıdır. Stator saçlar ve sargılardan
oluşur. Saçlar, asenkron veya senkron motorlarda olduğu gibi
birer yüzeyi silisli olup üzerlerine kalıplarlar stator oyukları
açılır. Biçimlendirilen stator sacları sıkıştırılarak perçinlenir
veya somunla sabitlenir.
Saçlara toplu ve dağılımlı sarma göre şekiller verilmiştir.
Saçların kalınlığı kaynak gerilimin frekansı, maliyet ve
nüve kayıplarının dikkate alınmasına bağlıdır.
Kalıcı mıknatıslı makinenin büyük çoğunluğunda, özellikle güç
uygulamalarında kullanılan makinelerde, bir veya çok fazlı
sargıları AA makinelerine benzer.
Rotor nedir?
Motorun uyartım akısı rotora yerleştirilen kalıcı mıknatıslar tarafından sağlanmaktadır. Kalıcı mıknatıs malzemelerin yüksek kalıcı mıknatısiyet ve
yüksek giderici kuvvet özelliklerine sahip olması gerekir. Rotor sinterlenmiş veya bağlanmış ferrit, nadir bulunan malzemeler,
nidyum-demir-boron veya alnico (alüminyum-nikel-kobalt) tipi mıknatıs malzemelerden yapılır.
Yatak Gövde
Stator, içerisine sabitlendiği bir yatak gövde ile desteklenir ve yatak gövde makinenin manyetik olmayan yapıya sahip kısmı olup bir makinenin
bütün esas elemanları içerisinde bulundurur. Yatak gövdeler kapalı veya havalandırmalı olabilir. Yatak gövde makine ısısını kolaylıkla iletecek,
rotor yataklarına destek verecek yük ve bağlantılarına uygun olacak özellikte (alüminyum gibi) olmalıdır.
  Sargılar
Kalıcı mıknatıslı makinelerin büyük çoğunluğunda, özellikle güç uygulamalarında kullanılan makinelerde, bir ve çok faz sargıları AA makinelerine
benzer. Sargılar genellikle çift katmanlı (iki sargının birer kenarları bir oyuğa) ve paralel sarım kullanılırken tek katmanlı toplu sarımlar da
kullanılmaktadır. Sargılar, faz grupları ve fazlar oyukların dışında kalan bölgelerinden yalıtılmalıdır. Oyukların içerisine yerleştirilen teller hem
yalıtımı güçlendirmek hem de yapısal destek için verniklenir ve fırınlanır.
Komütatör ve fırçaların kaldırılması için sargıların statora yerleştirilmesi gerekmektedir. Statorda genellikle iki tip sarım kullanılmaktadır.
Toplu sarım ve dağılımlı sarım
                         Servo Motorun Çalışması ,nasıl çalışır ? nasıl kontrol edilir?
DA servo motorların
iki farklı sargısı vardır: Statora konulan alan sargısı ve rotora konulan endüvi (armatör) sargısıdır. Her iki sargı da DA gerilim kaynağına bağlıdır.
Servo uygulamalarda sargılar farklı DA kaynaktan tarafından beslenir.
DA motorun alan sargısı genelde şematik olarak çekirdek biçiminde gösterilir. Alan sargısı da VF ile gösterilen DA gerilim kaynağına bağlıdır. Endüvi sargısı ise şematik
olarak iki kareyle temas eden bir daire ile gösterilir Bu DA endüvinin silindir şeklinde olması ve yüzeyinde iki fırçanın baskı yapmasından dolayıdır. Endüvi sargısı VA
gösterilen DA gerilim kaynağına bağlıdır.
DA motorların çoğu büyük yükler için kullanılan sabit mıknatıslı tiptir. DA motorun dönme yönü ve hızı endüvi akımı ile belirlenir. Endüvi akımındaki artış, hızı da
artırır Motorun endüvi akımının yönünü değiştirmek motorun dönüş yönünü de değiştirir.
DA servo motorların temel çalışma prensibi klasik DA motorlarla aynıdır. DA servo motor genellikle endüvi gerilimi ile kontrol edilir. Endüvi, büyük dirence sahip olacak
şekilde tasarlanır. Böylece moment-hız karakteristikleri doğrusal olmaktadır. Endüvi mmk’i ve uyartım alanı mmk’i bir doğru akım makinesinde diktir. Bu özellik,
hızlı moment tepkisi sağlar. Çünkü moment ve akı birbirinden bağımsızdır. Bundan dolayı endüvi gerilimindeki ve akımındaki adım şeklindeki bir değişim sonucunda,
rotorun hızında veya konumlamada hızlı değişiklikler gerçekleşir.
DA (doğru akım) Servo Motor Çeşitleri
DA servo motor yabancı uyartımlı DA motorlar veya kalıcı mıknatıslı DA motorlardır.
Servo sistemde çalıştığında, motor alan ya da endüvi kontrollü
olabilir ve endüvi ya gerilim kaynağından ya da akım kaynağından beslenir.
Her kombinasyon farklı tork hız karakteristiği sunar.
Bunların bağlantıları DA servo motor çeşitleri olarak adlandırılabilir.
Fakat çok fazla kullanılmadığı için açıklamayacaktır.
Bunlar:
Ø Alan kontrollü-sabit endüvi gerilimli beslemeli servo motorlardır.
Ø Alan kontrollü-sabit endüvi akım beslemeli servo motorlardır.
Ø Endüvi kontrollü-sabit alan beslemeli servo motorlardır.
Ø Seri ayrık alanlı servo motorlardır.
AA (ac) Servo Motorlar
DA servo motorların güçleri birkaç “Watt”tan birkaç yüz “Watt”a kadar olabilir.
DA servo motorlar, yüksek güçlü uygulamalarda kullanılır.
Günümüzde AA servo motorlar hem düşük hem de yüksek güç uygulamalarda
kullanılmaktadır. AA motorların yapıları basit ataletleri düşüktür.
Ancak, genellikle doğrusal olmayan özellik gösteren ve yüksek manyetik bağa
sahip makinelerdir. Ayrıca
moment-hız karakteristikleri
DA servo motorlarınki gibi ideal değildir. Bunların yanı sıra AA servo motorları aynı
boyuttaki DA servo motor ile karşılaştırıldıklarında daha düşük momente sahiptir.
İki-fazlı Servo Motorlar
   Kontrol sisteminde kullanılan çoğu servo motor AA servo motorlar, iki faz sincap kafesli asenkron makinelerdir.
Frekansları normal olarak 60 Hz veya 400 Hz olabilir.
Yüksek frekans hava yolu sitemlerinde kullanılmaktadır.

   Stator birbirinden 90° elektriksel açılı dağıtılmış iki sargıdan oluşur. Sargının biri, referans fazı veya sabitlenmiş faz
olarak adlandırılır ve genliği sabit bir AA gerilim kaynağına (Vm<-0) bağlanır. Diğer kontrol fazı olarak adlandırılır ve
referans fazı ile aynı frekansa sahip genliği ayarlı bir AA gerilimle beslenir ancak kontrol fazı ile referans fazı
arasında 90 elektrik derecesi vardır. Kontrol fazının gerilimi genellikle servo yükselteçten sağlanır.
Motorun dönüş yönü, kontrol fazı ile referans fazı arasında ki faz ilişkisinin ileri veya geri olmasına bağlıdır.
Dengeli iki -faz geriliminin genlikleri eşit( Va=Vm ) olduğunda motorun moment -hız karakteristiği
üç faz asenkron motora benzerdir. Düşük rotor dirençlerinde bu karakteristik doğrusal değildir .

    Böyle bir moment- hız karakteristiği, kontrol sistemlerinde kabul edilemez. Ancak, rotor direnci yüksek ise moment
hız karakteristiği resimler'deki gibi geniş bir hız aralığında özellikle sıfır hız seviyelerinde aslında doğrusaldır.
İki faz asenkron makineyi kontrol etmek için referans sargısı genliği sabit bir alternatif gerilim ile
kontrol sargısı ise genliği ayarlanabilen bir alternatif gerilimle beslenir.
         Üç Fazlı Servo Motorlar (en çok kullanılan modeller)

DA servo motorlar, yüksek güç servo sistemlerin uygulama alanlarında yaygın olarak
kullanılmaktadır. Ancak son yıllarda yüksek-güç sistem uygulamalarında üç-faz
asenkron motorun servo motor olarak kullanımı üzerine yapılan araştırmalar başarıya
ulaşmış ve 3 ~ ‘lı asenkron motor yüksek-güç uygulamalarında hızlı bir şekilde yerini
almaya başlamıştır. 3 ~’lı asenkron motor yapı olarak dayanıklı olmakla beraber
doğrusal olmayan bir özelliğe sahiptir ve bundan dolayı kontrolü karmaşıktır.
Son yirmi yıldaki çalışmalar, 3 ~’lı asenkron motorun yabancı uyartımlı DA motoru gibi
kontrol edileceğini göstermiştir. 3 ~’lı asenkron motorun stator akım vektörünün
birbirine dik, birbirinden bağımsız iki bileşenle temsil edildiği ve dik bileşenlerden
biriyle momentin diğeriyle akının kontrol edileceği tekniğe vektör moment tepkisi
sağlanmaktadır . Vektör kontrollü 3 ~’lı asenkron motorun servo motor olarak
kullanılmasına ilişkin bir blok diyagramı verilmiştir.
Servo Motorların Kullanıldığı Yerler
Servo motorlar, bazen kontrol motorları olarak da adlandırılır, elektrik motorları olup özellikle kontrol
sistemlerinde çıkış hareketini kontrol edici olarak kullanılmak üzere
tasarlanır ve üretilir.
Servo motor birkaç “Watt”an birkaç yüz “Watt”a kadar olabilir. Servo motorlar, yüksek hız tepkisine sahiptir.
Bu özellik ise servo motorların düşük rotor ataletine sahip olmalarını gerektirir. Bu motorlar daha küçük
çaplı ve daha uzundur. Servo motor normal olarak düşük veya sıfır hızda çalışır, bundan dolayı moment
veya güç değerleri aynı olan klasik motorlara göre boyutları daha büyüktür. Hassas devir sayısı ayarı yapılabilir,
ayrıca devir sayıcı gerekmez.
Servo motorların kullanım alanı çok geniştir. Servo motorlar robotlar, radarlar, nümerik kontrollü makinelerde
(CNC),otomatik kaynak makinelerinde, pres makinelerinde, paketleme makinelerinde, sargı yarı iletken
üretim ünitelerinde, yüksek hızlı çip yerleştiricilerinde, tıbbi cihazlarda, anten sürücüleri vb. yerlerde kullanılır.
Ø Dinamik yük ve hız değişikliği
Ø Yüksek kararlılık
Ø Pozisyonlama
Ø Periyodik çalışma
Servo Motor seçerken lütfen servo motorların normal 3 faz veya bir faz elektrikle
çalışamayacağını unutmayın.Servo motor kontrol etmek için ilgili motoru
sürebilecek servo sürücü,rezorver vs ve pozizyon,tork,hız vs girişini hesap ederek
seçim yapınız.
inverter,plc,otomasyon
Servo-Mekanizma etimolojide “Servus” olarak söz edilmektedir. “Servus” Latincede
köle anlamına gelmektedir. İstenilen gösterge değerlerine göre hareket eden bir kontrol
mekanizmasıdır. Servo Mekanizma yüksek kararlılıkta çalışabilmek için çalışma şartlarını
daima kendi kendine kontrol eden bir mekanizmaya sahiptir. Geri Besleme Kontrol kısmı,
istenilen çalışma şartlarının dışına çıkıldığı zaman çalışır. Kontrolde en önemli nokta, Geri
Besleme ünitesinden gelebilecek en küçük fark sinyallerine sistemin cevap vermesidir.
Bunun için geliştirilmiş çeşitli kontrol mekanizmaları vardır. PID kontrol gibi… (Promation-
Integrated-Derivative) kaynak:wiki
hız kontrol sürücüsü
inverter
İnvertör fiyatları
inverter fiyatları
plc hızlı sayıcı
pid kontrol
invertör
sürücü nedir ?
frekans inverteri nedir
dc sürücüler
ac drive
makinalar
load-cell
elektrik motorları
spindle motor
motor sürücüleri
Verimli motorlar
Kontrol_cihazları
frekans kontrolü
takometre
pano
makina otomasyonu
enkoder
elektrik_malzemeleri
servo motor çeşitleri
bir çok sektörlerde servo sistemi kullanılmaktadır.
servo motorlar redüktörlerle kullanılabilir
Servo motor çalışma videosu
Aşağıdaki videoya baktığınızda mekanik aksamın birbirine senkronize çalışmassa dağılacağı görülmektedir.
Servo sistemlerde kullanacağınız servo motor ve sürücülerinin kalitesi büyük önem arzetmektedir.
Lineer servo motorlar için tıklayınız.
Servo sürücüler
Step motorlar
Servo mu - step motor mu kullanmalıyım ?
Servo fiyatları
Servo motorlar için üretilmiş özel servo motor
redüktörleri bulunmaktadır . Tıklayın
servo kontrol
servo motor
servo motor sistemleri
Servo motorlarda kendi aralarında;
Düşük atalet,
Orta atalet ve yüksek performans olarak sınıflara ayrılırlar.
servo motor nedir
ucuz servo sistemleri
ekonomik servolar