Servomoottori vs. oikosulkumoottori
Moottorit ovat sähkömekaanisten laitteiden luokka, jotka muuttavat sähköenergian mekaaniseksi energiaksi. Joissakin sovelluksissa mekanismin käyttämiseen tarvitaan puhdasta vääntömomenttia, ja joissakin sovelluksissa mekanismin asentoa ja pyörimisnopeutta on säädettävä. Induktiomoottori tuottaa puhdasta hallitsematonta vääntömomenttia, kun taas servomoottorit tuottavat hallitun vääntömomentin, jossa nopeutta ja akselin (roottorin) asentoa voidaan säätää.
Lisätietoja induktiomoottoreista
Sähkömagneettisen induktion periaatteisiin perustuen ensimmäiset oikosulkumoottorit keksivät Nikola Tesla (vuonna 1883) ja Galileo Ferraris (1885) itsenäisesti.
Induktiomoottori koostuu kahdesta pääosasta, staattorista ja roottorista. Induktiomoottorin staattori on sarja samankeskisiä magneettinapoja (yleensä sähkömagneetteja), ja roottori on sarja suljettuja käämiä tai alumiinitankoja, jotka on järjestetty oravanhäkin k altaisella tavalla; tästä syystä oravahäkin roottori. Akseli, joka tuottaa tuotetun vääntömomentin, kulkee roottorin akselin kautta. Roottori on sijoitettu staattorin sylinterimäiseen onteloon, mutta sitä ei ole kytketty sähköisesti mihinkään ulkoiseen piiriin. Mitään kommutaattoria, harjoja tai muita kytkentämekanismeja ei käytetä virran syöttämiseen roottoriin.
Kuten kaikki moottorit, se käyttää magneettisia voimia roottorin pyörittämiseen. Staattorikäämien liitännät on järjestetty siten, että vastakkaiset navat muodostuvat staattorikäämien täsmälleen vastakkaiselle puolelle. Käynnistysvaiheessa kehää pitkin muodostetaan magneettisia napoja ajoittain siirtymällä. Tämä muuttaa vuon roottorin käämien yli ja indusoi virran. Tämä virta luo magneettikentän roottoriin ja staattorikentän ja indusoidun kentän välinen vuorovaikutus ohjaa moottoria.
Induktiomoottorit on tehty toimimaan sekä yksi- että monivaihevirroilla; jälkimmäinen raskaille koneille, jotka vaativat suurta vääntömomenttia. Induktiomoottoreiden nopeutta voidaan ohjata joko staattorin navan magneettinapojen lukumäärällä tai syöttöteholähteen taajuudella. Luisto, joka määrittää moottorin vääntömomentin, antaa viitteen moottorin hyötysuhteesta. Koska oikosuljettujen roottorin käämien vastus on pieni, pieni lipsahdus aiheuttaa suuren virran roottoriin ja tuottaa suuren vääntömomentin. Silti roottorin pyörimisnopeus on hitaampi kuin tulovirtalähteen taajuus (tai staattorikentän pyörimisnopeus). Induktiomoottoreissa ei ole takaisinkytkentäsilmukoita moottorin ohjaamiseksi.
Lisätietoja Servo Motorsista
Teknisesti servomoottori on mikä tahansa moottori, jossa on takaisinkytkentä ja suljetun silmukan ohjaus, ja se on vain osa servomekanismia, jossa negatiivista palautetta käytetään ohjaamaan moottorin suorituskykyä.
Mutta yleisesti käytetyt teollisuusservomoottorit ovat normaaleja AC-oikosulkumoottoreita, joihin on lisätty ominaisuuksia, kuten matalahitausroottori, suuri vääntömomenttijarru ja sisäänrakennettu nopeus- ja asennonpalautteen anturi. Kaikki nämä komponentit toimivat yhdessä servokäytön kanssa. Tasavirtamoottoreilla varustettuja servomekanismeja käytetään yleisesti radio-ohjatuissa laitteissa, tavallisissa instrumenteissa, jotka vaativat pientä tehoa ja suurta tarkkuutta.
DC-servomoottorin staattori on yleensä muodostettu kestomagneeteista, jotka on sijoitettu 900 asteeseen roottorin ympärille. Servomoottorit on suunniteltu tuottamaan huomattavan tasaista vääntömomenttia ja niillä on pieni hitaus. Servomoottorin syöte on pulssien muodossa, ja jokaisella pulssilla moottori pyörii rajallisen, tarkan määrän.
Servomoottorit voivat tuottaa suuren vääntömomentin ja moottorin asentoa ja nopeutta voidaan ohjata. Siksi servomoottoreita käytetään laajasti robotiikkaan ja ohjausjärjestelmiin liittyvissä sovelluksissa.
Mitä eroa induktiomoottorilla ja servomoottorilla on?
• Servomoottorissa on suljetun silmukan negatiivinen takaisinkytkentäjärjestelmä, kun taas yleisessä oikosulkumoottorissa on takaisinkytkentämekanismit (sisäänrakennettu kooderi).
• Servomoottorin nopeutta ja asentoa voidaan säätää ja ohjata tarkemmin, kun taas induktiomoottoreissa vain nopeutta voidaan säätää.
• Servomoottoreilla on pieni inertia, kun taas oikosulkumoottorin roottorilla on suurempi inertia.
• Servomoottori on ohjattujen moottoreiden luokka, ja se voi olla oikosulkumoottori tai muu tyyppi.
