Servomoottorilla tarkoitetaan sähkömoottoria, jota käytetään servojärjestelmässä mekaanisten komponenttien toiminnan ohjaamiseen; se toimii apumoottorina ja epäsuorana nopeuden{0}}säätölaitteena. Servomoottorit tarjoavat tarkan nopeuden ja asennon tarkkuuden hallinnan muuntaen jännitesignaalit vääntömomentiksi ja pyörimisnopeudeksi ohjatun kohteen ohjaamiseksi. Servomoottorin roottorin nopeutta säätelevät tulosignaalit, joihin se reagoi nopeasti. Automaattisissa ohjausjärjestelmissä servomoottorit toimivat ohjauselementteinä; niille on ominaista pieni sähkömekaaninen aikavakio ja korkea lineaarisuus, minkä ansiosta ne voivat muuntaa vastaanotetut sähköiset signaalit kulmasiirtymä- tai kulmanopeuslähdöiksi moottorin akselilla. Servomoottoreita käytetään laajalti sellaisilla aloilla kuin robotiikka, teollisuusautomaatio, litiumioniakkujen valmistuslaitteet, aurinkosähkölaitteet, huippuluokan CNC-työstökoneet ja pienikokoiset CNC-koneet. Erityisesti DC-servomoottorit löytyvät sovelluksista, kuten EDM-koneista, robottimanipulaattoreista ja tarkkuuskoneista.
Servomoottorit luokitellaan yleisesti kahteen päätyyppiin: DC ja AC. Kestomagneettiset AC-servomoottorit edustavat merkittävää edistysaskelta tällä alalla, ja harjattomat servomoottorit ja niihin liittyvät käytöt ovat esimerkillisiä tuotteita tässä kategoriassa. Niiden ensisijaisia ominaisuuksia ovat itse-pyörimisen (driftaaminen) puuttuminen ohjaussignaalin jännitteen ollessa nolla ja pyörimisnopeus, joka laskee tasaisesti kohdistetun vääntömomentin kasvaessa. Vuoteen 2025 mennessä Kiinan ennustetaan lokalisoivan enemmän ydinkomponentteja,-kuten servomoottoreita-, ja Kiinan odotetaan nousevan näiden tekniikoiden nettoviejäksi. Lisäksi tuotteet, kuten "älykkäät sähköiset pyörivät sylinterit", käyttävät servomoottoreita suorana virtalähteenä; Tässä yhteydessä servomoottori toimii ydinkäyttöyksikkönä, joka pystyy korvaamaan CNC-työstökoneissa perinteisesti esiintyvät hydrauliset kiinnitysjärjestelmät. Servomoottorit on myös tunnistettu yhdeksi kriittisistä komponenteista kehittyvässä AI-kentässä.
Servojärjestelmä (tai servomekanismi) on automaattinen ohjausjärjestelmä, joka on suunniteltu varmistamaan, että ohjatut lähtömuuttujat -kuten objektin sijainti, suunta tai tila-seuraavat tarkasti ja seuraavat mahdollisia mielivaltaisia muutoksia tulokohteessa (tai asetuspisteessä). Servojärjestelmät luottavat ensisijaisesti pulsseihin paikannuksessa. Pohjimmiltaan konsepti on seuraava: kun servomoottori vastaanottaa yhden pulssin, se pyörii tätä pulssia vastaavan kulmasiirtymän läpi, jolloin saavutetaan lineaarinen tai pyörivä liike. Koska servomoottorilla itsellään on kyky tuottaa pulsseja, se lähettää vastaavan määrän pulsseja jokaista kierrosta kohti. Tämä luo vastavuoroisen vaihdon-jota kutsutaan "suljetuksi silmukaksi"-moottorin vastaanottamien pulssien ja sen tuottamien pulssien välille. Näin ollen järjestelmä pystyy seuraamaan tarkasti, kuinka monta pulssia lähetettiin servomoottorille verrattuna kuinka monta vastaanotettiin takaisin. Tämä mahdollistaa erittäin tarkan moottorin pyörimisen ohjauksen, mikä helpottaa paikannustarkkuutta 0,001 mm:iin asti. DC-servomoottorit luokitellaan laajasti harjattuihin ja harjattomiin tyyppeihin. Harjatuille moottoreille on ominaista alhaiset kustannukset, yksinkertainen rakenne, korkea käynnistysmomentti, laaja nopeudensäätöalue ja helppo hallinta; Ne vaativat kuitenkin huoltoa-erityisesti, hiiliharjojen vaihtamisen hankalaa tehtävää-ja ovat alttiita synnyttämään sähkömagneettisia häiriöitä, mikä edellyttää erityisiä ympäristöolosuhteita toimiakseen. Näin ollen ne sopivat hyvin-kustannusherkkään{17}}teollisuuden ja kuluttajan tarpeisiin.
Hiiliharjattomissa moottoreissa on päinvastoin kompakti koko, kevyt paino, suuri teho, nopea vaste, suuri pyörimisnopeus, alhainen inertia, tasainen pyöriminen ja vakaa vääntömomentti. Vaikka niiden ohjausmekanismit ovat monimutkaisempia, ne helpottavat helposti älykästä ohjausintegraatiota; Lisäksi niiden elektroniset kommutointimenetelmät ovat joustavia, mikä mahdollistaa joko neliö-- tai sini-aaltokommutoinnin. Nämä moottorit ovat huoltovapaita-, erittäin tehokkaita, toimivat alhaisissa lämpötiloissa, lähettävät vain vähän sähkömagneettista säteilyä ja niillä on pitkä käyttöikä, joten ne soveltuvat käytettäväksi monissa erilaisissa ympäristöissä.
AC-servomoottorit ovat myös harjattomia moottoreita, jotka luokitellaan synkronisiin ja asynkronisiin luokkiin. Liikeohjaussovelluksissa synkronimoottoreita suositaan yleisesti laajan tehoalueensa vuoksi, mikä mahdollistaa erittäin suurten tehojen toteuttamisen. Niillä on tyypillisesti suuri inertia ja suhteellisen alhainen maksimipyörimisnopeus-raja, joka laskee nopeasti moottorin tehon kasvaessa. Näin ollen ne sopivat ihanteellisesti sovelluksiin, jotka vaativat sujuvaa,-hidasta toimintaa.
3. Servomoottorin roottori koostuu kestomagneeteista. Moottoriohjaimen ohjaama kolmivaiheinen U/V/W-virta synnyttää sähkömagneettisen kentän, mikä saa roottorin pyörimään tämän kentän vaikutuksesta. Samanaikaisesti moottoriin integroitu anturi syöttää signaaleja kuljettajalle; sitten kuljettaja vertaa näitä palautearvoja tavoitearvoihin säätääkseen roottorin pyörimiskulmaa. Viime kädessä servomoottorin paikannustarkkuus määräytyy sen kooderin tarkkuuden (erityisesti sen rivimäärän) mukaan. Toiminnallisesti AC-servomoottorit eroavat harjattomista DC-servomoottoreista siinä, että AC-servo tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn; Tämä johtuu siitä, että se käyttää sinimuotoista ohjausta, mikä johtaa minimaaliseen vääntömomentin aaltoiluun. DC-servomoottorit päinvastoin käyttävät puolisuunnikkaan muotoisia aaltomuotoja. DC-servojärjestelmät ovat kuitenkin suunnittelultaan yksinkertaisempia ja kustannustehokkaampia.
