کلمه سروو از معنای یونانی برده گرفته شده است. یک "سرو موتور" را می توان به عنوان موتوری درک کرد که کاملاً از فرمان یک سیگنال کنترل پیروی می کند: قبل از ارسال سیگنال کنترل، روتور ثابت می ماند. هنگامی که سیگنال کنترل صادر می شود، روتور بلافاصله می چرخد. هنگامی که سیگنال کنترل ناپدید می شود، روتور می تواند بلافاصله چرخش را متوقف کند. سروو موتور یک میکروموتور است که به عنوان یک عنصر اجرایی در یک دستگاه کنترل خودکار استفاده می شود که وظیفه آن تبدیل سیگنال های الکتریکی به جابجایی زاویه ای یا سرعت زاویه ای شفت است.
سروو موتور مورد استفاده در روبات ها به سرعت ارتباط باس سریع بین کنترلر و سروو نیاز دارد. دقت بالای سروو؛ علاوه بر این، الزامات پردازش برای مواد اولیه وجود دارد. مخصوصاً برای افکتورهای انتهایی ربات (گیرنده ها) باید از موتورهایی با حداقل حجم و جرم استفاده کرد، به خصوص در مواقعی که نیاز به پاسخ سریع است. سروو موتورها باید قابلیت اطمینان و پایداری بالایی داشته باشند، بتوانند در شرایط عملیاتی سخت مقاومت کنند، بتوانند حرکات بسیار مکرر رو به جلو و معکوس، شتاب و کاهش سرعت را انجام دهند و در مدت زمان کوتاهی بار اضافی را تحمل کنند.
الزامات ویژه برای سروو ربات
سروو موتورها به دو دسته سروو AC و سروو DC تقسیم می شوند
ساختار اصلی سروو موتورهای AC مشابه موتورهای القایی AC (موتورهای آسنکرون) است. دو سیم پیچ تحریکی Wf و سیم پیچ کنترلی WcoWf با جابجایی 90 درجه در فضای فاز روی استاتور وجود دارد که به ولتاژ AC ثابت متصل می شوند. هدف از کنترل عملکرد موتور با استفاده از ولتاژ AC یا تغییر فاز اعمال شده به Wc به دست می آید. سروو موتورهای AC دارای ویژگی های عملکرد پایدار، کنترل پذیری خوب، پاسخ سریع، حساسیت بالا و نشانگرهای غیرخطی دقیق برای ویژگی های مکانیکی و تنظیمی هستند (به ترتیب کمتر از 10 تا 15 درصد و کمتر از 15 درصد تا 25 درصد).
ساختار اصلی یک سروو موتور DC شبیه به یک موتور DC عمومی است. سرعت موتور n=E/K1j=(Ua IaRa)/K1j، که در آن E نیروی الکتروموتور پشت آرمیچر است، K ثابت است، j شار مغناطیسی در هر قطب، Ua، Ia هستند ولتاژ و جریان آرمیچر، Ra مقاومت آرمیچر است، تغییر Ua یا تغییر φ، سرعت سروو موتور DC قابل کنترل است، اما روش کنترل ولتاژ آرمیچر به طور کلی استفاده می شود. در سروو موتور DC آهنربای دائم، سیم پیچ تحریک با یک آهنربای دائمی و شار مغناطیسی φ ثابت جایگزین می شود. سروو موتورهای DC دارای ویژگی های تنظیم خطی خوب و پاسخ زمانی سریع هستند.
اهمیت سروو موتورها
سیستم‌های کنترل و محصولات اتوماسیون روبات‌های صنعتی عمدتاً شامل موتورهای سروو، کاهنده‌ها، کنترل‌کننده‌ها و حسگرها می‌شوند. سروو موتور سیستم قدرت ربات های صنعتی است که معمولاً در "مفاصل" ربات نصب می شود و "قلب" حرکت ربات است.
در حال حاضر، درایو مشترک روبات ها را نمی توان از سیستم های سروو جدا کرد. هرچه اتصالات بیشتر باشد، انعطاف پذیری و دقت ربات بیشتر می شود و نیاز به استفاده از سروو موتورهای بیشتری دارد. ربات ها برای سیستم های سروو الزامات بالایی دارند که باید شرایط پاسخ سریع، گشتاور راه اندازی بالا، نسبت اینرسی گشتاور دینامیکی زیاد، محدوده سرعت وسیع، اندازه کوچک، وزن سبک، عملکرد شتاب و کاهش سرعت و قابلیت اطمینان و پایداری بالا را برآورده کنند. در حال حاضر ربات های صنعتی بیشتر از سیستم های سروو AC استفاده می کنند.
توزیع سروو موتور در بازار
در حال حاضر، در بازار ماشین آلات صنعتی چین، تامین کنندگان اصلی شامل پاناسونیک، یاسکاوا، میتسوبیشی از ژاپن، و همچنین رنز و بوش رکسروث از اروپا و ایالات متحده هستند. از منظر سهم بازار، شرکت های سروو خارجی در حال حاضر سهم بازار 75 درصدی را در چین دارند. در این میان، برندهای ژاپنی 50 درصد را تشکیل می دهند. برندهای اروپایی و آمریکایی 25 درصد را تشکیل می دهند. برندهای داخلی تنها حدود 20 درصد از سهم بازار را به خود اختصاص داده اند.
در حال حاضر، سیستم‌های سروو متوسط تا پایین چین توانسته‌اند به تولید در مقیاس بزرگ دست یابند، اما سیستم‌های سروو پیشرفته هنوز قابلیت تجاری‌سازی و تولید انبوه را شکل نداده‌اند. تقاضا برای سیستم های کنترل سروو موتور دقیق در چین عمدتاً به واردات متکی است. توسعه صنعت ربات در حال رونق است. با ارتقای سیاست های پشتیبانی برای صنعت ربات و بهبود مستمر فناوری سروو داخلی، سرعت جایگزینی واردات سیستم های سروو در چین تسریع خواهد شد.