سيرفو موتور Servo Motor

ما زالت المحركات الكهربية تلقى اهتمامًا كبيرا لتطوير تصميماتها وأشكالها بهدف تحسين خواصها لتفي بالاحتياجات المتعددة للأحمال الميكانيكية المختلفة وأكثر هذه المحركات تطورًا في تصميماتها هي محركات السيرفو وهذه المحركات تستخدم في أغراض التحكم الكثيرة جدًا بدءًا من أجهزة الطباعة أو الرسم بالحاسبات الإلكترونية وأجهزة الروبوت إلى أجنحة الطائرات وأجهزة الرادار.

محتويات

ما هو محرك السيرفو Servo Motor؟

السيرفو موتور Servo Motor أو (المحرك المؤازر): هو عبارة عن محرك كهربائي خاص يدور إلى زاوية معينة حسب الأمر الموجه له، ويظل محافظًا على هذه الزاوية ما دام الأمر موجهًا له، وهذا النوع من المحركات يستخدم بكثرة في الصناعات. ويستخدم نظام التغذية الراجعة للتحكم بالمحرك، ويتم ذلك عن طريق نظام التحكم المغلق والذي يتحكم إما بالعزم أو السرعة أو موقع عمود الدوران للمحرك.

ومن أمثلة تطبيقات هذا المحرك تحريك أجهزة الرادار وأطباق استقبال الأقمار الصناعية ويستخدم أيضا في تحريك أجنحة الطائرات وبعض أنواع أجهزة الطباعة والآلات التعبئة والتغليف وتصنيع المأكولات. ومن الملاحظ أن كل هذه التطبيقات تعمل على سرعه بطيئة جدًا. لذلك فإن محركات السيرفو تتميز بسرعات بطيئة جدًا.

وهذا النوع من المحركات يستخدم بكثرة في الصناعات حيث منها عدة انواع :
محركات سيرفو ذات القدرة الصغيرة وهذا النوع يستخدم في الحاسبات ومعدات التجهيز كمشغل الاقراص ومشغل اشرطة التسجيل والطابعات.
محركات سيرفو ذات القدرة المتوسطة او الكبيرة وتستخدم في انظمة الروبوتات ذات التحكم الرقمي وماكينات التفريز والكثير الكثير من الاستخدامات.

تركيب محرك السيرفو

محرك كهربائي إما محرك تيار مستمر (DC Motor) أو محرك تيار متناوب (AC Motor). لتحريك العضو الدوار.
علبة تروس لتقليل سرعة الدوران وزيادة عزم الدوران.
مقاومة متغيرة لمعرفة وضع العضو الدوار الحالي.
دائرة الكترونية للتحكم بموقع العضو الدوار ومشغل (Drive) لتزويد المحرك بالتيار الكهربائي اللازم لتشغيله حسب الأوامر المطلوبة وتحريكه بزوايا وإيقافه في الراوية المطلوبة. حيث تقوم باستلام اشارة التحكم من الدرايف (Drive) وتشغيل المحرك .
جهاز تغذية راجعة (Feedback Device ) أو (Encoder) يستطيع أن يحدد موقعه مثبت على محور الدوران للمحرك ليقوم بإرسال إشارة إلى الدائرة الالكترونية عن موقعه.

مبدأ عمل محرك السيرفو

يكون محرك التيار المستمر متصلا بالمسننات، والمسننات تكون مربوطة مع مقاومة متغيرة لكي تعطي إشارة عن مقدار الزاوية التي تحركها المحرك، والمقاومة المتغيرة متصلة بدائرة التحكم التي تعمل على ( تشغيل أو إطفاء أو عكس) حركة المحرك كي تحافظ على الزاوية المطلوبة.

وبشكل عام، يخرج من علبة المحرك ثلاثة أسلاك:
أحمر: هو جهد التغذية (والذي يكون عادة بين 4.8 إلى 6 فولت )
أصفر أو أبيض: هو جهد التحكم بالمحرك
أسود: هو السلك الأرضي (صفر فولت)

عندما يراد عمل المحرك عند سرعة معينة فإن دائرة القيادة (Drive) التي تحوي المنظمات تعمل على مقارنة القيمة الفعلية لسرعة المحرك الاتية من الإنكودر (Encoder) مع السرعة المطلوبة وتعمل على تطبيق جهد التحكم اللازم للوصول للسرعة المطلوبة.

يتم التحكم بالمحرك عن طريق إرسال نبضات عبر سلك جهد التحكم، وتتحدد الزاوية التي يدور إليها المحرك بعرض النبضة.

من أحد ميزات السيرفو موتور المهمة هي اقتصادها في الطاقة إذ أن صرفها للطاقة يتعلق بالمقاومة التي على المحرك التغلب عليها، كما أن المحرك يستخدم الطاقة أثناء حركته فقط، وبذلك يوفر الطاقة في ما عدا ذلك.