این موتور ها در واقع نوعی از موتور های dc معمولی می باشند که توسط مدارات
کنترلی حرکت مدام دورانی موتور را به حرکت محدود 180 درجه تبدیل
کرده و نیز این قابلیت را به موتور dc می دهند که بتوان آن را در یک
نقطه خاص قفل کرد .
در اینگونه موتورها بر اساس باری که قرار است موتور تحمل کند و
همچنین طول بازوی قرار گرفته بر روی شفت موتور و همچنین گشتاور
مورد نیاز موتور dc معمولی یا گیر بکس دار استفاده کرد .
اساس کار بدین صورت است که با متصل کردن شفت موتور به یک
پتانسیومتر یا هر سنسور که بتواند مقدار چرخش شفت را اندازه گیری
کند وبا استفاده از یک فید بک منفی واعمال دوباره آن به موتور موتور را
در یک وضعیت خاص نگه داشت .
این مدارات کنترلی یا بصورت از پشت پشت طراحی شده در داخل
ساختمان موتور قرا ر دارد و یا اینکه توسط کاربر ویا توجه به نیاز
،طراحی شده و به یک موتور dc مناسب از لحاظ مکانیکی متصل می شود
لازم بذکر است که در ساختمان بعضی از سرو موتورها از میکرو
کنترلهای خاص استفاده شده که به اینگونه سرو موتورها ، سرو
موتورهای دیجیتال گفته می شود این گونه سرو موتورها بر خلاف سرو
موتورهای معمولی یا آنالوگ با اختلاف ولتاژ کنترل نمی شوند و کنترل
آنها با استفاده از یک پالس مربعی که فرکانس آن با توجه به محل قرار
گیری موتور تغییر خواهد کرد کنترل می شوند .
سرو موتور ها
در کاربردهای مدرن ، واژه سرو یا مکانیسم سرو به یک سیستم کنترلی فیدبک که متغیر کنترل شونده ، موقعیت یا مشتق موقعیت مکانیکی به عنوان سرعت و شتاب است ، محدود می شود .
یک سیستم کنترلی فید بک ، سیستم کنترلی است که به نگهداشتن یک رابطه مفروض بین یک کمیت کنترل شده و یک کمیت مرجع ، با مقایسه توابع آنها و استفاده از اختلاف به عنوان وسیله کنترل منجر می شود .
سیستم کنترلی فید بک الکتریکی ، عمومأ برای کار به انرژی الکتریکی تکیه می کند .
مشخصات مهمی که معمولأ برای چنین کنترلی مورد نیاز است، عبارتست از :
پاسخ سریع
دقت بالا
کنترل بدون مراقبت
کارکرد از راه دور
که در شکل یک نشا ن داده شده است :
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
هر عنصر هدف ویژه ای در هماهنگ کردن کمیت مرجع با کمیت کنترل شده ایفا می کند .مسیله آشکار سازی خطا هنگامی که کمیت تنظیم شده متفاوت از کمیت مرجع است ، خطا را آشکار می کند .
سپس یک سیگنال خطا به تقویت کننده ای که قدرت وسیله تصحیح خطا را فراهم می کند می فرستد .
با این توان وسیله تصحیح خطا ، کمیت کنترل شده را آنچنان تغییر می دهد که با ورودی مرجع هماهنگ گردد.
به موتورها یی که به سرعت سیگنال خطا پاسخ می دهند و سریعأ به بار شتاب می دهند سرو موتور گفته می شود .
نسبت گشتاور به اینرسیی ( (T/Jیک جنبه بسیار مهم یک سرو موتور است زیرا موتور با این فاکتور شتاب می گیرد .
مشخصات اصلی که در هر سر موتور دیده می شود عبارتست از :
گشتاور خروجی موتور باید متناسب با ولتاژ بکار گرفته شده آن باشد.
جهت گشتاور سرو موتور باید به پلاریته لحظه ای ولتاژ کنترل بستگی داشته باشد .
سرو موتور به دو دسته کلی سرو موتورهای ac وسرو موتورهای dc تقسیم می گردد.
سرو موتورهای ac عمومأ به سرو موتورهای dc ترجیح داده می شوند ، به جزء برای استفاده در سیستمهای با قدرت خیلی بالا ، سرو موتورهای ac به دلیل اینکه نسبت به سرو موتورهای dc دارای بازده بیشتری هستند ترجیح داده می شوند .اگر چه تلفات توان نگرانی اصلی در سرو مکانیسمها نیستند ، یک موتور پر بازده از تلفات بیش از اندازه توان جلوگیری می کند .
سرو موتورهای DC
در بین سرو موتورهای dc مختلف ، موتورهای سری، موتورهای سری چاکدار ، موتور کنترل موازی و موتور مغناطیس دائم (تحریک ثابت) قرار دارند . این واحدها توان خروجی بالایی نسبت به اندازه آنها تحویل می دهند ودر مورد موتور موازی با تحریک کنترل شده ، توان کنترلی کمی مورد نیاز است .
موتور سری دارای گشتاور راه اندازی بالایی است و جریان زیادی می کشد و تنظیم سرعت کمی دارد .
کار کرد معکوس می تواند با معکوس کردن پلاریته ولتاژ میدان با سیم پیچ میدان سری (یعنی یک سیم پیچ برای هر جهت چرخش ) به دست آید . مورد اخیر بازده موتور را کاهش می دهد .
موتور سری چاکدار می تواند به عنوان یک موتور تحریک مستقل با میدان کنترل شده به کار گرفته شود ، آنچنان که در شکل 2 نشان داده شده است . آرمیچر باید از یک منبع جریان ثابت تغذیه شود :
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
یک منحنی گشتاور سرعت نوعی ، گشتاور ایستای بالا و کاهش سریع گشتاور با افزایش سرعت را نشان می دهد . این امر میرایی خوب و خطای سرعت بالا را نتیجه می دهد .
نوع موازی سرو موتور dc از سایر موتورهای موازی برای کارکرد عمومی متفاوت نیست . این موتور دو یسم پیچ مجزا – سیم پیچی میدان که روی استاتور قرار داده شده و سیم پیچی آرمیچر که روی روتور قرار داده شده – دارد .
هر دو سیم پیچی به یک منبع تغذیه dc متصل شده اند . در یک موتور dc موازی معمولی ، دو سیم پیچی به صورت موازی به تغذیه dc اصلی متصل شده اند . اما در یک کارکرد سرو ، سیم پیچی ها با منابع dc جداگانه ای تغذیه می شوند ، همانطور که در شکلهای 3و4 مشاهده می کنید .
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
شکل 3 دیاگرام مدارهای یک موتور dc با میدان کنترل شده را نشان می دهد .در این موتور ، میدان با سیگنال تقویت شده خطا تحریک شده و سیم پیچی آرمیچر از یک منبع جریان ثابت نیرو می گیرد . گشتاور تحویلی تا اشباع متناسب با جریان تحمیلی است .
این ترکیب که در شکل 4 نشان داده شده اشت ، در سرو موتور های کوچک بکار می رود، زیرا پاسخ دینامیکی آن از موتور dc با آرمیچر کنترل شده آهسته تر است .
جهت گردش موتور اگر پلاریته میدان معکوس شود عکس می شود . آرمیچر موتور با سیگنال تقویت شده خطا و میدان از یک منبع جریان ثابت تغذیه می شوند .
میدان این موتور عمومأ بالاتر از زانوی مشخصه اشباع کار می کند (جهت حفظ گشتاور با حساسیت کمتر نسبت به تغییرات جزیی در جریان میدان ) . همچنین چگالی شار میدان بالا ، حساسیت گشتاور موتور را افزایش می دهد ، زیرا برای تغییرات کوچک در جریان آرمیچر ، گشتاور با حاصلضرب جریان در شار متناسب است .
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)