Reč "servo" potiče od grčkog značenja "rob". "Servo motor" se može shvatiti kao motor koji apsolutno prati naredbu kontrolnog signala: prije nego što se pošalje kontrolni signal, rotor ostaje nepomičan; Kada se izda kontrolni signal, rotor se odmah okreće; Kada kontrolni signal nestane, rotor može odmah prestati da se okreće. Servo motor je mikromotor koji se koristi kao izvršni element u uređaju za automatsko upravljanje, čija je funkcija pretvaranje električnih signala u kutni pomak ili kutnu brzinu osovine.
Servo motor koji se koristi u robotima zahtijeva brzu komunikaciju sabirnice između kontrolera i servo uređaja; Visoka preciznost servo; Osim toga, postoje zahtjevi za obradu osnovnih materijala. Posebno za krajnje efektore robota (hvataljke) treba koristiti motore minimalne zapremine i mase, posebno kada je potreban brz odziv. Servo motori moraju imati visoku pouzdanost i stabilnost, mogu izdržati teške uslove rada, mogu izvoditi vrlo česta kretanja naprijed i nazad, ubrzanja i usporavanja i mogu izdržati preopterećenje u kratkom vremenskom periodu.
Posebni zahtjevi za servo robota
Servo motori su podijeljeni u dvije kategorije: AC servo i DC servo
Osnovna struktura AC servo motora je slična onoj kod asinkronih motora na izmjeničnu struju (asinhroni motori). Na statoru se nalaze dva pobudna namotaja Wf i kontrolni namotaj WcoWf sa pomakom od 90 stepeni u faznom prostoru, koji su povezani na konstantan naizmenični napon. Svrha upravljanja radom motora se postiže korištenjem AC napona ili promjene faze primijenjene na Wc. AC servo motori imaju karakteristike stabilnog rada, dobre upravljivosti, brzog odziva, visoke osjetljivosti i strogih pokazatelja nelinearnosti za mehaničke i regulatorne karakteristike (manje od 10 posto do 15 posto i manje od 15 posto do 25 posto, respektivno).
Osnovna struktura DC servo motora je slična onoj kod generalnog DC motora. Brzina motora n=E/K1j=(Ua IaRa)/K1j, gdje je E povratna elektromotorna sila armature, K je konstanta, j je magnetni tok po polu, Ua, Ia su napon i struja armature, Ra je otpor armature, promjena Ua ili promjena φ, Brzina DC servo motora se može kontrolirati, ali se općenito koristi metoda kontrole napona armature. Kod DC servo motora s permanentnim magnetom, pobudni namotaj je zamijenjen trajnim magnetom, a magnetski fluks φ je konstantan. DC servo motori imaju dobre karakteristike linearne regulacije i brz vremenski odziv.
Značaj servo motora
Upravljački sistemi i proizvodi za automatizaciju industrijskih robota uglavnom uključuju servo motore, reduktore, kontrolere i senzore. Servo motor je sistem napajanja industrijskih robota, obično instaliran na "zglobovima" robota, i predstavlja "srce" kretanja robota.
Trenutno se zajednički pogon robota ne može odvojiti od servo sistema. Što je više zglobova, veća je fleksibilnost i tačnost robota, a potrebno je koristiti više servo motora. Roboti imaju visoke zahtjeve za servo sisteme, koji moraju zadovoljiti zahtjeve brzog odziva, velikog startnog momenta, velikog dinamičkog inercijalnog omjera momenta, širokog raspona brzina, male veličine, male težine, rada ubrzanja i usporavanja, te visoke pouzdanosti i stabilnosti. Trenutno industrijski roboti uglavnom koriste AC servo sisteme.
Tržišna distribucija servo motora
Trenutno, na kineskom tržištu industrijskih mašina, glavni dobavljači uključuju Panasonic, Yaskawa, Mitsubishi iz Japana, kao i Renz i Bosch Rexroth iz Evrope i Sjedinjenih Država. Iz perspektive tržišnog udjela, strane servo kompanije trenutno imaju tržišni udio od 75 posto u Kini. Među njima, japanski brendovi čine 50 posto; Evropski i američki brendovi učestvuju sa 25 odsto. Domaći brendovi zauzimaju samo oko 20 posto tržišnog udjela.
Trenutno su kineski servo sistemi srednjeg i nižeg ranga uspjeli postići proizvodnju velikih razmjera, ali vrhunski servo sistemi još nisu formirali mogućnosti komercijalizacije i masovne proizvodnje. Potražnja za preciznim sistemima upravljanja servo motorima u Kini uglavnom se oslanja na uvoz. Razvoj industrije robota je u procvatu. Uz promociju politike podrške za industriju robota i kontinuirano poboljšanje domaće servo tehnologije, ubrzat će se tempo zamjene uvoza servo sistema u Kini.