سروو موتور  servo motor

مقدمه

این مقاله برای مهندسان کنترل، ابزار دقیق و برق قدرت تدوین شده است. هدف، ارائه‌ی تعریف دقیق به سوال سروو موتور چیست ، تشریح اصول کار، معرفی اجزا و شاخص‌های انتخاب، و نهایتاً راهنمای خرید است. ساختار شامل مرور کاربردها، انواع، مشخصه‌های کلیدی، چک‌لیست خرید، مقایسه‌ی برندهای منتخب و بخش قیمت انواع سروو موتور است.

سروو موتور چیست؟

سروو موتور یک محرکه‌ی الکتریکی حلقه‌بسته برای کنترل دقیق موقعیت، سرعت و گشتاور است. حلقه‌ی کنترلی با استفاده از انکودر یا فیدبک‌های موقعیت/سرعت عمل می‌کند. خروجی با فرمان عددی از PLC یا کنترلر حرکت تنظیم می‌شود. به‌طور معمول، در جواب سروو موتور چیست ؟ باید گفت سروو موتور را می‌توان سامانه‌ای دانست که پاسخ دینامیکی سریع، تکرارپذیری بالا و دقت موقعیت مناسب را در برابر اغتشاش‌های بار تضمین می‌کند.

اصول کار سروو موتور چیست؟

یک سروو موتور معمولاً از چهار بخش اصلی تشکیل می‌شود:

موتور الکتریکی (Electric Motor)می‌تواند AC یا DC باشد امروزه بیشتر AC سروو موتور استفاده می‌شود.

وظیفه: تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت مکانیکی (چرخشی یا خطی). طراحی آن طوری است که در سرعت پایین هم گشتاور بالا و ثابت تولید کند.

انکودر (Encoder) یا سنسور موقعیت، به محور موتور متصل است.

وظیفه: اندازه‌گیری دقیق موقعیت، سرعت و جهت چرخش موتور. سیگنال انکودر به درایو بازگردانده می‌شود تا کنترل حلقه بسته (Closed-loop) انجام شود. انواع: انکودر افزایشی (Incremental) یا مطلق (Absolute).

گیربکس (اختیاری) : در برخی سروو موتورها برای افزایش گشتاور یا کاهش سرعت اضافه می‌شود. باعث می‌شود دقت حرکتی بالا برود و بارهای سنگین‌تر کنترل شوند.

مدار کنترلی (Servo Drive): معمولاً به صورت جداگانه است (نه داخل موتور). درایو فرمان‌های کنترلی را از PLC یا کنترلر می‌گیرد. سپس با مقایسه سیگنال انکودر و فرمان ورودی، جریان مناسب به موتور اعمال می‌کند.

نحوه کار سروو موتور (حلقه بسته)

کنترلر (PLC یا CNC) → دستور حرکت (مثلاً “۲۰۰ پالس جلو برو”) را صادر می‌کند.

درایو سروو → دستور را به ولتاژ/جریان مناسب برای موتور تبدیل می‌کند.

موتور → شروع به چرخش می‌کند.

انکودر → موقعیت واقعی را اندازه‌گیری کرده و به درایو می‌فرستد.

درایو → موقعیت واقعی را با موقعیت فرمان‌داده‌شده مقایسه می‌کند و در صورت وجود خطا اصلاح می‌کند.

این فرآیند چند هزار بار در ثانیه تکرار می‌شود → به همین دلیل سروو موتور خیلی دقیق، سریع و بدون خطای قابل توجه کار می‌کند.

 کاربردهای سروو موتور

کاربردها شامل CNC، رباتیک، بسته‌بندی، چاپ، Textiles، Pick-and-Place، خطوط مونتاژ، ماشین‌ابزار و سیستم‌های SCADA با حلقه‌های موشن هماهنگ است. در سیستم‌های چندمحوره، هماهنگی محورها با گذرگاه‌هایی مانند PROFINET، EtherCAT یا CANopen انجام می‌شود. در سامانه‌های دقیق، Modbus برای مانیتورینگ/پارامترگذاری استفاده می‌شود.

انواع سروو موتور

1. چرخشی سنکرون مغناطیس دائم (PMSM): رایج‌ترین انتخاب صنعتی برای موشن دقیق با تلفات کمتر و ضریب توان بهتر.
2. موتور خطی: حذف مکانیزم تبدیل چرخشی به خطی؛ مناسب حرکت‌های مستقیم با دقت زیر میکرون.
3. تورک موتور: گشتاور بالا در سرعت پایین؛ حذف گیربکس در برخی کاربردها.
4. DC براشلس سروو: برای سامانه‌های کوچک یا رباتیک سبک.
   انتخاب نوع به بار، سرعت، دقت، و نیازهای مکانیکی وابسته است.

 مشخصه‌های مهم سروو موتور

گشتاور نامی/پیک:

گشتاور پیوسته برای بار ماندگار و گشتاور پیک برای شتاب‌گیری/بار ضربه‌ای. درایو سروو باید محدودسازی جریان، STO و حفاظت حرارتی داشته باشد.

سرعت نامی/ماکزیمم:

تعیین‌کننده‌ی خروجی مکانیکی و محدودیت ساچمه‌کشی/یاتاقان.

ولتاژ و جریان تغذیه:

یک‌فاز 200–230VAC یا سه‌فاز 380–480VAC متداول است؛ منبع DC نیز در برخی مدل‌ها دیده می‌شود.

رزولوشن انکودر:

17–23 بیت رایج است. رزولوشن بالا خطای کوانتش را کم و کنترل ریزحرکت را بهبود می‌دهد.

اینرسی و زمان پاسخ:

Matching اینرسی بار با موتور برای پاسخ بهتر و حذف رزونانس ضروری است.

کلاس حفاظتی:

IP54–IP65 در بدنه‌های استاندارد دیده می‌شود؛ IP67 برای محیط‌های خشن‌تر.

ابعاد و وزن:

محدودیت نصب در کابینت/ماشین را مشخص می‌کند.

روش خنک‌ کاری:

جابجایی طبیعی، فن محوری، یا آب‌خنک در توان‌های بالا.

ارتباطات:

Modbus RTU/TCP برای مانیتورینگ و EtherCAT/PROFINET برای کنترل زمان‌قطعی.

ایمنی:

Safe Torque Off (STO)، SS1/SS2/SOS در سری‌های پیشرفته موجود است. برای فروش سروو موتور صنعتی، این گواهی‌ها اهمیت دارد.

 راهنمای خرید سروو موتور

1. پروفایل بار : گشتاور/اینرسی/چرخه‌ی کاری را از روی نمودار سرعت–گشتاور استخراج کنید.
2. دقت و تکرارپذیری: رزولوشن و نوع انکودر را بر اساس تلرانس فرآیند انتخاب کنید.
3. باس ارتباطی: اگر کاربرد چندمحوره دارید، EtherCAT یا PROFINET را در اولویت بگذارید؛ اگر تنها مانیتورینگ لازم است، Modbus کفایت می‌کند.
4. نوع کار: Duty و اضافه‌بار را با واقعیات فرآیند خود تطبیق دهید.
5. الزامات ایمنی: حداقل STO با سطح ایمنی مشخص.
6. سازگاری مکانیکی: فلنج، شفت، محفظه‌ی ترمز، و کلاس IP.
7. خدمات و قطعات: دسترسی به سروو درایو یدکی، کابل‌های پیش‌ساخته، و کیت‌های انکودر.
8. بودجه و قیمت سروو موتور: هزینه‌ی کل شامل کابل‌ها، مهندسی و تیونینگ را لحاظ کنید.
9. ادغام با PLC: سازگاری مستقیم با زیمنس/دلتا/ال‌اس یا کنترلرهای موجود.

 مقایسه برندهای سروو موتور

 Delta (دلتا)

 دلتا خانواده‌ی ASDA را در رده‌های مختلف عرضه می‌کند. درایوها با DSP داخلی، تیونینگ خودکار و ابزار مانیتورینگ نرم‌افزاری ارائه می‌شوند. برای کاربردهای خطی، سری ASDA-A2R با راهکار یکپارچه‌ی موتور خطی و کنترلر معرفی شده است. این خانواده روی دقت، سرعت پاسخ و سادگی یکپارچه‌سازی تأکید دارد.

نکات انتخاب: پوشش توان گسترده، گزینه‌های انکودر مطلق/افزایشی، و ابزار تیونینگ. برای خطوط Pick-and-Place و پلتفرم‌های چندمحوره، پیاده‌سازی روی باس‌های صنعتی متداول است. در خرید، سازگاری کابلینگ و درایو سروو با کنترلر موجود بررسی شود.

 Siemens (زیمنس)

 زیمنس ترکیب SINAMICS S210 با موتورها‌ی SIMOTICS S-1FK2/1FT2 را برای حرکت‌های دقیق پیشنهاد می‌کند. این ترکیب بازه‌ی توان تا حدود 7kW را در S210 پوشش می‌دهد و از ایمنی یکپارچه و راه‌اندازی وب‌سروری پشتیبانی می‌کند. موتورها قابلیت توان بالا، درجه‌ی حفاظتی مناسب و اتصالات چرخان کابل دارند.

 LS Electric (ال‌اس)

LS Electric راهکار Servo/Motion Beyond X™ و درایوهای سروو را برای خودکارسازی کارخانه معرفی می‌کند. صفحه‌ی رسمی دسته‌ی Servo Drive، پوشش سبد محصولات را نشان می‌دهد. افرادی که قبلاً با VFDهای ال‌اس کار کرده‌اند، برای یکپارچگی پلتفرم و خدمات، خانواده‌ی سروو این برند را بررسی می‌کنند. در صورت نیاز به کنترل PMSM و مدهای برداری، به کاتالوگ این محصولات مراجعه نمایید.

 INVT (اینوت)

سری DA200/DA200A از INVT با فرکانس پاسخ سرعت تا 2.0kHz، انکودر 23-بیت و پوشش توان گسترده معرفی شده است. نسخه‌های جدید از STO با گواهی TÜV SIL3 گزارش شده است.

 HITEK (هایتک)

 (Hitek Electric) سبد Servo Drive و اینورتر را در وب‌سایت رسمی معرفی کرده و سری SV600 را به‌عنوان سروو سیستم عمومی 0.1–3kW با کنترل نیمه‌بسته گزارش می‌کند. HITEK روی حل‌مسئله در صنایع چوب، نساجی و چاپ/بسته‌بندی تمرکز دارد.

 نکات فنی قبل از خرید

• Matching اینرسی: نسبت اینرسی بار به موتور را در محدوده‌ی توصیه‌شده‌ی سازنده حفظ کنید.
• Overload/ Duty: مشخصات اضافه‌بار 200–300%/چند ثانیه را با پروفایل شتاب/ترمز تطبیق دهید.
• Encoder & Cables: نوع کانکتور، طول کابل و درجه‌ی حفاظتی را با محیط نصب هماهنگ کنید.
• Safety: وجود STO و در صورت نیاز SS1/SS2/SOS.
• Thermal: دمای محیط −10…+55°C و تهویه‌ی تابلو بررسی شود.
• EMC: فیلتر‌ها، چوک DC و کابل شیلددار مطابق دستورالعمل برند انتخاب شود.
• Integration with PLC/HMI: نقشه‌ی آدرس‌دهی Modbus و پروفایل‌های EtherCAT/PROFINET را پیشاپیش تعیین کنید.
• Commissioning: دسترسی به نرم‌افزار تیونینگ و منحنی‌های پاسخ برای راه‌اندازی سریع.

 لیست قیمت سروو موتور

قیمت سروو موتور به توان، نوع انکودر، کلاس IP، کابل کشی و امکانات ایمنی وابسته است. برای استعلام دقیق، لیست قیمت سروو موتور به‌روزشده و پیش‌فاکتور بر اساس پارت‌نامبر لازم است.
برای دریافت قیمت و مشاوره فنی با تتا صنعت تماس بگیرید: 02191091022 (واتس‌اپ/تلگرام).
در پروژه‌های چندمحوره، پیشنهاد می‌شود قیمت سروو درایو، کابل‌های پیش‌ساخته و انکودر مطلق در یک سبد دیده شود. در صورت نیاز، پیشنهاد فنی شامل انتخاب سری دلتا/زیمنس/ال‌اس/اینوِت/HITEK ارائه می‌شود. خرید سروو موتور با تطبیق فنی و زمان تحویل انجام شود.