เซอร์โวไดรฟ์ทำอะไร?

เซอร์โวไดรฟ์จะรับสัญญาณคำสั่งจากระบบควบคุม ขยายสัญญาณ และส่งกระแสไฟฟ้าไปยังเซอร์โวมอเตอร์เพื่อสร้างการเคลื่อนที่ตามสัดส่วนของสัญญาณคำสั่ง โดยทั่วไป สัญญาณคำสั่งจะแสดงความเร็วที่ต้องการ แต่ก็สามารถแสดงแรงบิดหรือตำแหน่งที่ต้องการได้เช่นกัน

การทำงาน

เซอร์โวไดรฟ์จะรับสัญญาณคำสั่งจากระบบควบคุม ขยายสัญญาณ และส่งกระแสไฟฟ้าไปยังมอเตอร์เซอร์โวเพื่อสร้างการเคลื่อนที่ตามสัดส่วนของสัญญาณคำสั่ง โดยทั่วไป สัญญาณคำสั่งจะแสดงความเร็วที่ต้องการ แต่ยังสามารถแสดงแรงบิดหรือตำแหน่งที่ต้องการได้อีกด้วยเซ็นเซอร์ที่ติดอยู่กับมอเตอร์เซอร์โวจะรายงานสถานะจริงของมอเตอร์กลับไปยังไดรฟ์เซอร์โว จากนั้นไดรฟ์เซอร์โวจะเปรียบเทียบสถานะจริงของมอเตอร์กับสถานะมอเตอร์ที่สั่ง จากนั้นจะปรับแรงดันไฟฟ้าความถี่หรือความกว้างของพัลส์ไปที่มอเตอร์เพื่อแก้ไขการเบี่ยงเบนใดๆ จากสถานะที่สั่ง

ในระบบควบคุมที่กำหนดค่าอย่างเหมาะสม มอเตอร์เซอร์โวจะหมุนด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับสัญญาณความเร็วที่ไดรฟ์เซอร์โวได้รับจากระบบควบคุม พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความแข็ง (หรือที่เรียกว่าค่าเกนตามสัดส่วน) การหน่วง (หรือที่เรียกว่าค่าเกนอนุพันธ์) และค่าเกนป้อนกลับ สามารถปรับเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่ต้องการ กระบวนการปรับพารามิเตอร์เหล่านี้เรียกว่าการปรับแต่งประสิทธิภาพ.

แม้ว่ามอเตอร์เซอร์โวหลายตัวจะต้องใช้ไดรฟ์ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับมอเตอร์ยี่ห้อหรือรุ่นนั้นๆ แต่ปัจจุบันมีไดรฟ์หลายประเภทที่ใช้งานได้กับมอเตอร์หลากหลายชนิด

ดิจิตอลและอนาล็อก

เซอร์โวไดรฟ์อาจเป็นแบบดิจิทัล อนาล็อก หรือทั้งสองแบบ ไดรฟ์ดิจิทัลแตกต่างจากไดรฟ์อนาล็อกตรงที่มีไมโครโปรเซสเซอร์หรือคอมพิวเตอร์ ซึ่งวิเคราะห์สัญญาณขาเข้าขณะควบคุมกลไก ไมโครโปรเซสเซอร์จะรับกระแสพัลส์จากตัวเข้ารหัส ทำให้สามารถกำหนดความเร็วและตำแหน่งได้ การเปลี่ยนแปลงพัลส์หรือบลิป ช่วยให้กลไกสามารถปรับความเร็วได้ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะสร้างเอฟเฟกต์ของตัวควบคุมความเร็ว งานที่ทำซ้ำๆ โดยโปรเซสเซอร์ทำให้ไดรฟ์ดิจิทัลสามารถปรับตัวเองได้อย่างรวดเร็ว ในกรณีที่กลไกต้องปรับตัวเข้ากับหลายสภาวะ วิธีนี้สะดวกเพราะไดรฟ์ดิจิทัลสามารถปรับได้อย่างรวดเร็วโดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย ข้อเสียของไดรฟ์ดิจิทัลคือการใช้พลังงานจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ไดรฟ์ดิจิทัลจำนวนมากติดตั้งแบตเตอรี่ความจุเพื่อตรวจสอบอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ระบบป้อนกลับโดยรวมของไดรฟ์เซอร์โวดิจิทัลนั้นคล้ายกับระบบอนาล็อก ต่างกันตรงที่ไมโครโปรเซสเซอร์ใช้อัลกอริทึมเพื่อคาดการณ์สภาวะของระบบ

 

การใช้ในอุตสาหกรรม

ไดรฟ์เซอร์โว OEM จาก INGENIA ติดตั้งบนเครื่องเราเตอร์ CNC ที่ควบคุมมอเตอร์ Faulhaber

ระบบเซอร์โวสามารถใช้งานได้ซีเอ็นซีเครื่องจักรกล ระบบอัตโนมัติในโรงงาน และหุ่นยนต์ รวมถึงการใช้งานอื่นๆ ข้อได้เปรียบหลักเหนือ DC แบบดั้งเดิมหรือมอเตอร์กระแสสลับคือการเพิ่มค่าป้อนกลับของมอเตอร์ ซึ่งค่าป้อนกลับนี้สามารถใช้เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวที่ไม่ต้องการ หรือเพื่อรับรองความแม่นยำของการเคลื่อนไหวที่สั่งการ โดยทั่วไปแล้วค่าป้อนกลับจะมาจากตัวเข้ารหัสบางประเภท เซอร์โวที่ใช้งานแบบเปลี่ยนความเร็วคงที่จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามอเตอร์แบบขดลวด AC ทั่วไป นอกจากนี้ มอเตอร์เซอร์โวยังสามารถทำหน้าที่เป็นเบรกโดยการตัดกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจากตัวมอเตอร์เอง