AC-Servomotor: Was ist das und wie funktioniert es?

von Joost Nusselder | Aktualisiert am:  24. Juli 2021
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Was versteht man unter AC-Servomotor?

Servomotoren sind ein Motortyp, der von der Steuerung mit Feedback angesteuert werden kann. Dies ist eine genaue Methode zur präzisen Steuerung für jede Anwendung, in der Sie sie benötigen!

Warum heißt es Servomotor?

Servomotoren sind nach dem lateinischen servare benannt, was „sparen“ bedeutet. Servos können sich darauf verlassen, dass sie eine Aufgabe genau wie befohlen ausführen. Jeder Motor, der Parameter wie Position und Geschwindigkeit steuern kann, wird als Servo bezeichnet, unabhängig davon, wie diese Steuerung erreicht wird.

Was versteht man unter AC-Servomotor?

Wie funktioniert ein AC-Servomotor?

Ein Servomotor ist eine clevere Maschine, die Drehmoment und Geschwindigkeit basierend auf dem zugeführten Strom und der Spannung liefert. Eine typische Verwendung dieser Art von elektromechanischen Geräten wäre die Automatisierung bestimmter Aufgaben, wie zum Beispiel schweres Heben, bei dem Geschwindigkeit oder Kraft möglicherweise nicht immer erforderlich sind, sondern die Präzision der Bewegung den entscheidenden Unterschied ausmachen kann.

Warum wird ein AC-Servomotor verwendet?

AC-Servomotoren gehören zu den wichtigsten und vielseitigsten Leitsysteme in der Robotik. Diese AC-Synchronmaschinen wurden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die von der Halbleiterverarbeitung bis hin zu Flugzeugen reichen, bei denen die Positionssteuerung kritisch ist.

Der Elektromotor, der Roboter, Werkzeugmaschinen und viele andere Geräte antreibt, war schon immer auf Wechselstrom (AC) angewiesen, aber es gab nie ein adäquates Gleichstrom-Gegenstück, bis die Hersteller das entwickelten, was wir als "Servo" oder auch als AC-Servomotor kennen, der kann finden Sie in allen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Herstellung von medizinischen Geräten, Automobilmontagewerken und mehr!

Was ist der Unterschied zwischen einem AC- und DC-Servomotor?

Einige Motoren sind Wechselstrom- und andere Gleichstrommotoren. Der Unterschied besteht darin, dass Gleichstrom sowohl einen positiven als auch einen negativen Anschluss hat, wobei der Strom zwischen beiden in die gleiche Richtung fließt; während ein Wechselstrommotor einen sogenannten Transformator verwendet, um Wechselströme in Gleichstrom mit unterschiedlichen Frequenzen umzuwandeln.

Was ist der Unterschied zwischen einem Induktionsmotor und einem Servomotor?

Der Induktionsmotor ist ein System mit offener Schleife und der Servomotor ein geschlossenes. Der Trägheitsunterschied zwischen diesen beiden Motoren bedeutet, dass Servos für die genaue Positionierung von Lasten verwendet werden, bei denen eine sofortige Rückmeldung von Sensoren wie Bewegungssteuerungen erfolgt, während Induktionsmotoren eine großartige kostengünstige Wahl sind, wenn die Synchronisation mit anderen Systemen nicht entscheidend ist.

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Was sind die Vorteile von Servomotoren?

Servomotoren sind eine der effizientesten Möglichkeiten, eine Maschine anzutreiben. Ein Servomotor hat einen um ein Vielfaches höheren Wirkungsgrad als bei anderen Methoden und ist damit auch umweltfreundlicher! Servos haben für ihre Größe auch ein hohes Ausgangsdrehmoment, was bedeutet, dass sie in kleineren Maschinen ohne Leistungseinbußen verwendet werden können. Die Closed-Loop-Steuerung gewährleistet auch die Genauigkeit, sodass Sie sich keine Sorgen über plötzliche Änderungen machen müssen, wenn Sie sie in Ihren Projekten verwenden, wie dies bei Systemen einiger Wettbewerber der Fall sein könnte, da sie keinen großen Schutz vor Ausreißersituationen oder Überschreitungsfehlern bieten, bei denen Der Geräuschpegel steigt während des Betriebs dramatisch an, da die Rückkopplungskompensation von Sensoren fehlt, die Parameter wie Stromfluss, Temperaturänderung (und andere) messen.

Was sind die Hauptteile des AC-Servomotors?

Die Servosysteme eines Mechanismus ermöglichen es ihm, sich mit Präzision und Genauigkeit zu bewegen. Die drei Hauptkomponenten umfassen den Motor, den Antrieb (den Verstärker) und den Rückkopplungsmechanismus; Die Stromversorgung ist auch sehr wichtig für die Aufrechterhaltung der Funktionalität sowie die gleichzeitige Steuerung von mehr als einer Achse.

Kann ein Servo eine 360 ​​drehen?

Servos werden aufgrund ihrer Vielseitigkeit in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Allen gemeinsam ist jedoch, dass die Position von Servomotoren mit Impulsen über Länge und Dauer eingestellt werden kann. Die Endpunkte variieren je nach Größe und Qualität, aber viele drehen sich nur um etwa 170 Grad. Sie können auch "kontinuierliche" Servos kaufen, die sich je nach Bedarf um 360 Grad für eine vollständige oder teilweise Abdeckung drehen!

Ist ein Servo ein Pmsm?

Servomotoren werden typischerweise in industriellen Automatisierungssystemen und Robotik verwendet. Es gibt eine breite Palette verschiedener Typen, aber der gebräuchlichste Typ ist der PMSM, der mit einem zusätzlichen Regelkreis ausgestattet werden kann, der es ermöglicht, wie andere motorisierte Geräte wie Roboter zu arbeiten. Diese Servomotoren bestehen normalerweise aus einer langen Achse, Abtriebswellen mit kleinem Durchmesser und zusätzlichen Getrieben für eine optimierte Leistung je nach gewünschter Aufgabe.

Ist ein Servomotor besser als ein Schrittmotor?

Servomotoren haben viele Vorteile. Erstens bieten sie ein hohes Drehmoment und eine hohe Geschwindigkeit, die es ihnen ermöglichen, schnelle Bewegungen auszuführen, die Schrittmotoren nicht ausführen können, da ihre Drehungen in Schritten erfolgen, im Gegensatz zu einer kontinuierlichen Bewegung wie bei einem Servomotor. Zweitens arbeiten sie mit 80-90% Wirkungsgrad ohne Vibrations- oder Resonanzprobleme. Drittens können diese leistungsstarken und dennoch leichten Geräte sowohl mit Wechselstrom- als auch mit Gleichstromantrieb betrieben werden!

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Ich bin Joost Nusselder, Gründer von Tools Doctor, Content Marketer und Vater. Ich liebe es, neue Geräte auszuprobieren, und zusammen mit meinem Team erstelle ich seit 2016 ausführliche Blogartikel, um treuen Lesern mit Werkzeugen und Basteltipps weiterzuhelfen.