บทบาทของเซอร์โวมอเตอร์คือการแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (เช่นแรงดันไฟฟ้าควบคุม) ให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงมุมหรือเอาต์พุตความเร็วเชิงมุมบนเพลา มักใช้เป็นตัวกระตุ้นในระบบควบคุมอัตโนมัติ ดังนั้นเซอร์โวมอเตอร์จึงเรียกอีกอย่างว่ามอเตอร์แอคชูเอเตอร์ คุณสมบัติหลักคือโรเตอร์หมุนทันทีเมื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าและโรเตอร์จะหยุดทันทีเมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าควบคุม การบังคับเลี้ยวและความเร็วของเพลาถูกกำหนดโดยทิศทางและขนาดของแรงดันไฟฟ้าควบคุม เซอร์โวมอเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ AC และ DC
ขั้นแรกเซอร์โวมอเตอร์ AC
1. โครงสร้างพื้นฐาน
มอเตอร์เซอร์โว AC ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์
แกนสเตเตอร์มักจะเคลือบด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอน ขดลวดสองเฟสฝังอยู่ในช่องบนพื้นผิวของแกนสเตเตอร์ การคดเคี้ยวเฟสหนึ่งคือการคดเคี้ยวในสนามและอีกเฟสที่คดเคี้ยวเป็นขดลวดควบคุม ขดลวดสองเฟสอยู่ห่างกัน 90 องศาในตำแหน่งเชิงพื้นที่ ในระหว่างการทำงานขดลวดสนาม f จะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟกระตุ้น AC และขดลวดควบคุม k จะถูกเพิ่มด้วยแรงดันสัญญาณควบคุมสหราชอาณาจักร
ส่วนใหญ่ประกอบด้วย: สเตเตอร์ 1 โรเตอร์ 5 และองค์ประกอบการตรวจจับ 8 และชิ้นส่วนอื่น ๆ
2. หลักการทำงาน
เมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าควบคุมในเซอร์โวมอเตอร์ AC จะมีเฉพาะสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขดลวดสนามเท่านั้นที่มีอยู่ในช่องว่างของอากาศและไม่มีแรงบิดเริ่มต้นบนโรเตอร์และจะหยุดนิ่ง เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าควบคุมและกระแสคดเคี้ยวควบคุมและกระแสที่คดเคี้ยวสนามอยู่นอกเฟสสนามแม่เหล็กหมุนจะถูกสร้างขึ้นในช่องว่างของอากาศและแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นเพื่อหมุนโรเตอร์ตามทิศทางของสนามแม่เหล็กที่หมุน อย่างไรก็ตามข้อกำหนดของเซอร์โวมอเตอร์สามารถเริ่มต้นได้ไม่เพียง แต่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าควบคุมเท่านั้น แต่ยังหลังจากแรงดันไฟฟ้าหายไปมอเตอร์ควรหยุดทันที หากแรงดันไฟฟ้าควบคุมเซอร์โวมอเตอร์หายไปและยังคงหมุนต่อไปเหมือนมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเฟสเดียวปกติจะเกิดปรากฏการณ์ที่ไม่มีการควบคุม เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการหมุนตัวเองเนื่องจากสูญเสียการควบคุม
3. วิธีการควบคุม
อภิปรัชญาสามารถใช้สามวิธีต่อไปนี้เพื่อควบคุมความเร็วและทิศทางการหมุนของเซอร์โวมอเตอร์
(1) การควบคุมแอมพลิจูดรักษาความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าควบคุมและแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นให้คงที่และเปลี่ยนเฉพาะแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าควบคุมเท่านั้น
(2) การควบคุมเฟสรักษาความกว้างของแรงดันไฟฟ้าควบคุมให้คงที่และเปลี่ยนเฉพาะความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าควบคุมและแรงดันไฟฟ้ากระตุ้น
(3) การควบคุมเฟสแอมพลิจูดเปลี่ยนแอมพลิจูดและเฟสของแรงดันไฟฟ้าควบคุมพร้อมกัน
ประการที่สองเซอร์โวมอเตอร์ DC
1. โครงสร้างพื้นฐาน
เซอร์โวมอเตอร์ DC แบบดั้งเดิมโดยพื้นฐานแล้วเป็นมอเตอร์กระแสตรงธรรมดาที่มีความจุน้อย มีแรงกระตุ้นและแม่เหล็กถาวรสองประเภทและโครงสร้างของมันก็เหมือนกับมอเตอร์กระแสตรงทั่วไป
โรเตอร์ของเซอร์โวมอเตอร์ DC กระดองรูปถ้วยทำจากทรงกระบอกกลวงที่ทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กและโรเตอร์มีน้ำหนักเบาเพื่อให้โมเมนต์ความเฉื่อยมีขนาดเล็กและตอบสนองได้รวดเร็ว โรเตอร์หมุนระหว่างสเตเตอร์ด้านในและด้านนอกที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กอ่อนที่มีช่องว่างอากาศขนาดใหญ่
เซอร์โวมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านแทนที่แปรงธรรมดาและคอมมิวเตเตอร์ด้วยอุปกรณ์ย้อนกลับแบบอิเล็กทรอนิกส์ทำให้เชื่อถือได้มากขึ้น โครงสร้างหลักของสเตเตอร์นั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับของมอเตอร์กระแสตรงทั่วไปซึ่งฝังขดลวดหลายเฟสและโรเตอร์ทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวร
2. หลักการทำงานพื้นฐาน
หลักการทำงานพื้นฐานของเซอร์โวมอเตอร์ DC แบบดั้งเดิมนั้นเหมือนกับมอเตอร์ DC ทั่วไปทุกประการ แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยการกระทำของกระแสเกราะและฟลักซ์ช่องว่างอากาศเพื่อให้เซอร์โวมอเตอร์หมุน โดยปกติจะใช้โหมดควบคุมกระดองนั่นคือความเร็วในการหมุนจะถูกปรับโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของกระดองในขณะที่รักษาแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นให้คงที่ แรงดันไฟฟ้าของกระดองน้อยลง เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกระดองเป็นศูนย์มอเตอร์จะหยุด เนื่องจากกระแสของกระดองเป็นศูนย์เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกระดองเป็นศูนย์มอเตอร์จึงไม่สร้างแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าและไม่มี "การหมุน"
ประการที่สามความแตกต่างระหว่างเซอร์โวมอเตอร์ AC และ DC
ข้อเสียของมอเตอร์เซอร์โว DC:
ก. แปรงและคอมมิวเตเตอร์มีแนวโน้มที่จะสึกหรอเกิดประกายไฟระหว่างการสับเปลี่ยนความเร็ว จำกัด
ข. โครงสร้างที่ซับซ้อนผลิตยากต้นทุนสูง
ข้อดีของเซอร์โวมอเตอร์ AC:
ค. โครงสร้างที่เรียบง่ายต้นทุนต่ำและความเฉื่อยของโรเตอร์ขนาดเล็กเมื่อเทียบกับมอเตอร์กระแสตรง
ง. ความจุของมอเตอร์ AC มากกว่ามอเตอร์กระแสตรง
ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของระบบเซอร์โว
ประการแรกความต้องการขั้นพื้นฐาน
1 ความแม่นยำในการเคลื่อนที่สูง
ความแม่นยำในการกำจัด: หมายถึงระดับของความสอดคล้องระหว่างพัลส์คำสั่งและการกระจัดของตารางเครื่องและการกระจัดจริงของพัลส์คำสั่งที่แปลงเป็นตารางโดยระบบเซอร์โว
2 เสถียรภาพที่ดี
ความเสถียร: ระบบเซอร์โวสามารถเข้าถึงใหม่หรือกลับสู่สถานะสมดุลเดิมหลังจากกระบวนการปรับแต่งสั้น ๆ ภายใต้อินพุตที่กำหนดหรือสิ่งรบกวนภายนอก
3 ความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูง
ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง: หมายถึงความถูกต้องของเอาต์พุตที่สามารถจำลองอินพุตได้
4 การตอบสนองที่รวดเร็วเป็นสิ่งที่ดี
5 ช่วงความเร็วกว้าง
ช่วงการควบคุมความเร็ว: หมายถึงอัตราส่วนของความเร็วสูงสุดและความเร็วต่ำสุดที่อุปกรณ์เชิงกลต้องการให้มอเตอร์จัดหาให้
6 ความน่าเชื่อถือของระบบเป็นสิ่งที่ดี
7 ความเร็วต่ำและแรงบิดขนาดใหญ่
ประการที่สองการจำแนกประเภทของระบบเซอร์โว
ตามการจำแนกทฤษฎีการปรับระบบเซอร์โว
a, ระบบเซอร์โววงเปิด
c, ระบบเซอร์โวแบบลูปกึ่งปิด
