सर्वो मोटर क्या है?
सर्वो मोटर एक मोटर है जो सर्वो प्रणाली में यांत्रिक घटकों के संचालन को नियंत्रित करती है। यह अप्रत्यक्ष गति नियंत्रण वाली एक सहायक मोटर है।
सर्वो मोटर्स अत्यधिक सटीक गति और स्थिति नियंत्रण सक्षम करते हैं। वे नियंत्रित वस्तु को चलाने के लिए वोल्टेज संकेतों को टॉर्क और गति में परिवर्तित करते हैं। सर्वो मोटर की रोटर गति इनपुट सिग्नल द्वारा नियंत्रित होती है और तुरंत प्रतिक्रिया दे सकती है। स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में, इन्हें एक्चुएटर्स के रूप में उपयोग किया जाता है और इनमें छोटे इलेक्ट्रोमैकेनिकल समय स्थिरांक, उच्च रैखिकता और कम शुरुआती वोल्टेज जैसी विशेषताएं होती हैं। वे प्राप्त विद्युत संकेतों को मोटर शाफ्ट पर कोणीय विस्थापन या कोणीय वेग आउटपुट में परिवर्तित कर सकते हैं। सर्वो मोटर्स को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया गया है: डीसी और एसी। इनकी मुख्य विशेषता यह है कि सिग्नल वोल्टेज शून्य होने पर ये घूमते नहीं हैं और टॉर्क बढ़ने पर इनकी गति समान रूप से कम हो जाती है।
सर्वो मोटर कार्य सिद्धांत
सर्वो मोटर्स मुख्य रूप से स्थिति के लिए दालों पर निर्भर करती हैं। अनिवार्य रूप से, एक सर्वो मोटर एक पल्स प्राप्त करती है और उस पल्स के अनुरूप कोण से घूमती है, इस प्रकार विस्थापन प्राप्त करती है।
क्योंकि सर्वो मोटर्स में स्वयं दालों को उत्सर्जित करने का कार्य होता है, वे घूमने वाले प्रत्येक कोण के लिए संबंधित संख्या में दालों का उत्सर्जन करते हैं। यह सर्वो मोटर द्वारा भेजे और प्राप्त किए गए दालों के बीच एक फीडबैक लूप या बंद लूप बनाता है। इस तरह, सिस्टम को पता चलता है कि सर्वो मोटर द्वारा कितने पल्स भेजे गए और प्राप्त किए गए, जिससे मोटर के रोटेशन का बहुत सटीक नियंत्रण हो सके और 0.001 मिमी तक सटीक स्थिति प्राप्त हो सके।
औद्योगिक रोबोटों में सर्वो मोटर्स का अनुप्रयोग तेजी से बढ़ रहा है। रोबोट उद्योग विस्फोटक वृद्धि का अनुभव कर रहा है, कई मशीन टूल निर्माता, सर्वो मोटर निर्माता और अन्य योग्य कंपनियां रोबोट बाजार की ओर रुख कर रही हैं। मशीन टूल निर्माता और सर्वो मोटर निर्माता इतनी सक्रियता से रोबोट को क्यों बदल रहे हैं और विकसित कर रहे हैं?
औद्योगिक रोबोट में चार मुख्य घटक होते हैं: रोबोट बॉडी, सर्वो मोटर, रेड्यूसर और नियंत्रक। स्टेपर मोटर्स का उपयोग रोबोट के जोड़ों को चलाने के लिए किया जाता है, जिसके लिए अधिकतम शक्ति {{1} से {{2} वजन अनुपात और टॉर्क {{3} से {{4} जड़ता अनुपात, उच्च प्रारंभिक टोक़, कम जड़ता और एक विस्तृत और चिकनी गति सीमा की आवश्यकता होती है। रोबोट उद्योग के विकास के लिए सर्वो मोटर्स और एकीकृत नियंत्रण में प्रगति आवश्यक है।
एक औद्योगिक रोबोट के इलेक्ट्रिक सर्वो सिस्टम की सामान्य संरचना में तीन बंद लूप नियंत्रण होते हैं: वर्तमान लूप, स्पीड लूप और स्थिति लूप। आम तौर पर, एसी सर्वो ड्राइव के लिए, स्थिति नियंत्रण, गति नियंत्रण और टॉर्क नियंत्रण जैसे कई कार्यों को उनके आंतरिक मापदंडों को मैन्युअल रूप से सेट करके प्राप्त किया जा सकता है।
औद्योगिक स्वचालन की निरंतर प्रगति से स्वचालन सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर की मांग ऊंची बनी हुई है। वर्तमान में, उच्च शुरुआती टॉर्क, उच्च टॉर्क और कम जड़ता वाले एसी और डीसी सर्वो मोटर्स का व्यापक रूप से औद्योगिक रोबोट में उपयोग किया जाता है। अन्य मोटर, जैसे एसी सर्वो मोटर और स्टेपर मोटर, का उपयोग औद्योगिक रोबोट में उनकी अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर भी किया जाता है।
विशेष रूप से रोबोट एंड इफ़ेक्टर्स (ग्रिपर्स) के लिए, सबसे छोटे संभव आकार और वजन वाले मोटर्स का उपयोग किया जाना चाहिए। जब त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है, तो सर्वो मोटर्स में उच्च विश्वसनीयता और महत्वपूर्ण अल्पकालिक अधिभार क्षमता होनी चाहिए। विशिष्ट उपयोग आवश्यकताओं में शामिल हैं: गति; उच्च आरंभिक बलाघूर्ण-से-जड़त्व अनुपात; निरंतर और रैखिक नियंत्रण विशेषताएँ, नियंत्रण सिग्नल के साथ मोटर की गति लगातार बदलती रहती है, कभी-कभी आनुपातिक या नियंत्रण सिग्नल के लगभग आनुपातिक; विस्तृत गति सीमा; छोटा आकार, हल्का वजन और छोटा अक्षीय आयाम; कठोर परिचालन स्थितियों, बार-बार आगे और पीछे घूमने और त्वरण/मंदी, और अल्पकालिक अधिभार प्रतिरोध का सामना करने की क्षमता। सर्वो मोटर उद्योग में भविष्य के रुझान
आधुनिक एसी सर्वो सिस्टम, एनालॉग से डिजिटल में संक्रमण के बाद, सर्वव्यापी आंतरिक डिजिटल नियंत्रण लूप होते हैं, जैसे कम्यूटेशन, करंट, गति और स्थिति नियंत्रण। उनका कार्यान्वयन मुख्य रूप से नए पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों पर निर्भर करता है, जैसे एफपीजीए के साथ उच्च प्रदर्शन वाले डीएसपी, और यहां तक कि समर्पित सर्वो मॉड्यूल भी असामान्य नहीं हैं। इसके अलावा, नए बिजली उपकरण या मॉड्यूल हर 2-2.5 साल में अपडेट किए जाते हैं, और नए सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम लगातार विकसित हो रहे हैं। बाजार की मांग में बदलाव के साथ, सर्वो मोटर सिस्टम में कुछ नवीनतम विकास रुझान निम्नलिखित हैं:
**उच्च दक्षता**
जबकि उच्च दक्षता हमेशा सर्वो प्रणालियों के लिए एक महत्वपूर्ण विकास विषय रहा है, फिर भी इसमें और सुधार की आवश्यकता है। इसमें मुख्य रूप से मोटर की दक्षता बढ़ाना शामिल है: उदाहरण के लिए, स्थायी चुंबक सामग्री के प्रदर्शन में सुधार और बेहतर चुंबक बढ़ते संरचना डिजाइन; इसमें ड्राइव सिस्टम की दक्षता बढ़ाना भी शामिल है: जिसमें इन्वर्टर ड्राइव सर्किट का अनुकूलन, त्वरण और मंदी गति का अनुकूलन, पुनर्योजी ब्रेकिंग और ऊर्जा प्रतिक्रिया, और बेहतर शीतलन विधियां शामिल हैं।
**प्रत्यक्ष ड्राइव**
डायरेक्ट ड्राइव में डिस्क मोटर्स का उपयोग करके टर्नटेबल सर्वो ड्राइव और रैखिक मोटर्स का उपयोग करके रैखिक सर्वो ड्राइव शामिल हैं। मध्यवर्ती यांत्रिक ट्रांसमिशन उपकरणों (जैसे गियरबॉक्स) की ट्रांसमिशन त्रुटियों को समाप्त करके, यह उच्च गति और उच्च स्थिति सटीकता प्राप्त करता है। जिस आसानी से रैखिक मोटरों को दोबारा आकार दिया जा सकता है, वह रैखिक तंत्र का उपयोग करके विभिन्न उपकरणों के लघुकरण और वजन में कमी की अनुमति देता है।
उच्च गति, उच्च परिशुद्धता, और उच्च प्रदर्शन: उच्च परिशुद्धता एनकोडर, उच्च नमूना सटीकता और डेटा बिट गहराई, तेज डीएसपी, बिना कॉगिंग प्रभाव के उच्च प्रदर्शन रोटरी और रैखिक मोटर्स, और अनुकूली और कृत्रिम बुद्धिमत्ता जैसी विभिन्न आधुनिक नियंत्रण रणनीतियों का उपयोग करके, सर्वो सिस्टम के मौलिक प्रदर्शन संकेतक (नियंत्रण गति और नियंत्रण सटीकता) में लगातार सुधार किया जा रहा है।
एकीकरण और एकीकरण: मोटर, फीडबैक, नियंत्रण, ड्राइव और संचार का लंबवत एकीकरण वर्तमान कम {{0}पावर सर्वो सिस्टम के लिए विकास की दिशा बन गया है। कभी-कभी हम उन मोटरों को बुलाते हैं जो ड्राइव और संचार को एकीकृत करते हैं बुद्धिमान मोटर, और कभी-कभी हम उन ड्राइव को कहते हैं जो गति नियंत्रण और संचार को एकीकृत करते हैं बुद्धिमान सर्वो ड्राइव। मोटर, ड्राइव और नियंत्रण का एकीकरण डिजाइन और विनिर्माण से लेकर संचालन और रखरखाव तक इन तीन पहलुओं के एक सख्त एकीकरण की अनुमति देता है। हालाँकि, इस दृष्टिकोण को इंजीनियरों की उपयोग की आदतों को पूरा करने में अधिक तकनीकी चुनौतियों और चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जिससे मुख्यधारा बनना और समग्र सर्वो बाजार के भीतर एक छोटे, विशिष्ट खंड का प्रतिनिधित्व करना मुश्किल हो जाता है।
**सामान्य प्रयोजन:** सामान्य-उद्देश्यीय ड्राइव कई मापदंडों और समृद्ध मेनू फ़ंक्शंस से सुसज्जित हैं, जिससे उपयोगकर्ता हार्डवेयर को बदले बिना उन्हें आसानी से पांच ऑपरेटिंग मोड में कॉन्फ़िगर कर सकते हैं: वी/एफ नियंत्रण, सेंसर रहित ओपन{{1}लूप वेक्टर नियंत्रण, बंद{2}लूप फ्लक्स वेक्टर नियंत्रण, स्थायी चुंबक ब्रशलेस एसी सर्वो मोटर नियंत्रण, और पुनर्योजी इकाई नियंत्रण। विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त, वे विभिन्न प्रकार की मोटरें चला सकते हैं, जैसे एसिंक्रोनस मोटर, स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर, ब्रशलेस डीसी मोटर और स्टेपर मोटर। वे विभिन्न सेंसर प्रकारों के लिए भी अनुकूल हो सकते हैं, यहां तक कि बिना स्थिति सेंसर वाले भी। मोटर में निर्मित फीडबैक का उपयोग करके एक अर्ध{6}बंद{7}लूप नियंत्रण प्रणाली का निर्माण किया जा सकता है, या एक इंटरफ़ेस के माध्यम से बाहरी स्थिति, गति, या टोक़ सेंसर से कनेक्ट करके एक उच्च परिशुद्धता पूरी तरह से बंद{{10}लूप नियंत्रण प्रणाली का निर्माण किया जा सकता है।
**इंटेलिजेंट विशेषताएं:** आधुनिक एसी सर्वो ड्राइव में पैरामीटर मेमोरी, फॉल्ट सेल्फ डायग्नोसिस और विश्लेषण फ़ंक्शन होते हैं। अधिकांश आयातित ड्राइव में लोड जड़ता माप और स्वचालित लाभ समायोजन की सुविधा होती है। कुछ स्वचालित रूप से मोटर मापदंडों की पहचान कर सकते हैं और स्वचालित रूप से एनकोडर शून्य स्थिति निर्धारित कर सकते हैं, जबकि अन्य स्वचालित रूप से कंपन को दबा सकते हैं। ड्राइव के साथ इलेक्ट्रॉनिक गियर, इलेक्ट्रॉनिक कैम, सिंक्रोनस ट्रैकिंग, इंटरपोलेशन मोशन और अन्य नियंत्रण कार्यों को एकीकृत करना सर्वो उपयोगकर्ताओं के लिए बेहतर अनुभव प्रदान करता है।
