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伺服馬達將是工業自動化發展重要趨勢
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2020年01月30日 星期四

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馬達種類繁多,形狀和尺寸各有不同。大多數用於運動控制的馬達,都屬於步進馬達與伺服馬達。伺服馬達不同於步進馬達,主要的差異是伺服馬達會按照定義來使用控制迴路運行,並且需要某種反饋。控制迴路則利用來自馬達的反饋,藉以幫助馬達來實現所需的位置與速度等不同狀態。伺服馬達的控制迴路有很多種類,常見的控制回路是PID控制迴路。

伺服馬達對於產線工業自動化格外重要,特別是藉由整合式的伺服系統連結,透過一條電源線提供線路上所有伺服馬達整合驅動器的系統。
伺服馬達對於產線工業自動化格外重要,特別是藉由整合式的伺服系統連結,透過一條電源線提供線路上所有伺服馬達整合驅動器的系統。

使用PID控制迴路時,就需要調諧伺服馬達,其用意在於使馬達以理想的方式運作。雖然馬達調諧是非常困難且繁瑣的過程,但卻可以讓使用者更容易控制馬達的行為。由於伺服馬達具有控制迴路可以檢查馬達當下的狀態,因此伺服馬達通常比步進馬達更為穩定。伺服馬達的控制迴路會不斷檢查馬達是否在正確的路徑上,如果不是,將會進行必要的調整。相較之下,步進馬達如果因為任何原因導致失常時,將沒有控制迴路來進行補償。

一般而言,除非步進馬達使用了微控制,否則伺服馬達比起步進馬達將更能夠順暢運作。此外,隨著速度的增加,伺服馬達的扭矩保持不變,因此在高速運作下(通常高於1000RPM)能夠比步進馬達更為順暢。

伺服馬達是對用於使用伺服機構的電動機總稱。所謂伺服系統,就是依照指示命令動作所構成的控制裝置,應用於電機的伺服控制,將感測器裝在電機與控制對象機器上,偵測結果會返回伺服放大器與指令值做比較。由此可知,因為伺服電機是以回饋訊號控制,與藉由輸入脈沖訊號控制的步進電機有所區別。

伺服電機的動作特性是進行位置定位控制和動作速度控制,其主要特點是轉速可以精確控制、速度控制範圍廣,除了可以穩定等速運轉之外,還可以根據需求隨時變更速度,即使在極低速度也可以穩定轉動,不只能迅速做出正轉與逆轉,也能迅速加減速。在由靜態改為動態運作,或由動態改為靜態運作所需費時極短,而且即便有外力附加於上仍可以保持位置。並在額定容量範圍內瞬間產生大轉矩,輸出功率大且效率也高。伺服馬達對於產線工業自動化格外重要,特別是藉由整合式的伺服系統連結,透過一條電源線提供線路上所有伺服馬達整合驅動器的系統,同時也透過一條控制通訊線來進行連結,這將是未來工業4.0的一個重要趨勢。

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