Servomotor versus inductiemotor
Motoren zijn de klasse van elektromechanische apparaten die de elektrische energie omzetten in mechanische energie. In sommige toepassingen is puur koppel nodig om een mechanisme aan te drijven, en in sommige toepassingen moeten de positie en de rotatiesnelheid van het mechanisme worden geregeld. Inductiemotor levert puur ongecontroleerd koppel, terwijl servomotoren gecontroleerd koppel leveren, waarbij de snelheid en de positie van de as (rotor) kunnen worden aangepast.
Meer over inductiemotoren
Op basis van de principes van elektromagnetische inductie werden de eerste inductiemotoren onafhankelijk uitgevonden door Nikola Tesla (in 1883) en Galileo Ferraris (in 1885).
De inductiemotor bestaat uit twee hoofdonderdelen, de stator en de rotor. Stator in de inductiemotor is een reeks concentrische magnetische polen (meestal elektromagneten), en de rotor is een reeks gesloten wikkelingen of aluminium staven die op een manier zijn gerangschikt die vergelijkbaar is met een eekhoornkooi; vandaar de naam eekhoornkooirotor. De as om het geproduceerde koppel te leveren, loopt door de as van de rotor. De rotor wordt in de cilindrische holte van de stator geplaatst, maar is niet elektrisch verbonden met een extern circuit. Er wordt geen commutator, borstels of ander verbindingsmechanisme gebruikt om de rotor van stroom te voorzien.
Zoals elke motor gebruikt hij magnetische krachten om de rotor te draaien. De aansluitingen in de statorspoelen zijn zo gerangschikt dat tegengestelde polen worden gegenereerd aan de exact tegenovergestelde zijde van de statorspoelen. In de opstartfase worden magnetische polen op een periodiek verschuivende manier langs de omtrek gecreëerd. Dit zorgt voor een verandering in de flux over de wikkelingen in de rotor en induceert een stroom. Deze stroom creëert een magnetisch veld in de rotor en de interactie tussen het statorveld en het geïnduceerde veld drijft de motor aan.
Inductiemotoren zijn gemaakt om te werken met zowel enkelfasige als meerfasige stromen; laatste voor zware machines die een groot koppel vereisen. De snelheid van de inductiemotoren kan worden geregeld door het aantal magnetische polen in de statorpool te gebruiken of door de frequentie van de ingangsstroombron te regelen. De slip, een maat om het koppel van de motor te bepalen, geeft een indicatie van het motorrendement. Omdat de kortgesloten rotorwikkelingen een kleine weerstand hebben, induceert een kleine slip een grote stroom in de rotor en produceert een groot koppel. Toch is de rotatiesnelheid van de rotor lager dan de frequentie van de ingangsstroombron (of de rotatiesnelheid van het statorveld). Inductiemotoren hebben geen feedbacklussen voor de besturing van de motor.
Meer over servomotoren
Technisch gezien is een servomotor elke motor met feedback en closed-loopregeling, en het is slechts een onderdeel van een servomechanisme waarin de negatieve feedback wordt gebruikt om de prestaties van de motor te regelen.
Maar veelgebruikte industriële servomotoren zijn normale AC-inductiemotoren met extra functies zoals een rotor met lage inertie, een rem met hoog koppel en een ingebouwde encoder voor snelheids- en positiefeedback. Al deze componenten werken samen met servoaandrijving. Servomechanismen met gelijkstroommotoren worden vaak gebruikt in radiografisch bestuurbare apparaten, gebruikelijke instrumenten die een laag vermogen en hoge precisie vereisen.
De DC-servomotorstator wordt meestal gevormd met permanente magneten die op 900 rond de rotor zijn geplaatst. Servomotoren zijn ontworpen om een aanzienlijk constant koppel te leveren en hebben een lage traagheid. De invoer naar een servomotor is in de vorm van pulsen en bij elke puls zal de motor met een eindig, exact aantal draaien.
Servomotoren kunnen een hoog koppel leveren en de positie en het toerental van de motor kunnen worden geregeld. Daarom worden servomotoren veelvuldig gebruikt in toepassingen die verband houden met robotica en besturingssystemen.
Wat is het verschil tussen inductiemotor en servomotor?
• Servomotor heeft een negatief feedbacksysteem met gesloten lus, terwijl de algemene inductiemotor feedbackmechanismen heeft (in ingebouwde encoder).
• De snelheid en positie van de servomotor kunnen met grotere precisie worden aangepast en geregeld, terwijl bij inductiemotoren alleen de snelheid kan worden aangepast.
• Servomotoren hebben een lage traagheid, terwijl de rotor van een inductiemotor een hogere traagheid heeft.
• De servomotor is een klasse van geregelde motoren, en het kan een inductiemotor of een ander type zijn.
