AC Servo Sürücüler Motor ve Sürücü Seçimi

AC servo sürücüler: Servo sürücü (servo driver), servo motorun hız, konum ve torkunu kontrol eder. İmalatı yapılan çok farklı özellikleri olan servo motor sürücü (servo motor driver) bulunmaktadır. Her servo motor ve sürücülerinin kendine ait özellikleri olsa da, iş yapan kısımlar aynıdır. Alternatif akım (AC) ile çalışırlar.

Servo motor, marka veya modeline özel bir sürücü gerektirse de, artık çok çeşitli motorlarla uyumlu birçok sürücü vardır.

AC Servo Sürücü Yapısı

AC servo sürücüler sinüsoidal darbe genişlik modülasyonu ile çalışan, analog veya dijital yapıda AC sürücülerdir. Geri besleme olarak hall sensör, çözümleyici artırımlı encoder veya mutlak (sin/cos) encoder kullanılır. Dinamik performansı yüksek kullanımı bilgi gerektiren DC servo sürücülere göre AC servo sürücü fiyatları daha pahalıdır.

İnverterlerde transistörler kullanılır. Rotor konum bilgisine uygun olarak iletime veya kesime geçirilerek motor kontrolü yapılır.

Servo Sürücü Bölümleri

• Güç kaynağı bölümü
• Motor sürme bölümü

Güç Kaynağı Bölümü

Çeşidine bağlı olarak bir veya daha fazla motor için gerekli olan sürücü beslemesini sağlar. AC’ den DC’ ye çevirme işlemi, servo motor frenleme gerilimini tedarik eder.

Motorun dönme noktasından, durmasına kadar geçen zaman içinde enerji, açığa çıkar. Bu enerji kısa devre edilerek (dinamik durdurma ile) yok edilir. Bundan dolayı motorun durdurma süresi en aza indirilebilir.

Motor Sürme Bölümü 

Motor sürme bölümü ise servo motor hız ve momenti (tork) kontrol eder. Bu kontrol için gerekli elektronik donanımı kapsar. Şekilde görülen servo sürücüdeki bölümlerin işlevleri aşağıdaki gibidir.

Çevirici (converter)

Şehir şebekesinden gelen AC akım DC akıma çevrilir. (İnverterde olduğu gibi)

Sinyal Düzgünleştirici

İnverterde olduğu gibi DC akımdaki dalgalanmaları düzenler.

İnverter

DC akım kaynağı alternatif akım kaynağına çevrilir. Bu işlem yapılırken meydana getirilecek yeni AC akımın değişken frekansı inverterde düzenlenir. Servo sistemde inverterden farklı dinamik durdurma özelliği bu kısma eklenmiştir.

Kontrol Devresi

Ana kontrol kısmı inverter ile yapılır. Ancak servo da invertere göre bu kısım biraz daha karışıktır. Bu da geri besleme kontrolü ve kontrol modu anahtarı fonksiyonlarına (Akım /Hız / Tork) neden ihtiyaç duyulduğunu açıklıyor.

Servo sürücülerin üzerinde servo motorun test işlemini yapacak bölüm bulunur. Servo sürücülerin merkezî bir denetleyiciye bağlanabilmesi için RS 485 / RS 232 seri portu vardır. Ayrıca servo sürücülerin üzerinde seri haberleşme kapıları bulunur. Seri haberleşme kapıları kendilerine has haberleşme protokollerine sahiptirler.

Günümüzde kullanılan servo sistemler RS 232 / RS 485 seri haberleşme dışında endüstriyel uygulamalarda kullanılır. PROFIBUS ve DEVICENET gibi haberleşme protokollerini de desteklerler. Bu haberleşme protokolleri için sürücüye ek bir birime gereksinim vardır.

Servo Motor ve Sürücü Seçimi

Türkiye’de birçok servo motor sürücü markaları bulunmaktadır. Servo sistemlerde her firmanın boyutlandırma programı vardır. Bunlardan biri de Control Technıques ‘CTSS’ bir servo sistem programıdır.

Mekanik detayları belirlenen servo sistemler için servo motor boyutları seçimi yapılır. Belirlenen servo motora uygun servo sürücü seçimi yapılır. Seçilen elemanların özellikleri sisteme uygun olarak hesaplanır. Servo sistem detayları dinamik olarak hesaplanır.