Servo Sürücü Nedir? DC Servo ve AC Servo Sürücü

Servo sürücü: Servo sistem motor, aktarma organı ve yükten oluşur. Mekanik servo sistemin hız, moment veya pozisyon değişkenleri vardır. Bu değişkenle ilgili verilen referans değerine uygun olarak hareket ettirilmesi sağlanır. İşte bu elektronik güç elemanına servo sürücü (servo drive) denir.

Servo Sistemin Yapısı

Servo sistem (servo system); dört ana bileşenden oluşur. Bu bileşenler;

Sürücü,
Motor,
Denetleyici ile geri besleme cihazı,
Kodlayıcı.

Kontrolör ile sürücü, motorun ne yaptığını belirlemek için (denetleyici) ile beraber çalışır. Gerçekleşmesi için motora gerekli olan elektrik enerjisinin gönderilmesini sağlar. (tahrik ünitesi).

Kontrol cihazı, gerekli yolu veya yörüngeyi hesaplamak ve sürücüye düşük voltaj komut sinyalleri yollar. Sürücü ise gerekli hareketin sağlanması adına motora gereken gerilimi ve akımı gönderilmesini sağlar. Tahrik, tork, hız veya pozisyonu kontrol edebilir. Ancak servo sistemlerde kontrol edilmesi gereken en yaygın parametre motor torkudur.

Servo sistem mutlaka pozisyon kontrol yapabilmelidir. Step motorlar yada lineer motorlar servo sistemlere benzetilebilir.

Servo sistemler cnc makinaları, endüstriyel robotlar, hassas kontrol uygulamalarıdır. (Yazıcı makinaları, matbaa, baskı makinaları vs). Servo kontrol sistemleri de artık tek bir işlem değil bir çok işlemi aynı anda yapmaktadırlar.

Sürücü Çeşitleri

DC servo sürücü
AC servo sürücü (servo drive)

olarak ikiye ayrılır.

DC Servo Sürücü

DC servo sürücü, doğru akımla (DC) çalışan sürücülerdir. Darbe genişlik modülasyonu (PWM) ile çalışan, genel olarak analog veya dijital sürücülerdir. Bu sürücülerde geri besleme olarak tako jeneratör, hall sensör veya artırımlı encoder kullanılır. DC servo sürücüler (dc motor driver) dinamik, performansı düşük, kullanımı kolaydır. Bunun yanı sıra servo sürücü fiyatları da ucuz olan sürücülerdir.

DC servo motor sürücü çalışma prensibi — DC servo motor sürücü çalışma prensip şeması

DC servo motorlar genellikle “elektronik hareketli denetleyici” yardımı ile kontrol edilirler. Servo sürücüler servo motorun hareketini kontrol etmek için kullanılır. Kontrol edilen büyüklükler çoğunlukla noktadan noktaya konum kontrolü, hız kontrolü ve ivme programlamasıdır. Robot kontrol sistemlerinde PWM (darbe genişlik modülasyonu) kullanılır. Sayısal kontrol sistemlerinde ve diğer konum denetleyicileri kullanılmaktadır

AC Servo Sürücü

Servo sürücü (servo driver), servo motorun hız, konum ve torkunu kontrol eder. Sinüsoidal darbeler ise genişlik modülasyonu PWM ile çalışmaktadır. Bundan dolayı analog veya dijital şekillerde olabilmektedir. Geri besleme olarak hall sensör ile çözümleyici artırımlı encoder veya mutlak (sin/cos) encoder kullanılır. AC servo sürücüler dinamik performansları oldukça yüksektir. kullanımı bilgi gerektiren sürücülerdir. DC servo sürücülere göre fiyatları daha pahalıdır. Piyasada birçok farklı servo motor sürücü markları vardır.

İnvertörlerde transistörler kullanılır. Rotor konum bilgisine göre uygun sırada iletime veya kesime geçirilerek motor kontrolü yapılır.

Günümüzde çeşitli firmalar tarafından imalatı yapılan çok farklı çeşit, model ve özellikte olan servo motor ve sürücüleri vardır. Servo motor sürücüleri çeşitli ebatlarda saç kutu içindedir. Motor durumunu gösteren göstergeleri vardır. Otomatik veya elle motor sürmeye imkan sağlayan cihazlardır. Her servo sürücünün kendine ait özellikleri olsa bile hepsinin iş yapan kısımları aynıdır.

Servo Sürücü Özellikleri

Her servo sürücünün ortak özellikleri şunlardır:

1 ya da 2 eksen
5 amp daimî akım
50V ve 100V gerilim
500 Watt her bir eksen iç daimî güç
Standart 10 VDC giriş sinyal komutu
Hız / Tork modlu çalışma

Servo Motor ve Sürücü Seçimi

Servo sistemlerde boyutlandırma programı vardır. Bunlardan biri de Control Technıques ‘CTSS’ bir servo programıdır. Mekanik boyutları belirlenen servo sistemlerde servo sürücü seçimi de gerçekleştirilir. Seçilen elemanların özellikleri sisteme uygun olarak hesaplanır.

Türkiye’de pek çok servo sürücü modelleri mevcuttur. Servo sistemlerinin kendine özel boyutlandırma programları da vardır. CTSS bir boyutlandırma programıdır. Servo motorlara uygun servo sürücülerin seçilmesi önemlidir. Servo sürücü üzerinde servo motorların test işlemlerinin yapıldığı bir kısım da yer alır. Bunun yanında servo sürücülerde kendine has haberleşme protokolleri de bulunur. Haberleşme protokolleri için sürücünün yanında ilave bir birim olması da hayli önemlidir.