Servomotor

Ein Servomotor soll die Leistung einer Kraft mittels Motor erleichtern

Durch einen Servomotor hat man nur Vorteile, weil man nicht mehr selbst viel Kraft aufwenden muss, sondern die Unterstützung des Motors bekommt.

 

Als Servomotor werden elektrische Motoren verschiedener Bauart bezeichnet, die mit einem Servoregler, auch Servoverstärker genannt, einen Servoantrieb bilden. Die Servomotoren werden in einem geschlossenen Regelkreis betrieben. Der Betrieb kann dabei momentengeregelt, geschwindigkeitsgeregelt oder positionsgeregelt sein. Kombinationen sind durch die Schachtelung der Regelkreise möglich. Dies ermöglicht eine Anpassung an verschiedenste Anwendungen. Der Begriff Servomotor kommt von seinem früheren Einsatzgebiet als Hilfsantrieb. Servus heißt lateinisch Sklave und beschreibt im Gegensatz zu Motorbezeichnungen wie DC-Motor oder Asynchronmotor kein physikalisches Wirkungsprinzip. Im Allgemeinen sind mit Servoantrieben geregelte bürstenlose Gleichstrommotoren oder vektorgeregelte Asynchron- oder Synchronmotoren gemeint, weil sich diese für die meisten Anwendungen bewährt und daher in der Praxis durchgesetzt haben. Prinzipiell sind Servoantriebe jedoch nicht auf die genannten Motortypen mit den erwähnten Reglern beschränkt.

Zum genauen Erfassen der Rotorposition ist jeder Servomotor mit einer Messeinrichtung versehen, welche die aktuelle Position, den zurückgelegten Drehwinkel bezüglich einer Anfangsposition, des Motors bestimmt. Diese Messung erfolgt über einen Drehgeber, zum Beispiel ein Resolver, einen Inkrementalgeber oder einen Absolutwertgeber. Die elektronische Regelung vergleicht das Signal dieses Gebers mit einem vorgegebenen Positions-Sollwert. Liegt eine Abweichung vor, so wird der Motor in diejenige Richtung gedreht, die einen geringeren Verfahrweg zum Sollwert sicherstellt. Dies führt dazu, dass sich die Abweichung verringert. Die Prozedur wiederholt sich solange, bis der aktuelle Wert inkrementell oder via Approximation innerhalb der Toleranzgrenzen des Sollwerts liegt. Dies ist der einfachste Fall, die Positionsregelung. Alternativ können über dieses Prinzip auch Drehmoment und Geschwindigkeit geregelt werden. Dadurch sind zum Beispiel gleichmäßige Fahrprofile bei schwankenden Lasten möglich.

Servomotoren werden häufig in industriellen Anlagen verwendet,beispielsweise in Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen oder Industrierobotern. Servomotoren findet man auch in Servos, wie sie etwa im Modellbau in ferngesteuerten Fahrzeug-, Flug- oder Schiffsmodellen eingesetzt werden. In einem Servo können jedoch auch andere Motortypen verbaut sein. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden jedoch der Servo und der Servomotor miteinander verwechselt. Der Servomotor ist immer die treibende Kraft, die etwas bewegt und uns die Arbeit abnimmt, auch über Entfernungen hinweg.