'सर्वो' शब्द की उत्पत्ति ग्रीक अर्थ 'गुलाम' से हुई है। एक "सर्वो मोटर" को एक मोटर के रूप में समझा जा सकता है जो पूरी तरह से नियंत्रण संकेत के आदेश का पालन करता है: नियंत्रण संकेत भेजे जाने से पहले, रोटर स्थिर रहता है; जब नियंत्रण संकेत जारी किया जाता है, रोटर तुरंत घूमता है; जब नियंत्रण संकेत गायब हो जाता है, तो रोटर तुरंत घूमना बंद कर सकता है। एक सर्वो मोटर एक माइक्रो मोटर है जिसका उपयोग एक स्वचालित नियंत्रण उपकरण में निष्पादन तत्व के रूप में किया जाता है, जिसका कार्य विद्युत संकेतों को कोणीय विस्थापन या शाफ्ट के कोणीय वेग में परिवर्तित करना है।
रोबोट में प्रयुक्त सर्वो मोटर को नियंत्रक और सर्वो के बीच तेज बस संचार गति की आवश्यकता होती है; सर्वो की उच्च परिशुद्धता; इसके अतिरिक्त, बुनियादी सामग्रियों के लिए प्रसंस्करण आवश्यकताएं हैं। विशेष रूप से रोबोट एंड इफेक्टर्स (ग्रिपर्स) के लिए, न्यूनतम मात्रा और द्रव्यमान वाले मोटरों का उपयोग किया जाना चाहिए, खासकर जब तेजी से प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है। सर्वो मोटर्स में उच्च विश्वसनीयता और स्थिरता होनी चाहिए, कठोर परिचालन स्थितियों का सामना कर सकती है, बहुत लगातार आगे और पीछे की गति, त्वरण और मंदी का प्रदर्शन कर सकती है, और थोड़े समय में अधिभार का सामना कर सकती है।
रोबोट सर्वो के लिए विशेष आवश्यकताएं
सर्वो मोटर्स को दो श्रेणियों में बांटा गया है: एसी सर्वो और डीसी सर्वो
एसी सर्वो मोटर्स की मूल संरचना एसी इंडक्शन मोटर्स (एसिंक्रोनस मोटर्स) के समान है। स्टेटर पर चरण स्थान में 90 डिग्री के विस्थापन के साथ दो उत्तेजना वाइंडिंग Wf और नियंत्रण वाइंडिंग WcoWf हैं, जो निरंतर एसी वोल्टेज से जुड़े हैं। Wc पर लागू AC वोल्टेज या चरण परिवर्तन का उपयोग करके मोटर संचालन को नियंत्रित करने का उद्देश्य प्राप्त किया जाता है। एसी सर्वो मोटर्स में यांत्रिक और नियामक विशेषताओं के लिए स्थिर संचालन, अच्छी नियंत्रणीयता, तेज प्रतिक्रिया, उच्च संवेदनशीलता और सख्त गैर-रैखिकता संकेतक (क्रमशः 10 प्रतिशत से 15 प्रतिशत से कम और 15 प्रतिशत से 25 प्रतिशत से कम) की विशेषताएं हैं।
डीसी सर्वो मोटर की मूल संरचना सामान्य डीसी मोटर के समान होती है। मोटर गति n=E/K1j=(Ua IaRa)/K1j, जहां E आर्मेचर बैक इलेक्ट्रोमोटिव बल है, K एक स्थिरांक है, j प्रति ध्रुव चुंबकीय प्रवाह है, Ua, Ia प्रति ध्रुव हैं आर्मेचर वोल्टेज और करंट, रा आर्मेचर प्रतिरोध है, यूए बदलें या φ बदलें, डीसी सर्वो मोटर की गति को नियंत्रित किया जा सकता है, लेकिन आर्मेचर वोल्टेज को नियंत्रित करने की विधि आमतौर पर उपयोग की जाती है। एक स्थायी चुंबक डीसी सर्वो मोटर में, उत्तेजना घुमाव को स्थायी चुंबक और चुंबकीय प्रवाह φ कॉन्स्टेंट द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। डीसी सर्वो मोटर्स में अच्छी रैखिक विनियमन विशेषताएं और तेज़ समय प्रतिक्रिया होती है।
सर्वो मोटर्स का महत्व
औद्योगिक रोबोटों के नियंत्रण प्रणाली और स्वचालन उत्पादों में मुख्य रूप से सर्वो मोटर्स, रिड्यूसर, कंट्रोलर और सेंसर शामिल हैं। सर्वो मोटर औद्योगिक रोबोटों की शक्ति प्रणाली है, जो आमतौर पर रोबोट के "जोड़ों" पर स्थापित होती है, और रोबोट गति का "दिल" है।
वर्तमान में, रोबोट की संयुक्त ड्राइव को सर्वो सिस्टम से अलग नहीं किया जा सकता है। जितने अधिक जोड़ होंगे, रोबोट का लचीलापन और सटीकता उतनी ही अधिक होगी, और उतनी ही अधिक सर्वो मोटरों का उपयोग करने की आवश्यकता होगी। सर्वो प्रणालियों के लिए रोबोटों की उच्च आवश्यकताएं हैं, जो तेजी से प्रतिक्रिया, उच्च प्रारंभिक टोक़, बड़े गतिशील टोक़ जड़ता अनुपात, व्यापक गति सीमा, छोटे आकार, हल्के वजन, त्वरण और मंदी के संचालन, और उच्च विश्वसनीयता और स्थिरता की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। वर्तमान में, औद्योगिक रोबोट ज्यादातर एसी सर्वो सिस्टम का उपयोग करते हैं।
सर्वो मोटर्स का बाजार वितरण
वर्तमान में, चीनी औद्योगिक मशीनरी बाजार में, मुख्यधारा के आपूर्तिकर्ताओं में जापान से पैनासोनिक, यास्कावा, मित्सुबिशी, साथ ही यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका से रेन्ज़ और बॉश रेक्सरोथ शामिल हैं। बाजार हिस्सेदारी के दृष्टिकोण से, विदेशी सर्वो कंपनियों की वर्तमान में चीन में बाजार हिस्सेदारी 75 प्रतिशत है। उनमें से, जापानी ब्रांड 50 प्रतिशत खाते हैं; यूरोपीय और अमेरिकी ब्रांडों की हिस्सेदारी 25 प्रतिशत है। घरेलू ब्रांडों का बाजार में लगभग 20 प्रतिशत हिस्सा ही है।
वर्तमान में, चीन के मध्य से निम्न-अंत सर्वो सिस्टम बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त करने में सक्षम हैं, लेकिन उच्च-अंत सर्वो सिस्टम ने अभी तक व्यावसायीकरण और बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमताओं का गठन नहीं किया है। चीन में सटीक सर्वो मोटर नियंत्रण प्रणाली की मांग मुख्य रूप से आयात पर निर्भर करती है। रोबोट उद्योग का विकास फलफूल रहा है। रोबोट उद्योग के लिए समर्थन नीतियों को बढ़ावा देने और घरेलू सर्वो प्रौद्योगिकी में निरंतर सुधार के साथ, चीन में सर्वो सिस्टम के आयात प्रतिस्थापन की गति में तेजी आएगी।