Uproszczona definicja układu serwo jest taka, że składa się z kilku elementów, które współpracują ze sobą w celu kontrolowania lub regulowania prędkości/położenia ładunku. Serwomotor jest jednym z takich elementów systemu.
Kiedy przychodzi czas na wybór odpowiedniego serwomotoru do danego zastosowania, niektórzy mogą pomyśleć, że mogą po prostu dobrać silnik w oparciu o moc znamionową aktualnie zainstalowanego silnika lub wyłącznie w oparciu o wymagania dotyczące momentu obrotowego w danym zastosowaniu.
Zamiast tego przy wyborze odpowiedniego silnika należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
Stosunek bezwładności
Prędkość
Maksymalny moment obrotowy przy żądanej prędkości
Stosunek bezwładności
Każdy obracający się obiekt ma bezwładność obrotową, która jest miarą tego, jak trudno jest zmienić prędkość obrotową tego obiektu. Moment bezwładności w układzie serwo można podzielić na dwie części: bezwładność obciążenia i bezwładność silnika.
Bezwładność silnika jest częścią konstrukcji serwa i jest zwykle wymieniona w karcie specyfikacji producenta. Bezwładność obciążenia jest bardziej złożona, ponieważ dotyczy każdego elementu poruszanego przez silnik i jest obliczana przy użyciu odpowiednich równań dla każdego elementu.
Bezwładność obciążenia do bezwładności silnika to stosunek bezwładności systemu. W przypadku zastosowań w silnikach serwo zalecamy współczynnik bezwładności wynoszący 30:1 lub mniej. Im niższy współczynnik, tym lepsza reakcja silnika.
Prędkość i moment obrotowy
Ponieważ może istnieć wiele serwomotorów, które mogą spełniać wymagane specyfikacje współczynnika bezwładności, następnym krokiem jest znalezienie najmniejszego, najbardziej ekonomicznego serwosilnika, który może spełnić wymagania dotyczące prędkości i momentu obrotowego.
Producenci serwosilników zazwyczaj dostarczają krzywe prędkości i momentu obrotowego dla każdej serii silników, a krzywe te ilustrują kilka interesujących punktów dotyczących charakterystyki serwomotorów. Krzywa prędkości i momentu obrotowego zawiera dwa obszary; ciągłe i przerywane, co może przełożyć się na dopasowanie prawidłowe lub nieprawidłowe (odpowiednio) dla aplikacji.
Jeśli prędkość-moment wymagany dla konkretnego zastosowania mieści się w ciągłym obszarze krzywej prędkość-moment, silnik może wytworzyć ten moment i prędkość bez przegrzania. Jeśli prędkość-moment obrotowy wymagany dla danego zastosowania mieści się w przerywanym obszarze krzywej, silnik ten może wytwarzać tę prędkość i moment obrotowy tylko przez ograniczony czas, zanim ulegnie przegrzaniu.
Inne czynniki
Wybierając silnik, należy wziąć pod uwagę wszelkie inne wymagania środowiskowe lub ograniczenia przestrzenne, jakie może mieć Twoje zastosowanie. Na przykład Twój system może wymagać określonego stopnia ochrony IP w trudniejszym środowisku lub jeśli masz niewielką powierzchnię, możesz potrzebować systemu zintegrowanego.