Serwonapędy maja bardzo szerokie zastosowanie w automatyce oraz robotyce. Służą do optymalizowania toru ruchu danego układu, czyli odpowiadają za pozycjonowanie osi. Dzięki pracy serwonapedów prędkość, szarpnięcia oraz przyspieszenie są na oczekiwanym poziomie. W tych konstrukcjach występują trzy podstawowe podzespoły: sterownik, silnik oraz enkoder.
Dzięki serwonapędom wykonywanie wielu skomplikowanych ruchów podczas sterowania urządzeniami nie jest problemem.
Cały układ działa w zamkniętej pętli urządzeń:
- enkoder – może być zastąpiony rezolwerem lub tachometrem, stanowi element sprzężenia zwrotnego. Enkoder jest elementem odpowiadającym za przekaz danych dotyczących sterowania maszyną. Enkodery wysokiej rozdzielczości pozwalają na dokładniejsza kontrolę położenia wirnika silnika. Silnik powinien pracować na takich samych obrotach, bez względu na zakłócenia. Jeśli pojawią się znaczne przeszkody w utrzymaniu pozycji enkoder jest odpowiedzialny za utrzymanie pozycji;
- interfejsy komunikacyjne – występują w nowoczesnych serwonapedach i przyspieszają komunikację z jednostką sterującą. Dzięki zastosowaniu tego podzespołu można lepiej synchronizować pracę kilku silników serwo i poprawić przepływ informacji pomiędzy nimi;
- silnik serwo propozycje:
- bezszczotkowy silnik synchroniczny prądu zmiennego, ma wbudowane magnesy na wirniku oraz enkoder,
- bezszczotkowe silniki prądu stałego, stosuje się je jeśli do dyspozycji jest tylko i wyłącznie napięcie stałe;
- serwosterownik jest elementem sterującym układem, a dokładnie prędkością oraz położeniem kątowym wału silnika. Czasami stanowi najdroższy element całego układu, zwłaszcza przy prostych konstrukcjach projektowanych i wykonywanych w warunkach domowych;
- elektromagnes – czyli rezystor,
- przekładnia zębata – odpowiada za wytworzenie odpowiedniego momentu obrotowego.
Wyróżniamy kilka rodzajów przekładni:
- modułowe,
- planetarne,
- stożkowe,
- hipoidalne,
- z kołami zębatymi,
- z hamulcami,
- kątowe.
Silniki serwo – wysoka jakość
Ze względu na duże zróżnicowanie urządzeń wymagających zastosowania układów serwonapedów, wyróżniamy zróżnicowane kombinacje podzespołów. Jednym z rodzajów są silniki serwo o wysokiej precyzji sterowania. Znalazły swoje zastosowanie w maszynach wymagających dużej dynamiki ruchu oraz precyzji. Najczęściej spotkamy je w w wirujących nożach, urządzeniach do podnoszenia, maszynach drukarskich.
Aby precyzja była bardziej dopracowana zaleca się użycie sprężenia silnika serwo działające w zakresie sinusa oraz cosinusa.
