Servomotorlar-Lineer Motorlar:

1--DC-Servomotor:

1-- Servo - hizmetten gelen, Servomotorlar ana tahrik sistemlerinin, yardımcı tahrik sistemlerine mal yetiştiren, ana motorun hızından daha fazla hıza ve dinamiklere sahip motorlardır.

2--İçinde mıknatıs kullanılan motorların adı servomotordur.İçinde sabit mıknatıs olan lineer motora servomotor olarak tanımlanır.

3--Bu step motor veya asenkron tipinde veya senkron tipinde motor olabilir.

4--Servomotoru DC servomotor ve AC servomotor diye ikiye ayırılır.

4.1--DC servo motorların da mıknatıslı statorun içinde rotoru, bildiğimiz DC motor rotorudur ve kömürlüdür. Bunlar da 2 tip olabilir; çubuk şeklinde veya rotoru disk şeklinde olan motorlar olabilir.

2--Senkron Servomotor:

1--AC servomotorda ise statorunda 3 faz asenkron motor sargısı var. Rotoru ise sabit mıknatıslıdır. Çalışma prensibi de senkron motor gibidir. AC servomotorları ikiye ayırılır

2--DC brushless ile AC brushless birbirinin aynı motorlar. Ancak buradaki sürüm teknolojisi yüzünden birine DC servomotor, diğerine de AC servomotor olarak tanımlanmakta.

3—İkisi arasındaki fark şuradan geliyor: Sürücü tekniğinde eğer aynı anda akımı 2 faz üzerinden geçirip toprağa inerseniz sanki bir DC motorun sargısını sürüyor gibi olursunuz. Öte yandan motor akımını 3. fazdan toprağa indirirseniz normal AC motoru sürüyor gibi olursunuz.

3.1--Birinin motor akımı trapez şeklinde, diğerininki normal Sinüs şeklinde.

3.2--Birisine DC motor gibi sürüldüğü için DC brushless motor, diğerine AC motor gibi sürüldüğü için AC brushless deniliyor.

3.3--Fark sürüm teknolojisinde ve geri besleme sistemlerinde.

4--DC brushless sistemde, motorun akım komutasyonunu yapmak için hal sensörlerine, motorun hız kontrolünü yapmak için takoya, motorun pozisyon kontrolünü yapmak için encodere ihtiyaç vardır. 3 mevcut sistem vardır.

5--Öte yandan AC brushless servomotorlarda sadece sinüs komutası yapan resolvere ihtiyacımız vardır. Bu iki tip motora senkron Servo-Motorlar denilir.

3--Asenkron Servomotor:

1--İçinde mıknatıs olan motorlar servomotorlardır.

2--Asenkron servomotorların normal asenkron motorlardan farkı yok.

3--Yapı olarak çubukları değiştirlmiş, sargıları değişik, yüksek momentlere, akımlara dayanabilen motorlardır. Dolayısıyla çok iyi sürücü tekniği ile senkron servomotorun verdiği dinamikliği verdirebilmekte.Sew Eurodrive’ın asenkron servomotorları özel yapım bildiğimiz asenkron motorlardır.

20--Servo Motorleri İle Diğer Motörler Arasında Farklar:

1--Servo motörleri ile diğer motörler arasında birinci fark, çok hızlı ivmelendirme ve frenleme yapabilmeleridir. Bunun için döndürme momentinin büyük, eylemsizlik momenti olabildiğince küçük olmalıdır. Newton’un “eylemsizlik yasasına göre  Hızlı çalışmak için düşük eylemsizlik momenti sağlamak zorunludur.Bunun da bir yöntemi vardır.

1.1--eylemsizlik momenti bir silindirde çapa bağlıdır. Bu nedenle çapı küçük tutmak zorunludur.Gerekirse uzunluğu arttırılaibilir, Çünkü eylemsizlik momentine uzunluk orantılı etki yapar. Ama belli bir üsle etkiyen çapı olabildiğince düşürmek gerekir.Bu da tüm servomotorların özelliğidir.

1.2—Yeni tasarımlarda, Rotorları hafif yapılabilir. Rotorda demir yerine, yalıtkan bir malzemeden yapılırsa, eylemsizlik momenti 8-10 defa azalır. Hızlanma-yavaşlama normal motörde saniye ile ölçüldüğü halde, bu motörlerde milisaniye ile ölçülür. servomötörlerde normal sürücü yeterli olmaz; özel sürücü kullanılması gerekir.

4--Lineer (Doğrusal Motorlar):

1--Klasik Motorun içinde stator, rotor, rulman, enkoder, fren, redüktör ve kayış/ kasnak, pinyon dişlisi, vs. bulunuyor.

2--Lineer motorların bölümlerini şöyle sıralayabiliriz: Mekik, primer bölüm, sekonder bölüm, kılavuz taşıyıcı, kılavuz ray, ölçüm bantı, ölçüm başlığı, limit anahtarı, tampon, taşıyıcı kablo ve dış fren.

3--SL2 Tahrik sistemi:3 çeşit sistem bulunuyor.

3.1--SL-2 Basis (standart motor paketi ve sekonderler),

3.2--SL-2 Advance System (motor paketi soğutma ünitesi ve elektrik bağlantıları),

3.3--SL-2 Power System (motor paketi hava soğutma ünitesi elektrik bağlantıları ve zorunlu soğutma fanı + sekonderler)

4--SL-2’nin temel parçaları: Motor paketi elektrik kablo ucu ile (birincil parça), manyetik malzeme (ikincil parçalar).

5--Lineer motorlarda temel kuvvetler 280 N’dan 6000 N’a kadardır. Maksimum kuvvetler 650 N’dan 12600 N’a kadardır. Birkaç servo motoru ard arda veya tek bir sürücü ile lineer motoru senkronize çalıştırma imkanımız var.

6--Özetlemek gerekirse, SL2 tahrik sistemi hava soğutmalıdır, su soğutmalı sistem ile performans karşılaştırılabilir. “Tak-Çalıştır” Advance ve Power versiyonlarına sahip. Üreticiler için optimize edilmiş sistemler: Yükleme/boşaltma, montaj, uçar testere ve özel makinelerdir.

7--Lineer Enkoder’ların görevleri:

7.1--Primer-Sekonder için pozisyon ölçümü (Komutasyon Ofseti)

7.2--Hız Kontrolü / Pozisyonlama

8--Seçim Kriterleri : Mutlak veya artımsal,Maksimum hareket hızı, Maksimum hareket mesafesi ,Çevre etkenleri (Kirlilik / Toz) ,Montaj toleransı

9--MOVIDRIVE için uygunluk: Tüm hızlar için doğru sinyaller üreten herhangi bir TTL veya sin-/cos(1Vpp) Enkoder

10--Çözünürlük: Sin/Cos Enkoderler için hassasiyet: 8 µm - 5 µm

11--TTL Enkoderler için hassasiyet:8 µm - 200 µm

5--Endüktif ve Optik lineer Motorlar:

5.1--Endüktif lineer enkoder :

1--Artımsal olan tipler (Komutasyon gerekir),2--Tipik montaj toleransı ± 0,1mm

5.2--Optik Linear Enkoder:1--Artımsal (Komutasyon Gerekli) veya mutlak tip,2--Tipik montaj toleransı ± 0,1mm ,3--Toza karşı koruma İ Sızdırmaz-kapalı veya korumasız-açık ölçüm sistemi ,4--Sınırlı hareket hızı,5--Kablo taşıyıcılar:Esnek ve kolay taşınabilir kablolar olmalıdır. 

6--Tamponlar ve şok emiciler

8--Seçim Kriteri:

8.1--Yüksek hızlı Lineer Motorlar makine ve insanlar için tehlike arz eder!

8.2--Elektrik kesildiğinde veya herhangi bir anda motor istenildiği gibi durdurulamayabilir.

8.3--Tampon tüm kinetik enerjiyi emer

9—Tipleri:Hidrolik şok emiciler,Lastik tamponlar ,Hücresel tamponlar

10--Lineer motorlar Formula-1 motoru gibidir. Makinenin (Araba) tümü yeterince “dayanıklı” olmalıdır.

6--SL2 ile döner motorların karşılaştırılması

1-- Motor İle Yük Kütlesi Atalet Oranı :Döner Motorlar: Motor ataleti ile yük ataleti oranı idealde 1:1 olmalıdır. Bu lineer motorlar için geçerli değildir. 50kg’lık lineer motor tonlarca yükü taşıyabilir.

2-- 8g’ye ulaşan yüksek dinamiklik – Hız dönüşümü için redüktere gerek yok

3--Hareketli sekonder kısım ile minimum hareket ağırlığı

4-- Hareket mesafesinden bağımsız dinamiklik Vidalı mil ve konveyörlerde atalet oranı hareket mesafesine bağlıdır

5-- Tek invertere iki motor bağlanarak güç ikiye katlanır

6--Büyük bir motor yerine iki motor tek enkoder ve tek sürücüyle birlikte bağlanarak çalıştırılabilir

7-- Minimum aşınma , 8-- Düşük ses , 9--Lineer motorlar daha yumuşak ve sessiz çalışır

10--Kararlı yüksek pozisyonlama çözünürlüğü (+/- 10µm olabilir)

11--Geri tepme-boşluk yok, redüktörde ve milde aşınmalar yok, kayışın atma-aşınma problemleri yok,

12-- 6m/s ye kadar hızlarda çok iyi pozisyonlandırma karakteristiği

13--Genel limitlerin üstüne çıkar (Pinyon dişli limiti ~1.5 m/s), Kayış kasnak titreşim problemleri ortadan kalkar

14-- Dar alanlarda en iyi çözüm:Birkaç eksen birbirinden bağımsız olarak aynı rayın üzerinde diğerine taşır.

15--Makinanın kurulumunda ve devreye alınmasında daha kısa süre:Klasik makine aksamları, kayış, gerginlik vb. ayarlar için son kullanıcının sahasında kurulur. Lineer motorlarda ise sistem modüler olarak taşınabilir.

16-- Minimum işletme masrafları: kullanım ömrü boyunca makinanın bakım maliyetleri düşüktür.

17-- Küçük stroklar ve uzun hareket mesafeleri için uygun:1 mm’den 40m’ye kadar olan hareket mesafeleri, mil gerilmeleri yok, kayış sesi yok, redüktör problemleri yok

18-- Yük taşımalarında durma yok:Normal eksenler “çarparak” taşıyor,makara takıldı, kayış çıktı, problemlerinden sistem duruyor. Lineer motor hata verse dahi kısa sürede çalışır duruma geçebiliyor.

19--lineer elektrik motor üstün özellikleriyle dikkati çeken motor olup, Bu motorlar doğrusal hareket için ideal motorlardır.

19.1--En ilginç uygulaması Çin’de lineer motor kullanan trenler çalışmaktadır. Hızları saatte 500 kilometreye kadar çıkmaktadır. Motor aynı zamanda taşıma görevi de yapabilmektedir. Yani treni hem yürütmekte hem de sırtında taşımakta, dolayısıyla tekerleğe gerek kalmamaktadır. Tren rayın üzerinde raya dokunmadan uçarak gitmektedir. Arada hiçbir mekanik bağlantı yoktur.

Kaynakça:WIN Fuarı—Paneller--Sew Eurodrive --Temel Karamehmetoğlu. Temel Karamehmetoğlu,2-- Prof. Dr. İlhami Çetin