サーボモーターの秘密を解明：種類、構造、用途分析

モーターの発明は、産業革命にとって重要な成果です。 モーターがないと、工業生産効率が大幅に低下し、開発が遅くなります。 モーターの種類を知っていますか？ 本日は、サーボモーターを理解し、その動作原理、制御方法を理解し、各種サーボモーターを比較していきます。 興味のある方は、読み続けてください。
 

サーボモーターとは何ですか？

サーボモーターは、コントローラーのコマンドに従って非常に正確に動作し、センサーからフィードバックを得てより正確に回転する機能を備えています。 大まかに言えば、単純な組み合わせには、モーター、コントローラー、センサーが含まれ、サーボモーターと呼ばれます。 コントローラーが信号を送信すると、モーターが信号を受信して動き始め、センサーによってモーターが正しく動作しているかどうかを確認するために信号が送り返されます。 そうでない場合、コントローラーは信号を送信してモーターの動作を調整します。 サーボモーターの重要な特性でもあります。
 

サーボモーターの「サーボ」とは何ですか？

サーボモーターの動作原理は、実際には「サーボ」という言葉と多くの関係があります。 「サーボ」はラテン語のスレーブに由来します。つまり、モーター自体がコントローラーとマスター/スレーブの関係にあります。 マスター（コントローラー）はスレーブ（モーター）に動作するように命令し、スレーブ（モーター）がいつでも自身の指示に従って動作するかどうかを監視し、スレーブ（モーター）に正しい動作をさせるためのコマンドをリアルタイムで与えることができます。
 

サーボモーターの構造

サーボモーターの構造のほとんどは他のモーターと同様です。 違いは、モーターの動作を調整するためのフィードバックとしてモーター位置信号を送信できる追加のエンコーダーがあることです。 以下は、一般的なサーボモーターの簡単な紹介です。 制御装置、出力装置、フィードバックシステムの3つの部分に分けることができます。

• 制御装置：制御され、信号をモーターに送信します

• 出力センサー：モーターの位置を確認し、信号を送り返します

• フィードバックシステム：モーターの回転と位置を制御する閉ループシステム。

サーボモーターの種類

サーボモーターはシンプルに見えますが、実際にはいくつかの分類があります。 各タイプのサーボモーターの用途と動作原理はわずかに異なります。 それらは、DC電源またはAC電源、あるいは適用方法によって分類することができます。 以下は、さまざまなタイプのサーボモーターの簡単な紹介です:

DCサーボモーター

このタイプのサーボモーターはDCモーターを使用します。 中央のローターに巻かれたコイルは、電磁場を変化させてモーターを回転させます。 直流電流の方向が固定されているため、直流モーターには電流の方向を変えるための整流子とブラシが装備されます。 DCモーターの速度は電圧と線形関係にあり、速度は電圧によって制御できます。 DCモーターは制御が容易な特性からサーボモーターに広く使用されていますが、高温や可燃性環境での使用には適していません。
 

ACサーボモーター

ACサーボモーターはACモーターを採用しており、そのコイルは通常固定子に巻かれています。 AC波は時間とともに変化し、回転磁界を生成してローターを回転させます。 ACサーボモーターはカーボンブラシを使用しておらず、メンテナンスも簡単です。 通常は出力が高く、より複雑な環境や過酷な環境での動作に適していますが、速度を制御する場合は、周波数を変更してからモーターの速度を変更するインバーターが必要になります。
 

位置回転サーボモーター

位置回転サーボモーターは、最も一般的なタイプのモーターです。 通常、物理的に回転を停止する構造になっているため、モーターの回転を特定の位置で停止して、過度の回転誤差を回避することができます。 この種のサーボモーターは、おもちゃの車やロボットなどでよく使われています。
 

連続回転サーボモーター

連続回転サーボモーターは、その名のとおり、特定の停止位置を制限することなく、任意の方向に回転させることができます。 また、時計回りや反時計回りの回転や速度の変化なども比較的高い柔軟性で変更できます。 このタイプのサーボモーターは、移動や方向転換が必要な機械によく使用されます。
 

リニアサーボモーター

リニアサーボモーターは、位置回転サーボモーターと同様に、動きが直線的に制限されることを除けば、いわゆる管状リニアモーターです。 構造はシンプルで正確に操作され、レーザー切断や半導体産業でよく使用されます。
 

サーボモーターの利点と一般的な用途

位置や速度を検出することでサーボモータを制御できます。 たとえば、Amazonロジスティクスのコンベヤーベルトは、ターンテーブルの位置と回転速度によってパッケージを分類する必要があります。 このとき、モーターは回転するだけでなく、正確な時点でターンテーブルを正しい位置に駆動する必要があります。 サーボモーターの利点は、回転位置を正確に制御できることです。そのため、多くの機械や電化製品で使用されるモーターの1つでもあります。

• 大型機械–印刷機用のプリントヘッドの正確な制御、繊維機械用の微織り制御、および金属加工アプリケーション用の旋盤切断。
• ロボット工学-ロボットペットの歩行や移動、遠隔操作のおもちゃの移動制御などのサーボモーターアプリケーション。
• ロボットアーム-ハンドリングアーム、ロボットアーム。
• コンベヤーベルト-コンベヤーベルトは、次のプロセスのために生産されたアイテムを指定された位置に移動できます。正確な位置にはサーボモーター制御が必要です。
• カメラ–カメラの焦点はサーボモーターによって駆動されます。これにより、ユーザーは絞りを柔軟かつスムーズに調整できます。
   

サーボモーターとステッピングモーターの比較

KUO SHUAYモーター

Kuo Shuayは、台湾のプロのモーターメーカーです。 当社の主力製品はACモーターで、エアコンプレッサー、ブロワー、トレッドミル、ポンプ、産業機械、食品機械、電気機器などのさまざまな分野に適用されています。 現在の製品は0.01kWから15kWで、アジア太平洋地域に最初のUL認定モーターラボを設立しました。 モーターシリーズは、UL、CE、GB、およびBMSIによって認識および認定されています。 部品や材料の調達からモーター全体まで、すべてSOPプロセスによって厳密に制御されます。 すべてのモーターは当社の工場で設計、テスト、製造されているため、出力モーターは市販のモーターよりも競争上の優位性があります。 ACモーターが必要な場合は、お問い合わせください。