Jelaskan Mekanisme dari Motor servo

Servomotor adalah servomekanisme loop tertutup yang menggunakan umpan balik posisi untuk mengontrol gerakan dan posisi akhirnya. Input ke kontrolnya adalah sinyal (baik analog atau digital) yang mewakili posisi yang diperintahkan untuk poros output.

Motor dipasangkan dengan beberapa jenis encoder posisi untuk memberikan umpan balik posisi dan kecepatan. Dalam kasus yang paling sederhana, hanya posisi yang diukur. Posisi output yang diukur dibandingkan dengan posisi perintah, input eksternal ke pengontrol. Jika posisi keluaran berbeda dari yang diperlukan, sinyal kesalahan dihasilkan yang kemudian menyebabkan motor berputar ke kedua arah, sesuai kebutuhan untuk membawa poros keluaran ke posisi yang sesuai. Saat posisi mendekat, sinyal kesalahan berkurang menjadi nol dan motor berhenti.

Servomotor yang paling sederhana menggunakan penginderaan hanya posisi melalui potensiometer dan kontrol bang-bang motor mereka; motor selalu berputar dengan kecepatan penuh (atau berhenti). Jenis servomotor ini tidak banyak digunakan dalam kontrol gerak industri, tetapi merupakan dasar dari servo sederhana dan murah yang digunakan untuk model yang dikendalikan radio.

Servomotor yang lebih canggih menggunakan encoder putar optik untuk mengukur kecepatan poros keluaran  dan penggerak kecepatan variabel untuk mengontrol kecepatan motor. Kedua peningkatan ini, biasanya dalam kombinasi dengan algoritma kontrol PID, memungkinkan servomotor dibawa ke posisi yang diperintahkan dengan lebih cepat dan lebih tepat, dengan lebih sedikit overshoot.

Motor servo vs. motor stepper

Motor servo umumnya digunakan sebagai alternatif performa tinggi untuk motor stepper. Motor stepper memiliki beberapa kemampuan bawaan untuk mengontrol posisi, karena mereka memiliki langkah-langkah keluaran bawaan. Hal ini sering memungkinkan mereka untuk digunakan sebagai kontrol posisi loop terbuka, tanpa encoder umpan balik, karena sinyal drive mereka menentukan jumlah langkah gerakan untuk memutar, tetapi untuk ini pengontrol perlu 'mengetahui' posisi motor stepper pada power up. Oleh karena itu, pada power up pertama, pengontrol harus mengaktifkan motor stepper dan memutarnya ke posisi yang diketahui, mis. sampai mengaktifkan saklar batas akhir. Ini dapat diamati saat menyalakan printer inkjet; pengontrol akan memindahkan pembawa ink jet ke kiri dan kanan ekstrem untuk menetapkan posisi akhir. Sebuah servomotor akan segera berbelok ke sudut mana pun yang diinstruksikan oleh pengontrol, terlepas dari posisi awal saat dihidupkan.

Kurangnya umpan balik motor stepper membatasi kinerjanya, karena motor stepper hanya dapat menggerakkan beban yang sesuai dengan kapasitasnya, jika tidak, langkah yang terlewat di bawah beban dapat menyebabkan kesalahan pemosisian dan sistem mungkin harus dihidupkan ulang atau dikalibrasi ulang. Encoder dan pengontrol servomotor adalah biaya tambahan, tetapi mereka mengoptimalkan kinerja sistem secara keseluruhan (untuk semua kecepatan, daya, dan akurasi) relatif terhadap kapasitas motor dasar. Dengan sistem yang lebih besar, di mana motor yang kuat mewakili proporsi biaya sistem yang meningkat, motor servo memiliki keunggulan.

Ada peningkatan popularitas di motor stepper loop tertutup dalam beberapa tahun terakhir  Mereka bertindak seperti servomotors tetapi memiliki beberapa perbedaan dalam kontrol perangkat lunak mereka untuk mendapatkan gerakan halus. Keuntungan utama dari motor stepper loop tertutup adalah biayanya yang relatif rendah. Juga tidak perlu menyetel pengontrol PID pada sistem stepper loop tertutup.

Banyak aplikasi, seperti mesin pemotong laser, dapat ditawarkan dalam dua rentang, rentang harga rendah menggunakan motor stepper dan rentang kinerja tinggi menggunakan servomotors.