Serwonapęd w praktyce. Czym jest, jak działa, jakie ma zastosowanie?

Nowoczesna automatyka przemysłowa korzysta z wielu innowacyjnych rozwiązań. Wśród nich szczególną rolę odgrywają napędy, bez których praca większości urządzeń nie byłaby w ogóle możliwa. Oprócz szeroko stosowanych klasycznych napędów elektrycznych, hydraulicznych czy pneumatycznych coraz częściej instaluje się zaawansowane systemy napędowe. Jednym z nich jest serwonapęd. Przyjrzyjmy się zatem jak on działa i gdzie jest najczęściej wykorzystywany?

Jak zbudowany jest serwonapęd?

Każdy serwonapęd bez względu na obszar zastosowania składa się z trzech podstawowych podzespołów oraz opcjonalnie oprzyrządowania dodatkowego. Głównym elementem systemu, podobnie jak w przypadku wielu innych napędów jest  silnik elektryczny, pełniący rolę elementu wykonawczego. Może on być zasilany prądem stałym lub zmiennym, przy czym najczęściej spotyka się modele o zasilaniu prądem przemiennym. Pozostałymi częściami serwonapędu są sterownik i czujnik. Znaczenie dwóch ostatnich elementów wyjaśnia ekspert firmy Bulmach, dystrybutora wydajnych systemów napędowych różnego typu:

O ile zadaniem silnika stosowanego w serwonapędach jest dostarczenie odpowiedniej ilości energii, o tyle rolą sterownika jest właściwe jej wykorzystanie. To on odpowiada za precyzyjne generowanie zaprogramowanych wartości nastaw silnika. Na tej podstawie silnik napędza elementy robocze układu, w którym został zainstalowany. Z kolei informacja o wykonanych działaniach trafia z powrotem do silnika poprzez odpowiednie czujniki. Do najpopularniejszych z nich należą enkodery i rezolwery. Pierwsze z nich występują dodatkowo w kilku wariantach np. inkrementalne, absolutne, pojemnościowe bądź magnetyczne. Czujniki te wykrywają położenie elementów roboczych, a także ich prędkość i inne parametry elementu wykonawczego, na które czujniki zostały zaprogramowane, by następnie przekazać je do sterownika. Jak zatem widać, praca serwonapęduw opiera się na układzie zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. Poza silnikiem, sterownikiem i czujnikiem serwonapędy mogą być wyposażone w funkcje dodatkowe m.in. zamianę ruchu obrotowego w ruch liniowy. Dzięki tak dużej funkcjonalności napędy te mają uniwersalne zastosowanie, co znacząco rozszerza obszar ich wykorzystania.

Gdzie najczęściej stosuje się serwonapędy?

Serwonapędy ze względu na swoje właściwości robocze znajdują zastosowanie głównie w szeroko pojętej automatyce przemysłowej. Napędy te są doskonałym wyborem w przypadkach, gdzie wymagane są duże możliwości regulacyjne, zajmowanie dokładnej pozycji przez elementy robocze oraz ich płynna zmiana. Inną charakterystyczną cechą serwonapędów jest zdolność do długotrwałej pracy z różnymi prędkościami. Nic zatem dziwnego, że napędy te są chętnie stosowane w precyzyjnych obrabiarkach, wtryskarkach, wiertarkach, liniach pakująco-transportowych oraz w wielu innych dużych i małych instalacjach, gdzie używa się mechanizmów opartych  na ruchu obrotowym i liniowym.