Fırçalı ve Fırçasız Servo Motor Nedir?

Fırçalı ve fırçasız servo motorlar endüstri sektöründe sıklıkla tercih edilen motor türlerinin başında gelmektedir. İş açısından avantaj sağlayan bu motor türleri, genellikle karıştırılmaktadır. Bu sebepten dolayı da hangi servo motorun hangi işlemlerde kullanılacağı karıştırılmaktadır. Bu noktada sizler için hazırlamış olduğumuz “Fırçalı ve Fırçasız Servo Motor Nedir?” içeriğimize göz atarak, fırçalı ve fırçasız servo motorlar nerelerde kullanıldığı, ne tür avantajlar sunduğu ve farkları nelerdir? gibi konularda bilgi sahibi olabilirsiniz. Hepinize keyifli okumalar dileriz.

Fırçalı Servo Motor Nedir?

Fırçalı servo motor, elektrik enerjisini mekanik harekete dönüştüren bir tür elektrik motorudur. Bu tür bir servo motor, yapısında genellikle bir rotor ve stator içerir. Bahsi geçen bu rotor, dönebilen bir mil veya disk şeklindeki bileşeni temsil ederken, stator ise rotorun etrafında bulunan, manyetik alanı temsil etmektedir. Bu nedenden dolayı da fırçalı servo motorlar, belirli bir konumda veya hızda çalışmak üzere tasarlanmış olurlar. Böylelikle, kontrol sistemi tarafından sağlanan sinyallere tepki verip, hassas bir kontrol avantajı sağlarlar.

İsminde bulunan "Fırça" terimi ise, motorun içindeki iletim elemanını ifade etmektedir. Bu yüzden dolayı fırçalar genellikle karbon veya metal malzemeden yapılmaktadır. Bu sayede rotorla birlikte elektrik enerjisinin geçişi kusursuz bir şekilde sağlanarak, rotorun dönmesi sağlanır. Kısacası fırçalı servo motorlar çoğunlukla pozisyon kontrolü, hız kontrolü veya tork kontrolü gibi özelliklere sahiptirler.

Fırçalı Servo Motor Nerelerde Kullanılır?

Fırçalı servo motorlar geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Çok geniş bir kullanımına sahip olan fırçalı servo motorlar endüstriyel robotik çalışmalarda robot kollarının hareketini sağlamak ve robotu kontrol etmek için kullanılırken, CNC makinaların torna, freze tezgahlarında ekseni kontrol etmek ve liş parçalarının hassas bir şekilde işlenmesine yardımcı olmak için kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra otomasyon sistemlerinde eşzamanlı ve hassas hareket kontrolünü sağlamak için tercih edilmektedir. Aynı zamanda medikal cihazlarda ve Ulaşım Araçlarında da tercih edilebilmektedir. Bünyesinde pek çok avantajı barındıran bu servo motorlar son olarak Optik ve Kameralarda, yazıcı ve tarayıcılarda ve oyun konsollarında hassas yönlendirmeler için tercih edilmektedir.

 Fırçalı Servo Motorun Avantajları Nelerdir?

Fırçalı servo motorların iş akışlarında sağlamış olduğu pek çok avantajlar bulunmaktadır. Sağlamış olduğu bu avantajlar işlerin daha sağlıklı ilerlemesini sağlamaktadır. Böylece işler aksamamış olur. Bahsi geçen bu fırçalı servo motorların avantajlarını sayıcak olursak;

  • Hassas Kontrol

Oldukça kolaylık sağlayan fırçalı servo motorlar, hassas kontrol sağlama yetenekleri sayesinde özellikle pozisyon, hız ve tork kontrolü gerektiren uygulamalarda tercih edilmektedir.

  • Yüksek Performans

İş konusunda avantaj sağlayan fırçalı servo motorlar, genel olarak yüksek performansa sahip motorlar olarak kabul edilmektedir. Bahsi geçen bu motorlar, hızlı tepki süreleri ve yüksek dinamik performans ile karakterize bir yapıya sahiptirler.

  • Yüksek Tork

Yüksek tork yapısına sahip bu fırçalı servo motorlar, küçük bir boyuta rağmen yüksek tork değeri üretebilirler. Bu özellik sayesinde, motorun güçlü ve kompakt olması sağlanmış olunur.

  • Doğrusal Tepki

Kontrol sisteminden gelen komutlara hızlı ve doğrusal bir şekilde tepki verme yeteneğine sahip olan fırçalı servo motor, hızlı ve doğru bir şekilde hareket sağlayarak güvenli bir iş süreci sağlar. 

  • Kolay Kontrol Edilebilirlik

Fırçalı servo motorlar genellikle PID (Proportional-Integral-Derivative) kontrol sistemleriyle kolayca entegre edilebilirler. Bu yüzden dolayı da, kullanıcılar motorun davranışını diledikleri gibi özelleştirebilirler. 

  • Düşük Mertebeli Gürültü

Fırçalı servo motorlar genellikle düşük seviyede titreşim ve gürültü üretirler. Bu durum özellikle hassas uygulamalarda oldukça önem taşırlar.

  • Küçük Boyut ve Hafiflik

Fırçalı servo motorlar genellikle kompakt ve hafif yapıya sahiptirler. Bu nedenle sınırlı alanlarda veya uygulamalarda önemli bir avantaj sağlamaktadırlar.

  • Düşük İnversiyon

Fırçalı servo motorların düşük içsel sürtünmesi ve hafif yapısı, düşük versiyon sağlar. Böylelikle meydana gelen hızlı başlangıç ve duruşlar daha kolay hale gelmektedir.

Fırçalı Servo Motorun Çalışma Prensibi Nedir?

Fırçalı servo motorların çok karışık olmayan basit bir çalışma prensibi mevcuttur. Oldukça basit bir çalışma mantığına sahip olan fırçalı servo motorların 5 etkili çalışma prensibi mevcuttur.

  1. Manyetik Alan Oluşturma

Fırçalı servo motorlar genellikle bir sabit stator (durağan kısım) ve dönebilen bir rotor (hareketli kısım) içerir. Bu sayede stator üzerindeki bobinlere elektrik enerjisi uygulanarak, bir manyetik alan oluşturulur.

  1. Rotorun Manyetik Alan İçinde Dönmesi

Rotor, yapısı gereğiyle genellikle mıknatıs veya manyetik bir malzeme içerir. Bu sebeple stator tarafından oluşturulan manyetik alan, rotor üzerindeki mıknatısın etkileşimiyle rotoru döndürür.

  1. Elektrik Akımının Yönlendirilmesi

Elektrik enerjisiyle dönen rotor, manyetik alanını etkileyerek döndürürler. Bu dönme hareketi, rotorun manyetik alanındaki değişikliklere bağlı olarak değişir. Komütatör, rotorun manyetik alanının yönünü değiştiren ve rotorun belirli bir yönde dönmesini sağlayan bir anahtarlama işlevini yerine getirir.

  1. Hareket Kontrolü

Motorun hareketini kontrol etmek için bir kontrol sistemine ihtiyaç vardır. Bu yüzden kontrol sistemine genellikle bir geri bildirim mekanizması dahildir. Fırçalı servo motorlar, genellikle bir sensör tarafından sağlanan geribildirim sinyallerine dayanarak belirli bir konumda, hareket eder.

  1. Dinamik Kontrol

Gelen sinyalleri kullanarak hızlı ve dinamik bir şekilde tepki verebilirler. Bu, motorun istenilen konum veya hızda hızlı ve hassas bir şekilde hareket etmesini sağlar.

Fırçasız Servo Motor Nedir?

Fırçasız servo motorlar, fırçalar ve komütatör gibi aşınabilir parçalar içermediklerinden dolayı, enerji transferleri genellikle rotor üzerinde bulunan mıknatısların ve stator üzerindeki bobinlerin manyetik etkileşimiyle gerçekleşmektedir.Bu yüzden dolayı da, motor daha hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve belirli bir konumda, hızda veya torkta çalışabilir

Oldukça avantajlı bir yapıya sahip olan fırçalı motorlar, düşük bakım gereksinimlerine sahip olduklarından dolayı Fırçaların ve komütatörün aşınma riski yoktur. Bu durum , fırçasız servo motorların daha uzun bir ömürlü olmasını sağlamaktadır. Bunun yanı sıra fırçasız servo motorlar daha az sürtünme ve enerji kaybıyla çalıştıkları için daha yüksek verimlilik sağlarlar.

Fırçasız Servo Motor Nerelerde Kullanılır?

Fırçasız servo motorlar pek çok alanda kullanımına rastladığımız bir motor türüdür. Bu motor türü genellikle endüstriyel otomasyon sektöründe pozisyon, hız ve tork kontrolü alanında kullanılırken, Robotik endüstrisinde ise hassas ve dinamik hareket kontrolü amacıyla tercih edilmektedir. Bunun yanı sıra tıbbi cihazlarda, ulaşım araçlarında hareket kontrolü ve enerji verimliliği için, Havacılık ve Uzay sektöründe ve Elektronik Cihazlar da disk sürücü hareketi, kağıt besleme ve odaklama gibi durumlar da sıklıkla tercih edilmektedir.

Fırçasız Servo Motorun Avantajları Nelerdir?

Fırçasız servo motorlari birçok noktada avantaj sağlamaktadır. Sağlamış olduğu bu avantajlar işlerin daha doğru ve hızla ilerlemesini sağlamaktadır. Bu sayede iş akışlaoaksamamış olur. Bahsi geçen bu fırçasız servo motorların avantajları şu şekildedir;

  • Düşük Gürültü Seviyeleri

Fırçasız servo motorlar, mekanik temas içermediği için daha düşük titreşim ve gürültü seviyelerine sahiptirler. Bu sayede, gürültü hassasiyeti olan uygulamalarda rahatlıkla tercih edilebilir.

  • Yüksek Performans ve Hassasiyet

Fırçasız servo motorlar hassas kontrol, hızlı tepki süreleri ve yüksek dinamik performansları sayesinde, birçok endüstriyel ve robotik uygulamalarda kolaylıkla kullanılabilir.

  • Daha Hafif ve Kompakt Tasarım

Fırçasız servo motorlar genellikle daha hafif ve kompakt yapıya sahip olabilirler. Bu da sınırlı alanlarda veya taşınabilir cihazlarda kullanılmalarını daha da kolaylaştırır.

  • Dinamik Kontrol Yeteneği:

Fırçasız motorlar, hassas kontrol ve yüksek dinamik tepki yetenekleri sayesinde hızlı başlangıç ve durma gibi dinamik kontrol uygulamalarında etkili bir şekilde uygulayabilirler.

  • Enerji Tasarrufu

Fırçasız servo motorlar, daha yüksek verimlilikleri ve enerji kaybının azalması nedeniyle enerji tasarrufu sağlarlar, bu da uzun vadede işletme maliyetlerini düşürebilir.

Fırçasız Servo Motorun Çalışma Prensibi Nedir?

Fırçasız servo motorların basit bir çalışma prensipleri vardır. Bu çalışma prensipleri motora,her konuda kolaylık sağlamaktadırlar Bahsi geçen bu fırçasız servo motorun 7 temel çalışma prensibi vardır. Bunlar;

  1. Manyetik Alan Oluşturma

Fırçasız servo motorlar, sabit bir dış stator ve dönebilen iç rotor içerir. Stator üzerindeki bobinlere belirli bir sırayla enerji uygulanarak manyetik bir alan oluşturulur.

  1. Dönen Rotorun Manyetik Alanı

Stator ve bobin tarafından oluşturulan manyetik alan, rotorun mıknatısları üzerinde etki eder ve rotorun dönmesine yardımcı olur.

  1. Sensörler ve Kontrol Elektroniği

Fırçasız servo motorlar, rotorun konumunu ve hızını ölçmek için sensörler içerir. Bu sensörler, rotorun doğru konumunu belirlemek ve kontrol elektroniğine geri bildirim sağlamak için kullanılır.

  1. Elektronik Kontrol ve Komütasyon

Fırçasız servo motorlar, komütatör ve fırça mekanizmaları içermezler. Bunun yerine, entegre bir kontrol elektroniği birimi, rotorun dönme yönetimini ve güç iletimini yönetir. Elektronik kontrol, rotorun doğru konumda ve doğru hızda kalmasını sağlamak için enerjiyi doğru bobinlere uygular.

  1. Sinüsoidal veya Trapezoidal Kontrol

Fırçasız servo motorlar genellikle sinüsoidal veya trapezoidal kontrol teknikleri kullanırlar. Bu kontrol stratejileri, rotorun hareketini daha hassas bir şekilde kontrol etmeye ve daha düzgün bir dönme hareketi sağlamaya yöneliktir.

  1. Hassas Kontrol ve Geribildirim

Rotorun konumunu ve hızını ölçen sensörler sayesinde, kontrol sistemi sürekli olarak geri bildirim alır ve gerektiğinde enerji uygular. Bu, motorun istenilen konumda veya hızda çalışmasını sağlar.

        7. Hızlı Tepki Yeteneği

Fırçasız servo motorlar, kontrol sisteminden gelen komutlara hızlı ve doğru bir şekilde tepki verebilirler. Bu özellik, hızlı başlangıç ve durma gibi dinamik uygulamalarda önemlidir.

Fırçalı ve Fırçasız Motor Farkı

Fırçalı ve fırçasız servo motorların birbirinden farklı olduğu pek çok nokta mevcuttur. Bu noktalar motorların kullanım alanlarını da belirlemektedir. Bahsi geçen bu farklılıkların başında akım farkı gelmektedir. Fırçalı servo motorlar akımı sarıma taşırlarken, fırçasız motorlar ise sarımlara enerji verirken, fiziksel kamülatör yerine elektronik kamülatör kullanırlar. Bunun yanında fırçasız servo motorlar daha mantıksal ve basit bir prensibe sahipken, fırçalı servo motorlar bunun tam tersi bir prensibe sahiptirler. Aynı zamanda fırçalı motorların üzerinde fırçalar ve komütatörler bulunur. Bulunan bu fırçalar ve komütatörler motorun daha çabuk aşınmasına neden olur. Böylece kullanım ömürleri kısadır. Fakat fırçasız motorlarda böyle bir durum söz konusu değildir.