Stellmotor

Als Servomotor werden elektrische Antriebe verschiedener Bauart bezeichnet, die mit einem Servoregler (oder auch Servoverstärker genannt) in einem geschlossenen Regelkreis betrieben werden. Der Betrieb kann dabei momentengeregelt, geschwindigkeitsgeregelt oder positionsgeregelt sein. Kombinationen sind durch die Schachtelung der Regelkreise möglich. Dies ermöglicht eine Anpassung an verschiedenste Anwendungen.

Der Begriff Servomotor kommt von seinem früheren Einsatzgebiet als Hilfsantrieb (servus lat. Sklave) und beschreibt kein physikalisches Wirkungsprinzip wie es etwa Motorbezeichnungen wie DC-Motor oder Asynchronmotor machen. Im Allgemeinen sind mit Servomotor jedoch bürstenlose Gleichstrommotoren oder vektorgeregelte Asynchron-/Synchronmotoren gemeint.

Aufbau und Funktionsweise

Zum genauen Erfassen der Rotorposition ist jeder Servomotor mit einer Messeinrichtung versehen, welche die aktuelle Position (z.B. den zurückgelegten Drehwinkel bezüglich einer Anfangsposition) des Motors bestimmt.

Diese Messung erfolgt über einen Drehgeber, z. B. ein Resolver, einen Inkrementalgeber oder einen Absolutwertgeber.

Die elektronische Regelung vergleicht das Signal dieses Gebers mit einem vorgegebenen Positions-Sollwert. Liegt eine Abweichung vor, so wird der Motor in diejenige Richtung gedreht, die einen geringeren Verfahrweg zum Sollwert sicherstellt. Dies führt dazu, dass sich die Abweichung verringert. Die Prozedur wiederholt sich solange, bis der aktuelle Wert inkrementell oder via Approximation innerhalb der Toleranzgrenzen des Sollwerts liegt. Dies ist der einfachste Fall, die Positionsregelung. Alternativ können über dieses Prinzip auch Drehmoment und Geschwindigkeit geregelt werden. Dadurch sind zum Beispiel gleichmäßige Fahrprofile bei schwankenden Lasten möglich.

Anwendungsgebiete

Servomotoren werden häufig in industriellen Anlagen verwendet, z. B. in Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen oder Industrierobotern. Servomotoren findet man auch in Servos, wie sie etwa im Modellbau in ferngesteuerten Fahrzeug-, Flug- oder Schiffsmodellen eingesetzt werden. In einem Servo können jedoch auch andere Motortypen verbaut sein. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird jedoch der Servo und der Servomotor verwechselt.

Literatur

• Manfred Schulze: Elektrische Servoantriebe. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag München 2008, ISBN 978-3-446-41459-4