Servomotor

Der Servomotor ist ein Elektromotor, der über eine Regelelektronik (Servoregler) die kontinuierliche Bestimmung von präzisen Positionen, Drehzahlen und Drehmoment ermöglicht. Über eine Softwareschnittstelle zur Regelelektronik kann zudem eine genaue Parametrierung und Programmierung zur Ansteuerung des Motors erfolgen, die einen hohen Grad an Dynamik und Individualität bereitstellt.

Definition
Servomotoren verfügen aufgrund ihrer funktionsweise über die Besonderheit, dass sich Drehmoment, Geschwindigkeit und Lage präzise regeln lassen und damit sehr feine und dynamische Bewegungen möglich gemacht werden. Verbunden ist er immer mit einem Servoregler, der die Signale einer heute meist digitalen Steuereinheit umwandelt und deshalb eine genaue Programmierung zulässt.
Servos werden über Pulsweitenmodulation angesprochen, deren Pulsbreite den Stellwert darstellt. Dieser Wert wird zyklisch, bei den meisten Servos alle 20ms, wiederholt und muss sich zwischen 1ms (ganz links) bis 2ms (ganz rechts) befinden. Die Auflösung, sowie die genauen Zeitwerte sind jedoch meist von Servo zu Servo unterschiedlich. Die eben genannte Pulsweitenmodulation wird bei Servos auch Puls-Pausen-Modulation genannt. Manche Servos (insbesondere Digitalservos) erlauben auch einen Betrieb ausserhalb des 1 ms bis 2 ms Bereichs. Dann lassen sich ausnahmsweise Winkeländerungen bis etwa 180 Grad erzielen.

Funktion
Der Aufbau eines Modellbauservos hat die Funktion eines elektromechanischen Regelkreises. Das nebenstehende Blockschema erklärt die funktionsweise.

Das PWM- Eingagnssignal wird in eine Gleichspannung gewandelt und vom Vergleicher mit der Spannung verglichen, die das Endpotentiometer liefert

Stimmen die Werte überein, ist die Servoposition korrekt und der Servo hält den Winkel. Stimmen die Werte nicht überein, setzt der Vergleicher über den Verstärker den Motor in Gang.

Der Motor treibt das Getriebe an, dessen Endachse mit dem Potentiometer verbunden ist.

Die Endachse dreht sich und mit ihr das Potentiometer.

Sobald die rückgeführte Potetiometerspannung mit dem PWM-Signal übereinstimmt, ist der korrekte Winkel erreicht und wird vom Servo automatisch gehalten.

Servomotor
Servomotor- Belegung
Servomotor
Aufbau Servomotor
Servomotor
Blockschaltbild Servomotor