الکتروتکنیک-برق صنعتی

در بیشتر موارد می خواهید یک موتور را تا وضعیت خاصی برسانید، مثلاً می خواهید آنتی را که به موتوری وصل است، آن قدر بچرخانید تا وضعیت مناسب به دست آید. برای این کار می توانید از موتور پله ای برای تنظیم آنتن استفاده کنید.
در بعضی اوقات نیز می خواهید آنتنی را که در حالت مناسبی تنظیم شده است. در همان حالت نگه دارید و اگر باد یا پرنده ای آن را حرکت داد، دوباره به حالت اول باز گردد. برای این کار، باید یک موتور DC معمولی را به شکلی در سیستم قرار دهید که موتور از حرکت محور خود، باز خورد داشته باشد و توسط این باز خورد کنترل شود.
همان طور که قبلاً گفته شد، یک موتور DC معمولی را می توان توسط دو سیم راه اندازی نمود و سرعت آن را با تنظیم ولتاژ دو سر آن کنترل کرد؛ به این ترتیب اگر ولتاژ سیم را زیاد کنید، سرعت چرخش موتور افزایش پیدا می کند و اگر ولتاژ را کاهش دهید از سرعت چرخش موتور نیز کاسته خواهد شد.
حال اگر پتانسیومتری را، که مقدار دو سر موتور را کنترل می کند، به محور همان موتور متصل کنید، موتور ولتاژ تغذیه خود را تعیین می کند و تا جایی می چرخد و پتاسیومتر را می چرخاند که ولتاژ دو سر موتور صفر شود. در این وضعیت نه تنها می ایستد، بلکه اگر بخواهید آن را در هر جهتی بچرخانید با شما مخالفت می کند و به وضعیتی باز می گردد که ولتاژ دو سر آن را ( که توسط پتانسیومتر تعیین می شود ) تغییر می دهید و موتور می تواند با ولتاژی که ایجاد کرده اید، بچرخد تا دوباره ولتاژش صفر شود و بایستد.
برای درک بهتر مطالب گفته شده شکل 1 را در نظر بگیرید.

قسمت خط چین، نمایانگر ارتباط محور موتور با پتانسیومتر کنترل کننده آن است؛ اما پتانسیومتر عملاً به صورت مستقیم به موتور متصل نمی شود و فقط تعیین کننده سطح ولتاژ تغذیه موتور است. برای اتصال پتانسیومتر به محور موتور، از یک سری چرخ دنده استفاده می شود. به همین منظور یک مدار تقویت کننده جریان به کار می رود. عملکرد مدار واسط، محدودیتی در شدت جریان مورد نیاز موتور ایجاد نمی کند و ولتاژ مشخص شده توسط پتانسیومتر را بدون تغییر به موتور اعمال می کند. چنانچه پتانسیومتر را مستقیماً به موتور متصل کنید، به دلیل مقاومتی که در پتانسیومتر وجود دارد، مانع از عبور جریان به مقدار مورد نیاز موتور خواهید شد و در این حالت یا موتور اصلاً نمی چرخد یا با قدرت بسیار کمی به حرکت در می آید. شکل 2 اجزای یک سرو موتور را به صورت کلی نشان می دهد.

در شکل 3 نیز ساختمان داخلی یک سرو موتور ساده را مشاهده می کنید. با کمی توجه به شیوه اتصال محور موتور و پتانسیومتر، عملکرد آن را به سادگی در می یابید.

سرو مو تورها انواع گوناگونی دارند و می توانند کاربردهای گسترده و متنوعی داشته باشند. برای مثال از نوع صنعتی آن برای حرکت دادن سکان کشتی (شکل 4 ) یا از نوع آزمایشگاهی آن در روبات ها (شکل 5) استفاده می شود.

برای کنترل برخی از سرو موتور ها که دامنه ی چرخش آنها تنها 180 درجه است و البته همین مقدار به نسبت کاربرد شان کافی است، از روش PWM استفاده می شود. در شکل 6 مقدار پهنای پالس برای چند زاویه نمونه مشخص شده است. برای تعیین سایر حالتها نیز به همین ترتیب عمل می کنیم.
همان طور که در شکل نیز پیداست، باید به ورودی سرو موتور، موجی مربعی با دوره تناوب 18ms اعمال کنید و برای قرار دادن محور موتور در وضعیتهای صفر تا 180 درجه، پهنای پالس را از 1ms تا 2ms تغییر دهید.