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サーボモーター

機械を命令どおりに制御する装置

サーボモーターはモーターの一種で、「召使い」という意味の「Servant」が由来の通り、速度や位置の命令に対して機械を正確に制御します。自動車工場・半導体工場などで使用される産業用ロボットのように、精密さが求められる場面で必要とされます。

サーボモーターの仕組み

サーボモーターは、モーター・コントローラ(PLC)・ドライバー(サーボアンプ)・エンコーダ(回転センサー)で構成されています。PLCからサーボアンプへ速度・角度などの目標値が指示されます。

次に、サーボアンプが目標値通りに動くようにモーターへ電力を供給し動作させます。その際にモーターが指示通りに動いているかをエンコーダが検出します。

誤差が生じていた場合は、コントローラーへフィードバックを行い、再びコントローラーからドライバーを経てモーターに対して指示が出されます。この一連の流れが、目標値と一致するまで続けられます。このような制御方法をクローズド・ループ制御といい、正確な動作を可能にします。

サーボモーターの種類

サーボモーターには大きく分けてDC(直流)サーボモーターとAC(交流)サーボモーターの2種類があります。DCサーボモーターは制御が簡単で低価格・小型のサーボモーターです。ACサーボモーターは複雑な制御が可能です。

ACサーボモーターは永久磁石の有無によりSM型とIM型に分類されます。永久磁石がある方をSM型と呼びます。基本的にこちらが使用されますが、モーター出力が大きくなると、その分高価な永久磁石の使用量が増えるため、出力が10kW以上になるとIM型が使用されることが多くなります。

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