Kurz erklärt
Ein Servomotor ist ein geregelter Elektromotor, der mit Rückführsystem und Servoregler Position, Drehzahl und Drehmoment präzise einstellt.
Inhalt
Was ist Servomotor?
Ein Servomotor arbeitet stets im Regelkreis. Ein Geber im Motor meldet Lage und Drehzahl an den Servoregler, der den Strom so anpasst, dass die Sollwerte der Steuerung genau eingehalten werden. Damit erreichen Servoantriebe hohe Dynamik, gute Positioniergenauigkeit und hohe kurzzeitige Überlastfähigkeit. In der Industrie sind permanenterregte Synchron-Servomotoren am weitesten verbreitet; daneben gibt es Asynchron-Servomotoren für größere Leistungen.
Wichtige Kenngrößen sind Stillstandsdrehmoment, Nenn- und Maximaldrehzahl, Spitzendrehmoment, Massenträgheit, Spannungsebene, Gebertyp und Auflösung sowie Schutzart. Ausstattungsmerkmale sind Haltebremse, Wellenausführung mit oder ohne Passfeder, Flanschgröße, Kühlung und Steckerausführung. Motor, Geber und Servoregler sind aufeinander abgestimmt; der Regler muss den Gebertyp auswerten können und die Motordaten kennen.
Servomotoren treiben Achsen in Werkzeugmaschinen, Robotern, Verpackungs-, Druck- und Montageanlagen an. Ausfälle betreffen häufig Geber, Lager, Haltebremse und Kabel. Stecker und Leitungen in Schleppketten sind besonders belastet. Auch Kühlung und Verschmutzung spielen eine Rolle. Eine Reparatur ist oft schneller verfügbar als ein Neumotor, insbesondere bei abgekündigten Baureihen.
Praxis in Instandhaltung und Beschaffung
Für einen Ersatz sollten die komplette Typenbezeichnung vom Typenschild und der verwendete Servoregler genannt werden, da ein elektrisch anderer Motor neue Inbetriebnahme oder Parametrierung erfordern kann. Sinnvoll ist auch die Frage nach einer Reparatur, etwa dem Tausch von Lagern, Bremse oder Geber.
Synonyme und Abkürzungen: Servo Motor · Servoantrieb · Synchron-Servomotor · AC-Servomotor
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Servomotor und Schrittmotor?
Der Servomotor arbeitet immer im geschlossenen Regelkreis mit Geber und gleicht Abweichungen aktiv aus. Der Schrittmotor bewegt sich in festen Winkelschritten und wird meist ohne Rückmeldung gesteuert. Servoantriebe sind dynamischer, behalten das Drehmoment auch bei hohen Drehzahlen und sind überlastfähig, Schrittmotoren sind einfacher und günstiger für kleinere Positionieraufgaben.
Welche Angaben braucht man, um einen Servomotor zu ersetzen?
Am wichtigsten ist die vollständige Typenbezeichnung, die Optionen wie Gebertyp, Bremse, Wellenausführung und Schutzart verschlüsselt. Dazu kommen Stillstandsdrehmoment, Nenndrehzahl, Spannung und der verwendete Servoregler. Ein Foto des Typenschilds und der Steckeranschlüsse verhindert Verwechslungen zwischen ähnlich bezeichneten Varianten.
Kann man einen Servomotor reparieren?
Häufig ja. Lager, Wellendichtring, Haltebremse und Stecker lassen sich tauschen, und auch defekte Geber werden ersetzt. Nach einem Gebertausch muss meist die Kommutierung, also die Zuordnung von Geberposition zur Rotorlage, neu eingestellt werden. Bei Schäden an Wicklung oder Magneten lohnt sich oft eher ein Neumotor.
Was bedeutet Stillstandsdrehmoment beim Servomotor?
Das Stillstandsdrehmoment gibt an, welches Drehmoment der Motor bei Drehzahl null dauerhaft liefern kann, ohne zu überhitzen. Es ist ein wichtiger Vergleichswert bei der Auswahl. Kurzzeitig können Servomotoren ein deutlich höheres Spitzendrehmoment abgeben, etwa zum Beschleunigen. Beide Werte stehen im Datenblatt.