Motor servo mengacu pada motor listrik yang digunakan dalam sistem servo untuk mengontrol pengoperasian komponen mekanis; berfungsi sebagai motor bantu dan perangkat-pengatur kecepatan tidak langsung. Motor servo menawarkan kontrol yang presisi terhadap kecepatan dan akurasi posisi, mengubah sinyal tegangan menjadi torsi dan kecepatan putaran untuk menggerakkan objek yang dikendalikan. Kecepatan rotor motor servo diatur oleh sinyal masukan, yang direspon dengan cepat. Dalam sistem kendali otomatis, motor servo berfungsi sebagai elemen penggerak; mereka dicirikan oleh konstanta waktu elektromekanis yang kecil dan linearitas yang tinggi, memungkinkan mereka untuk mengubah sinyal listrik yang diterima menjadi perpindahan sudut atau keluaran kecepatan sudut pada poros motor. Motor servo banyak digunakan dalam berbagai bidang seperti robotika, otomasi industri, peralatan manufaktur baterai lithium-ion, peralatan fotovoltaik, peralatan mesin CNC kelas atas, dan mesin CNC skala kecil. Motor servo DC, khususnya, dapat diterapkan pada peralatan seperti mesin EDM, manipulator robot, dan mesin presisi.
Motor servo secara luas dikategorikan menjadi dua tipe utama: DC dan AC. Motor servo AC magnet permanen mewakili langkah evolusi yang signifikan dalam bidang ini, dengan motor servo tanpa sikat dan penggerak terkaitnya menjadi produk teladan dalam kategori ini. Karakteristik utamanya mencakup tidak adanya rotasi diri (melayang) ketika tegangan sinyal kontrol nol, dan kecepatan rotasi yang menurun secara merata seiring dengan meningkatnya torsi yang diterapkan. Pada tahun 2025, Tiongkok diproyeksikan mencapai tingkat lokalisasi yang lebih tinggi untuk komponen inti-seperti motor servo-dan diharapkan menjadi eksportir teknologi ini. Selain itu, produk seperti "silinder putar listrik pintar" menggunakan motor servo sebagai sumber tenaga langsungnya; dalam konteks ini, motor servo bertindak sebagai unit penggerak inti, yang mampu menggantikan sistem penjepit hidrolik yang biasanya ditemukan pada peralatan mesin CNC. Motor servo juga telah diidentifikasi sebagai salah satu komponen penting dalam bidang AI yang sedang berkembang.
Sistem servo (atau mekanisme servo) adalah sistem kontrol otomatis yang dirancang untuk memastikan bahwa variabel keluaran yang dikontrol-seperti posisi, orientasi, atau keadaan objek-secara akurat melacak dan mengikuti perubahan apa pun pada target masukan (atau titik setel). Sistem servo terutama mengandalkan pulsa untuk penentuan posisi. Pada dasarnya, konsepnya adalah sebagai berikut: ketika motor servo menerima satu pulsa, motor tersebut berputar melalui perpindahan sudut yang sesuai dengan pulsa tersebut, sehingga mencapai gerakan linier atau rotasi. Karena motor servo itu sendiri mempunyai kemampuan untuk menghasilkan pulsa, maka ia memancarkan sejumlah pulsa yang sesuai untuk setiap kenaikan putaran. Hal ini menciptakan pertukaran timbal balik-yang dikenal sebagai "loop tertutup"-antara pulsa yang diterima oleh motor dan pulsa yang dihasilkannya. Akibatnya, sistem dapat melacak dengan tepat berapa banyak pulsa yang dikirim ke motor servo versus berapa banyak yang diterima kembali. Hal ini memungkinkan kontrol yang sangat presisi terhadap putaran motor, memfasilitasi akurasi posisi hingga 0,001 mm. Motor servo DC secara luas dikategorikan menjadi tipe brushed dan brushless. Motor yang disikat dicirikan oleh biaya rendah, konstruksi sederhana, torsi awal yang tinggi, rentang kendali kecepatan yang luas, dan kemudahan kendali; namun, alat tersebut memerlukan perawatan-khususnya, tugas yang merepotkan untuk mengganti sikat karbon-dan rentan menimbulkan interferensi elektromagnetik, sehingga memerlukan kondisi lingkungan tertentu untuk pengoperasiannya. Oleh karena itu, produk ini sangat-cocok untuk aplikasi industri dan konsumen umum-yang sensitif terhadap biaya.
Sebaliknya, motor tanpa sikat memiliki ukuran yang ringkas, ringan, keluaran daya tinggi, respons cepat, kecepatan putaran tinggi, inersia rendah, putaran halus, dan torsi stabil. Meskipun mekanisme kendalinya lebih kompleks, mekanisme tersebut dengan mudah memfasilitasi integrasi kendali cerdas; selain itu, metode pergantian elektroniknya fleksibel, memungkinkan pergantian gelombang-persegi atau gelombang sinus-. Motor ini-bebas perawatan, sangat efisien, beroperasi pada suhu lebih rendah, memancarkan radiasi elektromagnetik minimal, dan memiliki masa pakai yang lama, sehingga cocok untuk digunakan di berbagai lingkungan.
Motor servo AC juga merupakan jenis motor brushless, diklasifikasikan ke dalam kategori sinkron dan asinkron. Dalam aplikasi kendali gerak, motor sinkron umumnya lebih disukai karena rentang dayanya yang luas, yang memungkinkan realisasi keluaran daya yang sangat tinggi. Biasanya motor tersebut menunjukkan inersia yang tinggi dan kecepatan putaran maksimum yang relatif rendah-batas yang menurun dengan cepat seiring dengan meningkatnya peringkat daya motor. Oleh karena itu, mereka cocok untuk aplikasi yang memerlukan pengoperasian yang lancar dan berkecepatan rendah.
3. Rotor di dalam motor servo terdiri dari magnet permanen. Arus U/V/W tiga-fasa yang dikendalikan oleh penggerak motor menghasilkan medan elektromagnetik, menyebabkan rotor berputar di bawah pengaruh medan ini. Secara bersamaan, encoder yang terintegrasi ke dalam motor memberikan sinyal kembali ke pengemudi; pengemudi kemudian membandingkan nilai umpan balik tersebut dengan nilai target untuk mengatur sudut putaran rotor. Pada akhirnya, keakuratan posisi motor servo ditentukan oleh ketepatan encodernya (khususnya, jumlah garisnya). Dari segi fungsionalitas, motor servo AC berbeda dari motor servo DC brushless karena servo AC menawarkan kinerja yang unggul; Hal ini karena menggunakan kontrol sinusoidal sehingga menghasilkan riak torsi yang minimal. Motor servo DC, sebaliknya, menggunakan bentuk gelombang trapesium. Namun, sistem servo DC memiliki desain yang lebih sederhana dan lebih-hemat biaya.
