כיצד פועל מנוע סרוו? מנוע סרוו הוא מכשיר אלקטרומכני המייצר מומנט ומהירות על סמך הזרם והמתח המסופקים. מנוע סרוו פועל כחלק ממערכת לולאה סגורה המספקת מומנט ומהירות לפי פקודה מבקר סרוו המשתמש בהתקן משוב לסגירת הלולאה. התקן המשוב מספק מידע כגון זרם, מהירות או מיקום לבקר הסרוו, אשר מתאים את פעולת המנוע בהתאם לפרמטרים המצוינים.
מנועי סרוו זמינים במגוון רחב של סוגים, צורות וגדלים. המונח סרוו שימש לראשונה בשנת 1859 על ידי ג'וזף פאקורט, שהטמיע מנגנון משוב כדי לסייע בהיגוי ספינה עם קיטור כדי לשלוט בהגאים. מנוע סרוו הוא חלק ממנגנון סרוו המורכב משלושה אלמנטים מרכזיים - מנוע, התקן משוב ואלקטרוניקה בקרה. המנוע יכול להיות AC או DC, מוברש או ללא מברשות, סיבובי או ליניארי, ובכל גודל. התקן המשוב יכול להיות פוטנציומטר, התקן אפקט הול, טכומטר, רזולובר, מקודד, מתמר ליניארי או כל חיישן אחר לפי הצורך. השלמה של מערכת הסרוו היא אלקטרוניקת הבקרה שמניעה את המנוע ומשווה את נתוני המשוב והפניית הפקודות כדי לוודא שמנוע הסרוו פועל לפי הפקודה. ישנם סוגים רבים של יישומי מנועי סרוו, ממנועי DC פשוטים המשמשים ביישומי תחביב (כגון דגמי מטוסים) ועד למנועים מתוחכמים ללא מברשות המונעים על ידי בקרי תנועה מורכבים המשמשים למרכזי עיבוד רב צירים. דוגמה אחת למנגנון סרוו נפוץ היא בקרת שיוט לרכב המורכבת ממנוע (המנוע), חיישן מהירות (משוב) ואלקטרוניקה כדי להשוות את מהירות הרכב למהירות שנקבעה. אם הרכב מאט, החיישן מזין את הנתונים הללו לאלקטרוניקה, אשר בתורו, מגביר את הגז למנוע כדי להגביר את המהירות לנקודת ההגדרה הרצויה - מערכת פשוטה בלולאה סגורה.
מנוע סרוו תעשייתי פשוט מורכב ממנוע DC מגנט קבוע עם מד טכומטר אינטגרלי המספק מתח מוצא פרופורציונלי למהירות. האלקטרוניקה של הכונן מספקת את המתח והזרם הדרושים למנוע בהתבסס על המתח המוזן מהטכומטר. בדוגמה זו, מהירות פקודה (המיוצגת כמתח ייחוס פקודה) מוגדרת בדריבר, ואז המעגלים בדריבר משווים את מתח המשוב של טכומטר וקובעים אם הושגה המהירות הרצויה - המכונה לולאת מהירות סגורה. לולאת המהירות עוקבת אחר המהירות המצוינת והמשוב של מד טכומטר, בעוד שהנהג מכוון את הכוח למנוע כדי לשמור על המהירות המצויה הרצויה.
במערכת סרוו מתוחכמת יותר, לולאות משובצות מרובות מכוונות לביצועים מיטביים כדי לספק בקרת תנועה מדויקת. המערכת מורכבת מלולאות זרם, מהירות ומיקום המשתמשות ברכיבי משוב מדויקים. כל לולאה מסמנת את הלולאה העוקבת ומנטרת את רכיבי המשוב המתאימים כדי לבצע תיקונים בזמן אמת כדי להתאים לפרמטרים המצוינים.
לולאת הבסיס היא לולאת הזרם או המומנט. הזרם פרופורציונלי למומנט במנוע סיבובי (או כוח במנוע ליניארי), המספק תאוצה או דחף. חיישן זרם הוא מכשיר המספק משוב הקשור לזרם הזורם דרך המנוע. החיישן שולח אות בחזרה לאלקטרוניקת הבקרה - בדרך כלל אות אנלוגי או דיגיטלי פרופורציונלי לזרם המנוע. אות זה מופחת מהאות המצוווה. כאשר מנוע הסרוו נמצא בזרם הפקודה, הלולאה תהיה מרוצה עד שהזרם יורד מתחת לזרם הפקודה. לאחר מכן הלולאה תגדיל את הזרם עד להגעה לזרם המצוות, כאשר המחזור ממשיך בקצבי עדכון של תת-שנייה.
לולאת המהירות פועלת באותה צורה עם מתח פרופורציונלי למהירות. לולאת המהירות שולחת ללולאת הזרם פקודה להגדיל את הזרם (ובכך להגדיל את המתח) כאשר המהירות יורדת מתחת למהירות הפקודה.
לולאת המיקום מקבלת פקודה עבור PLC או בקר תנועה, אשר בתורו מספק פקודת מהירות המוזנת ללולאת המהירות, אשר בתורה פוקדת על הזרם הנדרש להאיץ, לשמור ולהאט את המנוע לעבור למצב המצוין . כל שלוש הלולאות פועלות בסנכרון אופטימלי כדי לספק שליטה חלקה ומדויקת במנגנון הסרוו.