Bu biraz hileli bir soru; Düşük Voltaj Direktifi elektrik sistemini beslemek için kullanılan şebeke voltajına, güvenliğe ilişkin spesifik IEC yönetmeliklerine ve elektrik çarpması ve ark riskine göre düşük voltajı 50 – 1000 Vac ya da 120 – 1500 Vdc arasında tanımlar. Düşük voltajlı motorlar servo motorlar bağlamında tartışılmaktadır ancak düşük voltaj pille çalışan uygulamalara odaklanmaktadır. Endüstri standardı fırçasız motorlar tipik olarak 120 – 480 Vac ile çalışır, düşük voltajlı servo motorlar 24 – 96 Vdc arasındaki voltajlarda optimize edilmiştir. Tanıma göre bu aralıktaki voltajlar IEC tarafından Ekstra Düşük Voltaj (ELV) kategorisinde sayılmaktadır.
Bir motor ne zaman düşük voltajlı olur?
Bir servo motor gücü bir AC ya da DC kaynaktan alan bir sürücü tarafından beslenir. İki spesifik motor parametresi motorun hız/tork karakteristiklerini belirler; Volt/krpm cinsinden ölçülen arka EMF (Kb) ve Nm/A olarak ölçülen tork hassasiyeti (Kt). Motor hızı doğrudan uygulanan voltajla ilgilidir, motor torku ise doğrudan uygulanan akımla belirlenir. Bu iki karakteristik doğrudan motor bobinlerinde kullanılan tel sarım sayısından etkilenir, burada motor sarımı tipik olarak uygulamaya yönelik istenen voltaj için optimize edilmiştir. Bir motor kendi maksimum voltaj değerlerine kadar çalışabilir, bu da motor yapısında kullanılan yalıtım sistemine bağlıdır.
Örnek: Nominal hızı 2000 rpm ve nominal torku 5 Nm olan bir motor, anma voltajı 170 Vdc ve anma akımı 10 A olan bobin başına 10 tur sarım kullanır. Bu motora 85Vdc besleme yapılır ve sarımda bir düzenleme yapılmazsa motor 5 Nm torkla yalnızca 1000 rpm yapabilir (düşük voltajda aynı akımın olduğu varsayılırsa). Düşük bir voltajda aynı güç seviyesinde çalıştırmak için motor sarımı, 85 Vdc'de 2000 rpm elde etmek için tur sayısını (bobin başına 5 tur) azaltacak şekilde ayarlanacaktır. Ancak bu yapıldığında, 85 Vdc ile 2000 rpm'de 5 Nm elde etmek için motorun tork hassasiyeti karakteristikleri değişecek ve artık 20 amper gerekecektir.
24 – 96 Vdc voltaj aralığında çalışan uzaktan kumandalı araçlar (ROV'lar) ya da Robotlar gibi pille beslenen tipik uygulamaları ele alalım. Servo motorun, uygulanan spesifik voltajda ve mevcut akımda ilgili yükü karşılamak için optimize edilmiş sarımları içermesi gerekecektir. Bu uygulamalar düşük voltajlı motor çözümleri için idealdir çünkü uygulama gereksinimleri tipik olarak daha düşük hızlar ve daha yüksek torktur. Bununla birlikte motor sarımları nominal hız, tork, mevcut voltaj ve akımda verimli çalışacak şekilde optimize edilmişse düşük voltajlı bir motor da yüksek hızlarda çalışma için kullanılabilir.
