Серво мотор - работа, предимства и недостатъци

Серво мотор - работа, предимства и недостатъци

Servo предполага контрол на обратната връзка, разпознаващ грешки, който се използва за коригиране на работата на системата. Той също така изисква сложен контролер, често специален модул, проектиран специално за използване със сервомотори. Серво двигателите са постояннотокови двигатели, които позволяват прецизен контрол на ъгловото положение. Те са двигатели с постоянен ток, чиято скорост бавно се понижава от зъбните колела. Сервомоторите обикновено имат оборот, отрязан от 90 ° на 180 °. Няколко серво мотора също имат ограничение на оборота от 360 ° или повече. Но серво моторите не се въртят постоянно. Тяхното въртене е ограничено между фиксираните ъгли.



Серво моторът е съвкупност от четири неща: нормален мотор с постоянен ток, редуктор, редуктор, устройство за определяне на положението и контролна верига. Двигателят с постоянен ток е свързан със зъбен механизъм, който осигурява обратна връзка към датчик за положение, който е предимно потенциометър. От скоростната кутия, мощността на двигателя се доставя чрез серво шлиц към серво рамото. За стандартните серво мотори зъбното колело обикновено е изработено от пластмаса, докато при серво мотори с висока мощност зъбното колело е изработено от метал.


Серво мотор се състои от три проводника - черен проводник, свързан към земята, бял / жълт проводник, свързан към контролния блок, и червен проводник, свързан към захранването.





Функцията на серво мотора е да приема контролен сигнал, който представлява желаната изходна позиция на серво вала, и да подава мощност към неговия DC двигател, докато неговият вал не се обърне в това положение.

Той използва устройството за разпознаване на положението, за да разбере положението на въртене на вала, така че да знае в каква посока двигателят трябва да се обърне, за да премести вала в указаното положение. Валът обикновено не се върти свободно около подобно на DC двигател, но по-скоро може просто да се завърти на 200 градуса.



Серво мотор

Серво мотор

От позицията на ротора се създава въртящо се магнитно поле за ефективно генериране на токе. Токът протича в намотката, за да създаде въртящо се магнитно поле. Валът предава изходната мощност на двигателя. Товарът се задвижва през предавателния механизъм. Високофункционалният рядкоземен или друг постоянен магнит е разположен външно към шахтата. Оптичният енкодер винаги следи броя на завъртанията и позицията на вала.


Работа на серво мотор

Сервомоторът се състои от DC мотор, Gear система, датчик за положение и контролна верига. Двигателите с постоянен ток се захранват от батерия и работят с висока скорост и нисък въртящ момент . Съоръжението на зъбното колело и вала, свързано към двигателите с постоянен ток, намалява тази скорост до достатъчна скорост и по-висок въртящ момент. Сензорът за положение разпознава положението на вала от определеното му положение и подава информацията към управляващата верига. Контролната верига съответно декодира сигналите от датчика за положение и сравнява действителното положение на двигателите с желаното положение и съответно контролира посоката на въртене на постояннотоковия двигател, за да получи необходимото положение. Servo Motor обикновено изисква DC захранване от 4.8V до 6 V.

Управление на серво мотор

Серво мотор се управлява чрез контролиране на позицията му с помощта на Техника за модулация на широчината на импулса. Ширината на импулса, приложен към двигателя, варира и се изпраща за фиксиран период от време.

Ширината на импулса определя ъгловото положение на серво мотора. Например, широчината на импулса от 1 ms причинява ъглово положение от 0 градуса, докато широчината на импулса от 2 ms причинява ъглова широчина от 180 градуса.

Предимства:

  • Ако върху двигателя е поставен тежък товар, водачът ще увеличи тока към бобината на двигателя, докато се опитва да завърти двигателя. Няма състояние извън стъпката.
  • Възможна е високоскоростна работа.

Недостатъци:

  • Тъй като сервомоторът се опитва да се върти според командните импулси, но изостава, той не е подходящ за прецизно управление на въртенето.
  • По-висока цена.
  • Когато бъде спрян, роторът на двигателя продължава да се движи напред-назад с един импулс, така че да не е подходящ, ако трябва да предотвратите вибрации

7 Приложения на серво мотори

Сервомоторите се използват в приложения, изискващи бързи промени в скоростта, без двигателят да се прегрява.

  • В индустриите се използват в металообработващи машини, опаковки, фабрична автоматизация, обработка на материали, конвертиране на печат, монтажни линии и много други взискателни приложения роботика, CNC машини или автоматизирано производство.
  • Те се използват и в радиоуправляеми самолети за контрол на позиционирането и движението на асансьорите.
  • Те се използват в роботи поради плавното им включване и изключване и точното позициониране.
  • Те се използват и от космическата индустрия за поддържане на хидравлична течност в техните хидравлични системи.
  • Те се използват в много радиоуправляеми играчки.
  • Те се използват в електронни устройства като DVD или Blu-ray Disc плейъри за разширяване или повторно възпроизвеждане на дисковите тави.
  • Те се използват и в автомобилите, за да поддържат скоростта на превозните средства.

Верига на приложение на серво мотора

От схемата за приложение по-долу: Всеки двигател има три входа: VCC, земя и периодичен сигнал с квадратна вълна. Ширината на импулса на квадратната вълна определя скоростта и посоката на сервомоторите. В нашия случай просто трябва да сменим посоката, за да позволим на устройството да се движи напред, назад и да се обръща наляво и надясно. Ако широчината на импулса е под определена времева рамка, двигателят ще се движи по посока на часовниковата стрелка. Ако широчината на импулса надвишава тази времева рамка, двигателят ще се движи в посока, обратна на часовниковата стрелка. Средната времева рамка може да се регулира чрез вграден потенциометър вътре в двигателя.

Сервомоторна верига

3 разлики между стъпков двигател и серво мотор:

  • Стъпковите двигатели имат голям брой полюси, магнитни двойки, генерирани от постоянен магнит или електрически ток. Сервомоторите имат много малко полюси, всеки стълб предлага естествена точка за спиране на вала на двигателя.
  • Въртящият момент на стъпков двигател при ниски скорости е по-голям от серво мотора със същия размер.
  • Работата на стъпковия двигател се синхронизира чрез командни импулсни сигнали, извеждани от импулсния генератор. За разлика от това, работата на сервомотора изостава от командните импулси.

Сега имате представа за работата на сервомерите, ако имате въпроси по тази тема или проектите за електричество и електроника оставете коментарите по-долу.

Кредит за снимки