Servo variklis - darbas, pranašumai ir trūkumai

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





„Servo“ reiškia klaidos jutimo grįžtamojo ryšio valdymą, kuris naudojamas sistemos veikimui ištaisyti. Tam taip pat reikalingas paprastai įmantrus valdiklis, dažnai tam skirtas modulis, specialiai sukurtas naudoti su servovarikliais. Servovarikliai yra nuolatinės srovės varikliai, leidžiantys tiksliai valdyti kampinę padėtį. Tai nuolatinės srovės varikliai, kurių greitį lėtai mažina pavaros. Servovariklių apsisukimas paprastai yra nutrauktas nuo 90 ° iki 180 °. Kelių servovariklių apsisukimų riba yra 360 ° ar daugiau. Tačiau servovarikliai nuolat nesisuka. Jų sukimasis tarp fiksuotų kampų yra ribotas.

Servovariklis yra keturių dalykų rinkinys: įprastas nuolatinės srovės variklis, pavarų reduktorius, padėties jutiklis ir valdymo grandinė. Nuolatinės srovės variklis yra sujungtas su pavarų mechanizmu, kuris suteikia grįžtamąjį ryšį padėties jutikliui, kuris dažniausiai yra potenciometras. Iš pavarų dėžės variklio galia tiekiama per servo spiną į servo rankeną. Standartinių servovariklių pavara paprastai yra pagaminta iš plastiko, o didelės galios servo pavarų dėžė - iš metalo.




Servovariklis susideda iš trijų laidų - juodo laido, prijungto prie žemės, baltos / geltonos spalvos laido, prijungto prie valdymo bloko, ir raudonos laido, prijungto prie maitinimo šaltinio.

Servovariklio funkcija yra priimti valdymo signalą, kuris rodo norimą servo veleno išėjimo padėtį, ir įjungti jo nuolatinės srovės variklį, kol jo velenas pasisuks į tą padėtį.



Jis naudoja padėties jutiklį, kad išsiaiškintų veleno sukimosi padėtį, todėl žino, į kurią pusę variklis turi pasisukti, kad velenas būtų perkeltas į nurodytą padėtį. Ašis paprastai nesisuka laisvai aplink panašų į nuolatinės srovės variklį, tačiau gali tiesiog pasisukti 200 laipsnių.

Servo variklis

Servo variklis

Iš rotoriaus padėties sukuriamas besisukantis magnetinis laukas, kad būtų galima efektyviai sukurti tokį. Srovė teka apvijoje, kad sukurtų besisukantį magnetinį lauką. Velenas perduoda variklio išėjimo galią. Krovinys varomas per perdavimo mechanizmą. Didelio funkcionalumo retasis žemė ar kitas nuolatinis magnetas yra išdėstytas išoriškai prie veleno. Optinis koderis visada stebi apsisukimų skaičių ir veleno padėtį.


Servovariklio darbas

Servovariklis susideda iš nuolatinės srovės variklio, pavarų sistemos, padėties jutiklio ir valdymo grandinės. Nuolatinės srovės varikliai maitinami iš akumuliatoriaus ir veikia dideliu greičiu bei mažu sukimo momentu . Prie nuolatinės srovės variklių prijungta pavaros ir veleno sąranka sumažina šį greitį iki pakankamo greičio ir didesnio sukimo momento. Padėties jutiklis suvokia veleno padėtį iš savo nustatytos padėties ir perduoda informaciją į valdymo grandinę. Valdymo grandinė atitinkamai iššifruoja signalus iš padėties jutiklio ir palygina tikrąją variklių padėtį su norima padėtimi ir atitinkamai valdo nuolatinės srovės variklio sukimosi kryptį, kad gautų reikiamą padėtį. Servo varikliui paprastai reikalinga nuolatinė įtampa nuo 4,8 V iki 6 V.

Servovariklio valdymas

Servovariklis valdomas valdant jo padėtį, naudojant impulsų pločio moduliavimo techniką. Varikliui pritaikyto impulso plotis skiriasi ir siunčiamas fiksuotą laiką.

Impulso plotis lemia servovariklio kampinę padėtį. Pavyzdžiui, 1 ms impulso plotis sukelia 0 laipsnių kampinę padėtį, o 2 ms impulso plotis - 180 laipsnių kampą.

Privalumai:

  • Jei varikliui tenka didelė apkrova, vairuotojas bandydamas pasukti variklį padidins variklio ritės srovę. Nėra jokios sąlygos.
  • Galima valdyti dideliu greičiu.

Trūkumai:

  • Kadangi servovariklis bando suktis pagal komandos impulsus, bet atsilieka, jis nėra tikslus sukimosi valdymui.
  • Didesnės išlaidos.
  • Sustojus variklio rotorius toliau juda pirmyn ir atgal vieną impulsą, todėl jis netinka, jei reikia užkirsti kelią vibracijai

7 „Servo Motors“ programos

Servovarikliai naudojami toms programoms, kurioms reikalingi greiti greičio pokyčiai, be variklio perkaitimo.

  • Pramonėje jie naudojami staklėse, pakuotėse, gamyklų automatizavime, medžiagų tvarkyme, spaudos perdirbime, surinkimo linijose ir daugelyje kitų sudėtingų robotikos, CNC mašinų ar automatizuotos gamybos srityse.
  • Jie taip pat naudojami radijo bangomis valdomuose lėktuvuose liftų padėčiai ir judėjimui valdyti.
  • Jie naudojami robotuose dėl sklandaus įjungimo ir išjungimo bei tikslaus padėties nustatymo.
  • Jas taip pat naudoja aviacijos ir kosmoso pramonė hidrauliniams skysčiams palaikyti savo hidraulinėse sistemose.
  • Jie naudojami daugelyje radijo bangomis valdomų žaislų.
  • Jie naudojami elektroniniuose prietaisuose, tokiuose kaip DVD ar „Blue-ray Disc“ grotuvai, pratęsti ar pakartoti diskų dėklus.
  • Jie taip pat naudojami automobiliuose, siekiant išlaikyti transporto priemonių greitį.

Servovariklio taikymo grandinė

Iš žemiau pateiktos taikymo grandinės: Kiekviename variklyje yra trys įėjimai: VCC, įžeminimas ir periodinis kvadratinių bangų signalas. Kvadratinės bangos impulso plotis lemia servovariklių greitį ir kryptį. Mūsų atveju mes tiesiog turime pakeisti kryptį, kad prietaisas galėtų judėti pirmyn, atgal ir pasukti į kairę ir į dešinę. Jei impulso plotis yra tam tikras laiko tarpas, variklis važiuos pagal laikrodžio rodyklę. Jei impulso plotis viršija tą laiko tarpą, variklis važiuos prieš laikrodžio rodyklę. Vidutinį laiko tarpą galima reguliuoti per įmontuotą potenciometrą variklio viduje.

Servo variklio grandinė

3 Žingsniai tarp variklio ir servo variklio:

  • Žingsniniai varikliai turi daug polių, magnetinių porų, kurias sukuria nuolatinis magnetas, arba elektros srovę. Servovarikliuose yra labai mažai stulpų, o kiekvienas stulpelis siūlo natūralų variklio ašies sustojimo tašką.
  • Žingsnio variklio sukimo momentas esant mažam greičiui yra didesnis nei to paties dydžio servovariklio.
  • Žingsninio variklio veikimas sinchronizuojamas komandiniais impulsų signalais, išvestais iš impulsų generatoriaus. Priešingai, servovariklio veikimas atsilieka nuo komandos impulsų.

Dabar turite idėją apie servo matuoklio veikimą, jei turite kokių nors klausimų šia tema arba elektros ir elektronikos projektai palikite komentarus žemiau.

Nuotraukų kreditas