Servomotor - práca, výhody a nevýhody

Servomotor - práca, výhody a nevýhody

Servo znamená riadenie spätnej väzby snímania chýb, ktoré sa používa na korekciu výkonu systému. Vyžaduje tiež všeobecne prepracovaný radič, často vyhradený modul určený špeciálne na použitie so servomotormi. Servomotory sú jednosmerné motory, ktoré umožňujú presné riadenie uhlovej polohy. Sú to jednosmerné motory, ktorých otáčky pomaly znižujú prevodové stupne. Servomotory majú obvykle vypnutú otáčku od 90 ° do 180 °. Niektoré servomotory majú tiež medznú hodnotu otáčok 360 ° alebo viac. Ale servomotory sa netočia neustále. Ich rotácia je medzi pevnými uhlami obmedzená.



Servomotor je zostava štyroch vecí: normálny jednosmerný motor, prevodová redukčná jednotka, zariadenie na snímanie polohy a ovládací obvod. Jednosmerný motor je spojený s prevodovým mechanizmom, ktorý poskytuje spätnú väzbu k snímaču polohy, ktorým je väčšinou potenciometer. Z prevodovky je výstup motora dodávaný cez servo drážkovanie do ramena serva. Pre štandardné servomotory je ozubené koleso obvykle vyrobené z plastu, zatiaľ čo pre vysoko výkonné servomotory je ozubené koleso vyrobené z kovu.


Servomotor sa skladá z troch vodičov - čierneho vodiča pripojeného k zemi, bieleho / žltého vodiča pripojeného k riadiacej jednotke a červeného vodiča pripojeného k zdroju napájania.





Funkciou servomotora je prijímať riadiaci signál, ktorý predstavuje požadovanú výstupnú polohu servomotora, a napájať jeho jednosmerný motor, kým sa jeho hriadeľ do tejto polohy nezapne.

Na zisťovanie polohy otáčania hriadeľa používa zariadenie na snímanie polohy, takže vie, ktorým smerom sa musí motor otočiť, aby sa hriadeľ dostal do predpísanej polohy. Hriadeľ sa bežne neotáča voľne podobne ako jednosmerný motor, ale môže sa otočiť iba o 200 stupňov.



Servo motor

Servo motor

Z polohy rotora sa vytvára rotujúce magnetické pole, ktoré efektívne generuje toque. Vo vinutí preteká prúd, ktorý vytvára rotujúce magnetické pole. Hriadeľ prenáša výstupný výkon motora. Bremeno je poháňané cez prenosový mechanizmus. Vysoko funkčné vzácne zeminy alebo iné permanentné magnety sú umiestnené zvonka hriadeľa. Optický kódovač vždy sleduje počet otáčok a polohu hriadeľa.


Prevádzka servomotora

Servomotor sa skladá z jednosmerného motora, prevodového systému, snímača polohy a riadiaceho obvodu. Jednosmerné motory sú napájané z batérie a pracujú pri vysokých otáčkach a malom krútiacom momente . Zostava ozubeného kolesa a hriadeľa spojená s jednosmernými motormi znižujú tieto otáčky na dostatočné otáčky a vyšší krútiaci moment. Snímač polohy sníma polohu hriadeľa z jeho definovanej polohy a dodáva informácie do riadiaceho obvodu. Riadiaci obvod zodpovedajúcim spôsobom dekóduje signály z polohového snímača a porovnáva skutočnú polohu motorov s požadovanou polohou a podľa toho riadi smer otáčania jednosmerného motora, aby získal požadovanú polohu. Servomotor všeobecne vyžaduje napájanie jednosmerným prúdom 4,8 V až 6 V.

Ovládanie servomotora

Servomotor sa ovláda riadením jeho polohy pomocou techniky pulznej šírkovej modulácie. Šírka impulzu aplikovaného na motor sa mení a vysiela sa po stanovenú dobu.

Šírka impulzu určuje uhlovú polohu servomotora. Napríklad šírka impulzu 1 ms spôsobí uhlovú polohu 0 stupňov, zatiaľ čo šírka impulzu 2 ms spôsobí uhlovú šírku 180 stupňov.

Výhody:

  • Ak je na motor umiestnené veľké zaťaženie, vodič zvýši prúd do cievky motora pri pokuse o otočenie motora. Neexistuje žiadny stav mimo kroku.
  • Je možná vysokorýchlostná prevádzka.

Nevýhody:

  • Pretože sa servomotor pokúša otáčať podľa príkazových impulzov, ale zaostáva, nie je vhodný na presnú kontrolu otáčania.
  • Vyššie náklady.
  • Po zastavení sa rotor motora naďalej pohybuje tam a späť o jeden impulz, takže nie je vhodný, ak potrebujete zabrániť vibráciám

7 Aplikácie servomotorov

Servomotory sa používajú v aplikáciách vyžadujúcich rýchle zmeny otáčok bez prehriatia motora.

  • V priemyselných odvetviach sa používajú v obrábacích strojoch, obaloch, automatizácii tovární, manipulácii s materiálom, tlači, preprave, montážnych linkách a v mnohých ďalších náročných robotických aplikáciách, CNC strojoch alebo automatizovanej výrobe.
  • Používajú sa tiež v rádiom riadených letúnoch na riadenie polohy a pohybu výťahov.
  • Používajú sa v robotoch kvôli ich plynulému zapínaniu a vypínaniu a presnému polohovaniu.
  • Používajú sa tiež v leteckom priemysle na udržiavanie hydraulickej kvapaliny vo svojich hydraulických systémoch.
  • Používajú sa v mnohých rádiom riadených hračkách.
  • Používajú sa v elektronických zariadeniach, ako sú DVD alebo prehrávače diskov Blu-ray, na rozšírenie alebo prehranie zásobníkov diskov.
  • Používajú sa tiež v automobiloch na udržanie rýchlosti vozidiel.

Aplikačný obvod servomotora

Z nižšie uvedeného aplikačného obvodu: Každý motor má tri vstupy: VCC, zem a signál periodickej obdĺžnikovej vlny. Šírka impulzu štvorcovej vlny určuje rýchlosť a smer servomotorov. V našom prípade stačí zmeniť smer, aby sa zariadenie mohlo pohybovať dopredu, dozadu a otáčať doľava a doprava. Ak je šírka impulzu pod určitým časovým rámcom, motor bude jazdiť v smere hodinových ručičiek. Ak šírka impulzu prekročí tento časový rámec, motor bude jazdiť proti smeru hodinových ručičiek. Stredný časový rámec je možné nastaviť pomocou zabudovaného potenciometra vo vnútri motora.

Obvod servomotora

3 rozdiely medzi krokovým motorom a servomotorom:

  • Krokové motory majú veľké množstvo pólov, magnetické páry generované permanentným magnetom alebo elektrický prúd. Servomotory majú veľmi málo pólov, každý pól ponúka prirodzený bod zastavenia pre hriadeľ motora.
  • Krútiaci moment krokového motora pri nízkych otáčkach je väčší ako servomotor rovnakej veľkosti.
  • Činnosť krokového motora je synchronizovaná výstupmi príkazových impulzov z generátora impulzov. Naproti tomu prevádzka servomotora zaostáva za príkazovými impulzmi.

Teraz máte predstavu o fungovaní servometra, ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy alebo keď elektrické a elektronické projekty necháte nižšie uvedené komentáre.

Fotografický kredit