Servomotor - Funcționare, avantaje și dezavantaje

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Servo implică un control al feedback-ului de detectare a erorilor, care este utilizat pentru a corecta performanța unui sistem. De asemenea, necesită un controler în general sofisticat, adesea un modul dedicat conceput special pentru utilizarea cu servomotoare. Servomotorele sunt motoare de curent continuu care permit controlul precis al poziției unghiulare. Sunt motoare de curent continuu a căror viteză este redusă încet de trepte. Servomotorele au de obicei o rotație întreruptă de la 90 ° la 180 °. Câteva servo-motoare au, de asemenea, o limită de revoluție de 360 ​​° sau mai mult. Dar servomotorele nu se rotesc constant. Rotația lor este limitată între unghiurile fixe.

Servomotorul este un ansamblu de patru lucruri: un motor DC normal, o unitate de reducere a vitezei, un dispozitiv de detectare a poziției și un circuit de control. Motorul de curent continuu este conectat cu un mecanism de transmisie care oferă feedback unui senzor de poziție care este în mare parte un potențiometru. Din cutia de viteze, ieșirea motorului este livrată prin servo spline la brațul servo. Pentru servo-motoare standard, angrenajul este în mod normal format din plastic, în timp ce, pentru servomotoare de mare putere, angrenajul este format din metal.




Un servomotor este format din trei fire - un fir negru conectat la sol, un fir alb / galben conectat la unitatea de control și un fir roșu conectat la sursa de alimentare.

Funcția servomotorului este de a primi un semnal de control care reprezintă o poziție de ieșire dorită a arborelui servo și de a aplica putere motorului său de curent continuu până când arborele său se rotește în acea poziție.



Folosește dispozitivul de detectare a poziției pentru a afla poziția de rotație a arborelui, așa că știe pe ce direcție trebuie să se rotească motorul pentru a muta arborele în poziția indicată. Arborele în mod obișnuit nu se rotește liber în jurul unui motor similar cu curent continuu, cu toate acestea, se poate întoarce doar 200 de grade.

Servo motor

Servo motor

Din poziția rotorului, se creează un câmp magnetic rotativ pentru a genera eficient un toque. Curentul curge în înfășurare pentru a crea un câmp magnetic rotativ. Arborele transmite puterea de ieșire a motorului. Sarcina este condusă prin mecanismul de transfer. Pământul rar funcțional sau alt magnet permanent este poziționat extern de arbore. Codificatorul optic urmărește întotdeauna numărul de rotații și poziția arborelui.


Funcționarea unui servomotor

Servomotorul este format dintr-un motor DC, un sistem de transmisie, un senzor de poziție și un circuit de control. Motoarele de curent continuu sunt alimentate de la o baterie și funcționează cu viteză mare și cuplu redus . Ansamblul angrenajului și arborelui conectat la motoarele de curent continuu scad această viteză la viteză suficientă și cuplu mai mare. Senzorul de poziție detectează poziția arborelui din poziția sa definită și alimentează informațiile către circuitul de comandă. Circuitul de comandă decodează în consecință semnalele de la senzorul de poziție și compară poziția reală a motoarelor cu poziția dorită și, prin urmare, controlează direcția de rotație a motorului de curent continuu pentru a obține poziția necesară. Servomotorul necesită, în general, o alimentare DC de 4,8V până la 6 V.

Controlul unui servomotor

Un servomotor este controlat prin controlul poziției sale folosind tehnica de modulare a lățimii impulsurilor. Lățimea impulsului aplicat motorului este variată și se trimite pentru o perioadă fixă ​​de timp.

Lățimea impulsului determină poziția unghiulară a servomotorului. De exemplu, o lățime a impulsului de 1 ms determină o poziție unghiulară de 0 grade, în timp ce o lățime a impulsului de 2 ms determină o lățime unghiulară de 180 de grade.

Avantaje:

  • Dacă este pusă o sarcină grea pe motor, șoferul va crește curentul la bobina motorului în timp ce încearcă să rotească motorul. Nu există o afecțiune în afara pasului.
  • Este posibilă funcționarea cu viteză mare.

Dezavantaje:

  • Deoarece servomotorul încearcă să se rotească în funcție de impulsurile de comandă, dar întârzie, nu este potrivit pentru controlul precis al rotației.
  • Cost mai mare.
  • Când este oprit, rotorul motorului continuă să se deplaseze înainte și înapoi cu un impuls, astfel încât să nu fie potrivit dacă trebuie să preveniți vibrațiile

7 Aplicații ale motoarelor servo

Servomotoarele sunt utilizate în aplicații care necesită variații rapide de viteză, fără ca motorul să fie supraîncălzit.

  • În industrii, acestea sunt utilizate în mașini-unelte, ambalare, automatizarea fabricii, manipularea materialelor, convertirea tipăririi, linii de asamblare și multe alte aplicații solicitante robotică, mașini CNC sau producție automată.
  • Ele sunt, de asemenea, utilizate în avioane radio-controlate pentru a controla poziționarea și mișcarea ascensoarelor.
  • Acestea sunt utilizate la roboți datorită pornirii și opririi lor ușoare și poziționării exacte.
  • De asemenea, sunt utilizate de industria aerospațială pentru a menține fluidul hidraulic în sistemele lor hidraulice.
  • Sunt folosite în multe jucării radio controlate.
  • Acestea sunt utilizate în dispozitive electronice, cum ar fi DVD-uri sau playere Blue-ray Disc pentru a extinde sau reda tăvile de disc.
  • Ele sunt, de asemenea, utilizate în automobile pentru a menține viteza vehiculelor.

Circuitul de aplicare al servomotorului

Din circuitul de aplicație de mai jos: Fiecare motor are trei intrări: VCC, masă și un semnal periodic cu undă pătrată. Lățimea impulsului undei pătrate determină viteza și direcția servomotorelor. În cazul nostru, trebuie doar să schimbăm direcția pentru a permite dispozitivului să se deplaseze înainte, înapoi și să se întoarcă la stânga și la dreapta. Dacă lățimea impulsului este sub un anumit interval de timp, motorul va circula în sensul acelor de ceasornic. Dacă lățimea impulsului depășește acel interval de timp, motorul va circula în sens invers acelor de ceasornic. Cadrul de timp mediu poate fi ajustat printr-un potențiometru încorporat în interiorul motorului.

Circuit servomotor

3 diferențe între motorul pas cu pas și motorul servo:

  • Motoarele Stepper au un număr mare de poli, perechi magnetice generate de un magnet permanent sau un curent electric. Servomotorele au foarte puțini poli fiecare pol oferă un punct de oprire natural pentru arborele motorului.
  • Cuplul unui motor pas cu pas la viteze mici este mai mare decât un servomotor de aceeași dimensiune.
  • Funcționarea motorului pas cu pas este sincronizată prin semnale de impuls de comandă emise de la generatorul de impulsuri. În schimb, funcționarea servomotorului rămâne în urma impulsurilor de comandă.

Acum aveți o idee despre funcționarea servometrului dacă aveți întrebări cu privire la acest subiect sau proiectele electrice și electronice lăsați comentariile de mai jos.

Credit foto