Сервопривод подразумевает управление с обратной связью с обнаружением ошибок, которое используется для корректировки производительности системы. Также требуется обычно сложный контроллер, часто специальный модуль, специально разработанный для использования с серводвигателями. Серводвигатели - это двигатели постоянного тока, которые позволяют точно контролировать угловое положение. Это двигатели постоянного тока, скорость которых медленно снижается шестернями. Серводвигатели обычно имеют отсечку оборотов от 90 ° до 180 °. Некоторые серводвигатели также имеют отсечку оборотов на 360 ° или более. Но серводвигатели не вращаются постоянно. Их вращение ограничено фиксированными углами.

Серводвигатель представляет собой сборку из четырех компонентов: обычного двигателя постоянного тока, редуктора, устройства определения положения и схемы управления. Двигатель постоянного тока связан с зубчатым механизмом, который обеспечивает обратную связь с датчиком положения, который в основном представляет собой потенциометр. От коробки передач мощность двигателя через шлицевую часть сервопривода подается на рычаг сервопривода. Для стандартных серводвигателей шестерня обычно сделана из пластика, тогда как для сервоприводов большой мощности шестерня сделана из металла.

Серводвигатель состоит из трех проводов - черного провода, подключенного к земле, бело-желтого провода, подключенного к блоку управления, и красного провода, подключенного к источнику питания.

Функция серводвигателя состоит в том, чтобы получать управляющий сигнал, который представляет желаемое выходное положение вала сервомотора, и подавать питание на его двигатель постоянного тока, пока его вал не повернется в это положение.

Он использует устройство определения положения, чтобы определить положение вращения вала, поэтому он знает, в какую сторону должен вращаться двигатель, чтобы переместить вал в заданное положение. Вал обычно не вращается свободно, как двигатель постоянного тока, а может просто повернуться на 200 градусов.

Серводвигатель

Из положения ротора создается вращающееся магнитное поле для эффективного создания крутящего момента. Ток течет в обмотке, создавая вращающееся магнитное поле. Вал передает выходную мощность двигателя. Нагрузка перемещается через передаточный механизм. Высокоэффективный редкоземельный или другой постоянный магнит расположен снаружи вала. Оптический энкодер всегда отслеживает количество оборотов и положение вала.

Работа серводвигателя

Серводвигатель состоит из двигателя постоянного тока, зубчатой передачи, датчика положения и цепи управления. Двигатели постоянного тока питаются от батареи и работают с высокой скоростью и низким крутящим моментом. . Узел шестерни и вала, соединенный с двигателями постоянного тока, снижает эту скорость до достаточной скорости и более высокого крутящего момента. Датчик положения определяет положение вала из его определенного положения и передает информацию в схему управления. Схема управления соответственно декодирует сигналы от датчика положения и сравнивает фактическое положение двигателей с желаемым положением и, соответственно, управляет направлением вращения двигателя постоянного тока, чтобы получить требуемое положение. Серводвигатель обычно требует питания постоянного тока от 4,8 до 6 В.

Управление серводвигателем

Сервомотор управляется путем управления его положением с помощью метода широтно-импульсной модуляции. Ширина импульса, подаваемого на двигатель, варьируется и отправляется в течение фиксированного периода времени.

Ширина импульса определяет угловое положение серводвигателя. Например, ширина импульса 1 мс приводит к угловому положению 0 градусов, тогда как ширина импульса 2 мс вызывает угловую ширину 180 градусов.

Преимущества:

Если на двигатель оказывается большая нагрузка, драйвер будет увеличивать ток, подаваемый на катушку двигателя, когда пытается вращать двигатель. Нет никаких отклонений от шага.
Возможна высокоскоростная работа.

Недостатки:

“что такое рискованный и цисковый ”

Поскольку серводвигатель пытается вращаться в соответствии с командными импульсами, но с запаздыванием, он не подходит для точного управления вращением.
Более высокая стоимость.
При остановке ротор двигателя продолжает двигаться вперед и назад на один импульс, поэтому это не подходит, если вам нужно предотвратить вибрацию.

7 Применение серводвигателей

Серводвигатели используются в приложениях, требующих быстрого изменения скорости без перегрева двигателя.

В промышленности они используются в станках, упаковке, автоматизации производства, погрузочно-разгрузочных работах, преобразовании печати, сборочных линиях и многих других сложных приложениях в робототехнике, станках с ЧПУ или автоматизированном производстве.
Они также используются в радиоуправляемых самолетах для управления позиционированием и движением лифтов.
Они используются в роботах из-за плавного включения и выключения и точного позиционирования.
Они также используются в аэрокосмической промышленности для поддержания гидравлической жидкости в гидравлических системах.
Они используются во многих радиоуправляемых игрушках.
Они используются в электронных устройствах, таких как DVD-диски или проигрыватели Blue-ray Disc, для расширения или воспроизведения лотков для дисков.
Они также используются в автомобилях для поддержания скорости транспортных средств.

Схема применения серводвигателя

Из приведенной ниже прикладной схемы: Каждый двигатель имеет три входа: VCC, заземление и периодический прямоугольный сигнал. Ширина импульса прямоугольной волны определяет скорость и направление серводвигателей. В нашем случае нам просто нужно изменить направление, чтобы устройство могло двигаться вперед, назад и поворачиваться влево и вправо. Если длительность импульса меньше определенного периода времени, двигатель будет вращаться по часовой стрелке. Если ширина импульса превышает этот временной интервал, двигатель будет вращаться против часовой стрелки. Средний временной интервал можно отрегулировать с помощью встроенного потенциометра внутри двигателя.

Цепь серводвигателя

3 различия между шаговым двигателем и серводвигателем:

Шаговые двигатели имеют большое количество полюсов, магнитных пар, создаваемых постоянным магнитом или электрическим током. У серводвигателей очень мало полюсов, каждый полюс обеспечивает естественную точку остановки вала двигателя.
Крутящий момент шагового двигателя на низких скоростях больше, чем у серводвигателя того же размера.
Работа шагового двигателя синхронизируется сигналом командных импульсов, поступающим из генератора импульсов. Напротив, работа серводвигателя отстает от командных импульсов.

Теперь у вас есть представление о работе сервометра, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме или проекты по электротехнике и электронике, оставьте комментарии ниже.

Фото Кредит