Το Servo υποδηλώνει έναν έλεγχο ανίχνευσης σφαλμάτων που χρησιμοποιείται για τη διόρθωση της απόδοσης ενός συστήματος. Απαιτεί επίσης έναν γενικά εξελιγμένο ελεγκτή, συχνά μια ειδική μονάδα σχεδιασμένη ειδικά για χρήση με σερβοκινητήρες. Οι σερβοκινητήρες είναι κινητήρες DC που επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο της γωνιακής θέσης. Είναι κινητήρες DC των οποίων η ταχύτητα μειώνεται αργά από τα γρανάζια. Οι σερβοκινητήρες έχουν συνήθως μια περιστροφή από 90 ° έως 180 °. Μερικοί σερβοκινητήρες έχουν επίσης περιστροφική αποκοπή 360 ° και άνω. Όμως οι σερβοκινητήρες δεν περιστρέφονται συνεχώς. Η περιστροφή τους περιορίζεται μεταξύ των σταθερών γωνιών.
Ο σερβοκινητήρας είναι ένα συγκρότημα τεσσάρων πραγμάτων: ένας κανονικός κινητήρας DC, ένας μειωτήρας ταχυτήτων, μια συσκευή ανίχνευσης θέσης και ένα κύκλωμα ελέγχου. Ο κινητήρας DC συνδέεται με μηχανισμό μετάδοσης που παρέχει ανατροφοδότηση σε έναν αισθητήρα θέσης που είναι κυρίως ποτενσιόμετρο. Από το κιβώτιο ταχυτήτων, η έξοδος του κινητήρα παραδίδεται μέσω servo spline στον σερβο βραχίονα. Για τυπικούς σερβοκινητήρες, το γρανάζι αποτελείται συνήθως από πλαστικό ενώ, για σερβο υψηλής ισχύος, το γρανάζι αποτελείται από μέταλλο.
Ένας σερβοκινητήρας αποτελείται από τρία καλώδια - ένα μαύρο καλώδιο συνδεδεμένο στο έδαφος, ένα λευκό / κίτρινο καλώδιο συνδεδεμένο με τη μονάδα ελέγχου και ένα κόκκινο καλώδιο συνδεδεμένο με την παροχή ρεύματος.
Η λειτουργία του σερβοκινητήρα είναι να λαμβάνει ένα σήμα ελέγχου που αντιπροσωπεύει την επιθυμητή θέση εξόδου του σερβο άξονα και να εφαρμόζει ισχύ στον κινητήρα DC έως ότου ο άξονας του γυρίσει σε αυτήν τη θέση.
Χρησιμοποιεί τη συσκευή ανίχνευσης θέσης για να υπολογίσει την περιστροφική θέση του άξονα, οπότε ξέρει με ποιον τρόπο ο κινητήρας πρέπει να γυρίσει για να μετακινήσει τον άξονα στην εντολή θέση. Ο άξονας συνήθως δεν περιστρέφεται ελεύθερα γύρω από παρόμοιο με έναν κινητήρα DC, αλλά μάλλον μπορεί να περιστραφεί μόλις 200 μοίρες.
Βοηθητικό μοτέρ
Από τη θέση του ρότορα, δημιουργείται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο για την αποτελεσματική δημιουργία τόκας. Το ρεύμα ρέει στην περιέλιξη για να δημιουργήσει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Ο άξονας μεταδίδει την ισχύ εξόδου του κινητήρα. Το φορτίο κινείται μέσω του μηχανισμού μεταφοράς. Η σπάνια γη υψηλής λειτουργίας ή άλλος μόνιμος μαγνήτης τοποθετείται εξωτερικά στον άξονα. Ο οπτικός κωδικοποιητής παρακολουθεί πάντα τον αριθμό περιστροφών και τη θέση του άξονα.
Εργασία σερβο κινητήρα
Το Servo Motor αποτελείται από DC Motor, σύστημα Gear, αισθητήρα θέσης και κύκλωμα ελέγχου. Οι κινητήρες DC τροφοδοτούνται από μπαταρία και λειτουργούν με υψηλή ταχύτητα και χαμηλή ροπή . Το συγκρότημα γραναζιών και άξονα που συνδέεται με τους κινητήρες DC μειώνει αυτή την ταχύτητα σε επαρκή ταχύτητα και υψηλότερη ροπή. Ο αισθητήρας θέσης ανιχνεύει τη θέση του άξονα από την καθορισμένη θέση του και τροφοδοτεί τις πληροφορίες στο κύκλωμα ελέγχου. Το κύκλωμα ελέγχου αποκωδικοποιεί αναλόγως τα σήματα από τον αισθητήρα θέσης και συγκρίνει την πραγματική θέση των κινητήρων με την επιθυμητή θέση και επομένως ελέγχει την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα DC για να πάρει την απαιτούμενη θέση. Το Servo Motor απαιτεί γενικά παροχή DC 4,8V έως 6 V.
Έλεγχος σέρβο κινητήρα
Ένας σερβοκινητήρας ελέγχεται ελέγχοντας τη θέση του χρησιμοποιώντας την τεχνική Pulse Width Modulation. Το πλάτος του παλμού που εφαρμόζεται στον κινητήρα ποικίλλει και αποστέλλεται για σταθερό χρονικό διάστημα.
Το πλάτος παλμού καθορίζει τη γωνιακή θέση του σερβο κινητήρα. Για παράδειγμα, ένα πλάτος παλμού 1 ms προκαλεί γωνιακή θέση 0 μοίρες, ενώ ένα πλάτος παλμού 2 ms προκαλεί γωνιακό πλάτος 180 μοίρες.
Πλεονεκτήματα:
- Εάν τοποθετηθεί βαρύ φορτίο στον κινητήρα, ο οδηγός θα αυξήσει το ρεύμα στο πηνίο του κινητήρα καθώς προσπαθεί να περιστρέψει τον κινητήρα. Δεν υπάρχει κατάσταση εκτός βημάτων.
- Είναι δυνατή η λειτουργία υψηλής ταχύτητας.
Μειονεκτήματα:
- Επειδή ο σερβοκινητήρας προσπαθεί να περιστραφεί σύμφωνα με τους παλμούς εντολών αλλά καθυστερεί, δεν είναι κατάλληλο για ακριβή έλεγχο περιστροφής.
- Υψηλότερο κόστος.
- Όταν σταματήσει, ο ρότορας του κινητήρα συνεχίζει να κινείται εμπρός και πίσω έναν παλμό, έτσι ώστε να μην είναι κατάλληλο εάν πρέπει να αποφύγετε τους κραδασμούς
7 Εφαρμογές Servo Motors
Οι σερβοκινητήρες χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές που απαιτούν γρήγορες διακυμάνσεις στην ταχύτητα χωρίς να υπερθερμανθεί ο κινητήρας.
- Στις βιομηχανίες χρησιμοποιούνται σε εργαλειομηχανές, συσκευασίες, αυτοματισμούς εργοστασίων, χειρισμός υλικών, μετατροπές εκτύπωσης, γραμμές συναρμολόγησης και πολλές άλλες απαιτητικές εφαρμογές ρομποτικής, μηχανήματα CNC ή αυτοματοποιημένη κατασκευή.
- Χρησιμοποιούνται επίσης σε ραδιο-ελεγχόμενα αεροπλάνα για τον έλεγχο της θέσης και της κίνησης των ανελκυστήρων.
- Χρησιμοποιούνται σε ρομπότ λόγω της ομαλής ενεργοποίησης και απενεργοποίησης και της ακριβούς τοποθέτησής τους.
- Χρησιμοποιούνται επίσης από την αεροδιαστημική βιομηχανία για τη διατήρηση υδραυλικού υγρού στα υδραυλικά τους συστήματα.
- Χρησιμοποιούνται σε πολλά παιχνίδια με ραδιόφωνο.
- Χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικές συσκευές, όπως DVD ή συσκευές αναπαραγωγής δίσκων Blue-ray για επέκταση ή αναπαραγωγή των δίσκων δίσκου.
- Χρησιμοποιούνται επίσης σε αυτοκίνητα για τη διατήρηση της ταχύτητας των οχημάτων.
Κύκλωμα εφαρμογής Servo Motor
Από το παρακάτω κύκλωμα εφαρμογής: Κάθε κινητήρας έχει τρεις εισόδους: VCC, γείωση και σήμα περιοδικού τετραγωνικού κύματος. Το πλάτος παλμού του τετραγωνικού κύματος καθορίζει την ταχύτητα και την κατεύθυνση των σερβοκινητήρων. Στην περίπτωσή μας, πρέπει απλώς να αλλάξουμε την κατεύθυνση για να επιτρέψουμε στη συσκευή να κινηθεί προς τα εμπρός, προς τα πίσω και να στρίψει αριστερά και δεξιά. Εάν το πλάτος παλμού είναι κάτω από ένα ορισμένο χρονικό πλαίσιο, ο κινητήρας θα κινηθεί προς τα δεξιά. Εάν το πλάτος παλμού υπερβεί αυτό το χρονικό πλαίσιο, ο κινητήρας θα κινηθεί αριστερόστροφα. Το μεσαίο χρονικό πλαίσιο μπορεί να ρυθμιστεί μέσω ενός ενσωματωμένου ποτενσιόμετρου στο εσωτερικό του κινητήρα.
3 Διαφορές μεταξύ Stepper Motor και Servo Motor:
- Οι Stepper Motors έχουν μεγάλο αριθμό πόλων, μαγνητικά ζεύγη που παράγονται από μόνιμο μαγνήτη ή ηλεκτρικό ρεύμα. Οι σερβοκινητήρες έχουν πολύ λίγους πόλους, κάθε πόλος προσφέρει ένα φυσικό σημείο διακοπής για τον άξονα του κινητήρα.
- Η ροπή ενός κινητήρα stepper σε χαμηλές ταχύτητες είναι μεγαλύτερη από έναν σερβο κινητήρα του ίδιου μεγέθους.
- Η λειτουργία κινητήρα Stepper συγχρονίζεται με έξοδο σημάτων παλμού εντολών από τη γεννήτρια παλμών. Σε αντίθεση, η λειτουργία του σερβοκινητήρα υστερεί πίσω από τους παλμούς εντολών.
Τώρα έχετε μια ιδέα για τη λειτουργία του σερβο μετρητή εάν έχετε απορίες σχετικά με αυτό το θέμα ή τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα αφήστε τα σχόλια παρακάτω.
Δικαιώματα φωτογραφίας
- Servo Motor από Wikimedia
