सर्वो ड्राइव क्या है? सर्वो ड्राइव कैसे काम करती है?

सर्वो ड्राइव - सर्वो मोटर एक इलेक्ट्रिक मोटर है जो फीडबैक सिद्धांत के आधार पर संचालित होती है। इंजन रोटर से, रोटेशन गियरबॉक्स के माध्यम से नियंत्रण तंत्र तक प्रेषित होता है, फीडबैक नियंत्रण इकाई द्वारा प्रदान किया जाता है, जो एक सेंसर से जुड़ा होता है जो रोटेशन के कोण को नियंत्रित करता है।
सर्वोमोटर्स का उपयोग कारों में तत्वों की रैखिक और कोणीय गति प्रदान करने के लिए किया जाता है जिनकी सटीक स्थिति उच्च मांगों के अधीन होती है। सर्वो ड्राइव का संचालन सिद्धांत नियंत्रण सिग्नल निष्पादित करने के लिए इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन को समायोजित करने पर आधारित है।

सर्वो ड्राइव - संरचना और उद्देश्य

यदि नियंत्रण सिग्नल उस कोण को निर्दिष्ट करता है जिस पर मोटर आउटपुट शाफ्ट घूमता है, तो इसे लागू वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है। फीडबैक के लिए, एक सेंसर का उपयोग किया जाता है जो मोटर की आउटपुट विशेषताओं में से एक को मापता है। सेंसर द्वारा एकत्र की गई रीडिंग को नियंत्रण इकाई द्वारा संसाधित किया जाता है, फिर सर्वोमोटर के संचालन को समायोजित किया जाता है।

सर्वो ड्राइव के डिज़ाइन में एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल इकाई होती है, जिसके तत्व एक आवास के अंदर स्थित होते हैं। सर्वो ड्राइव में एक गियरबॉक्स, एक इलेक्ट्रिक मोटर, एक नियंत्रण इकाई और एक सेंसर शामिल है।

सर्वो ड्राइव की मुख्य विशेषताएं ऑपरेटिंग सप्लाई वोल्टेज, टॉर्क, रोटेशन स्पीड, किसी विशेष मॉडल में उपयोग की जाने वाली सामग्री और डिज़ाइन हैं।

सर्वो ड्राइव - डिज़ाइन और संचालन सुविधाएँ

आधुनिक सर्वो दो प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटरों का उपयोग करते हैं: एक खोखला रोटर और एक कोर। कोर मोटर्स में वाइंडिंग के साथ एक रोटर होता है, और इसके चारों ओर डीसी मैग्नेट लगाए जाते हैं। इन इलेक्ट्रिक मोटरों की ख़ासियत पेंडुलम के घूमने पर कंपन की घटना है, जिससे कोणीय गति की सटीकता में कमी आती है।

खोखले रोटर वाले मोटर्स में यह नुकसान नहीं है, लेकिन जटिल उत्पादन तकनीक के कारण वे अधिक महंगे हैं।

रोटेशन की गति को कम करने और आउटपुट शाफ्ट के टॉर्क को बढ़ाने के लिए सर्वो ड्राइव गियरबॉक्स की आवश्यकता होती है। कई सर्वो गियरबॉक्स में स्पर गियर, पॉलिमर सामग्री और धातु से बने गियर शामिल हैं। धातु गियरबॉक्स की विशेषता उच्च लागत है, लेकिन साथ ही वे ताकत और स्थायित्व से प्रतिष्ठित हैं।

संचालन की आवश्यक परिशुद्धता के आधार पर, सर्वो आवास के संबंध में आउटपुट शाफ्ट को संरेखित करने के लिए प्लास्टिक बुशिंग या बॉल बेयरिंग का उपयोग कर सकते हैं।

सर्वो ड्राइव उपयोग की जाने वाली नियंत्रण इकाई के प्रकार में भी भिन्न होती है, जो या तो एनालॉग या डिजिटल होती है। डिजिटल ब्लॉक सर्वो ड्राइव के मुख्य तत्व की अधिक सटीक स्थिति और अधिक प्रतिक्रिया गति प्रदान करते हैं।

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सर्वो मोटर्स एक प्रकार की इलेक्ट्रोमैकेनिकल ड्राइव है जो डीसी/एसी या स्टेपर मोटर्स की तरह लगातार नहीं घूमती है, बल्कि एक विशिष्ट स्थिति में जाती है और उसे बनाए रखती है। इनका उपयोग वहां किया जाता है जहां निरंतर घूर्णन की आवश्यकता नहीं होती है। सर्वो ड्राइव का उपयोग वहां किया जाता है जहां किसी विशिष्ट स्थिति में जाना आवश्यक होता है, और फिर रुककर स्थिति को बनाए रखना होता हैसर्वो मोटर्स का सबसे आम उपयोग विमान और नावों आदि की पतवार की स्थिति को नियंत्रित करना है। इन क्षेत्रों में सर्वो का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है क्योंकि स्टीयरिंग व्हील को 360 डिग्री तक घुमाने की आवश्यकता नहीं होती है और पहियों की तरह लगातार घूमने की आवश्यकता नहीं होती है। सर्वो ड्राइव एक फीडबैक तंत्र का भी उपयोग करते हैं, ताकि वे त्रुटियों को संसाधित कर सकें और स्थिति के दौरान उन्हें ठीक कर सकें। ऐसी व्यवस्था कहलाती है नज़र रखना. इसलिए, यदि वायु प्रवाह स्टीयरिंग व्हील पर दबाव डालता है और उसे विक्षेपित करता है, तो सर्वो विपरीत दिशा में बल लगाएगा और त्रुटि को ठीक करने का प्रयास करेगा। उदाहरण के लिए, यदि आप सर्वो को जाने और 30 डिग्री पर लॉक करने के लिए कहते हैं, और फिर इसे हाथ से मोड़ने का प्रयास करें, सर्वो बल पर काबू पाने और निर्दिष्ट कोण बनाए रखने का प्रयास करेंगे।

सर्वो ड्राइव का उपयोग आरसी कारों, रोबोटिक्स आदि के स्टीयरिंग व्हील को नियंत्रित करने के लिए भी किया जाता है।सर्वो कई प्रकार के होते हैं, लेकिन यहां हम इसी पर ध्यान केंद्रित करेंगेछोटे सर्वो तथाकथितशौक. एचओबीबीवाई मोटर और उसका नियंत्रण तंत्रएक ब्लॉक में बनाया गया।कनेक्शन तीन कनेक्टिंग तारों का उपयोग करके बनाया गया है. हम एक सर्वो का उपयोग करेंगेफ़ुतबाएस3003.

FutabaS3003 वायरिंग।

1.लाल -> स्थिति नियंत्रण, बिजली की आपूर्ति +4.8V से 6V

2.काला->जमीन

3.सफ़ेद -> नियंत्रण संकेत।

सर्वो ड्राइव नियंत्रण.

माइक्रोकंट्रोलर की मदद से सर्वो को नियंत्रित करना आसान है, किसी बाहरी ड्राइवर की आवश्यकता नहीं है। बस एक नियंत्रण सिग्नल देकर, सर्वो किसी भी दिए गए कोण पर स्थित हो जाएगा। नियंत्रण सिग्नल की आवृत्ति आमतौर पर होती है 50हर्ट्ज(अर्थात 20 एमएस की अवधि), और पल्स अवधि कोण निर्दिष्ट करती है।

के लिए फ़ुतबाएस3003मुझे निम्नलिखित सिंक्रनाइज़ेशन का पता चलापल्स चौड़ाई और सर्वो रोटेशन कोण के बीच संबंध नीचे दिया गया है। ध्यान दें कि यह सर्वो केवल 0 और 180 डिग्री के बीच घूम सकता है।

0.388 एमएस = 0 डिग्री।
1.264 एमएस = 90 डिग्री।
(तटस्थ स्थिति) 2.14 एमएस = 180 डिग्री।

सर्वो मोटर नियंत्रण.

सर्वो मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए आप पीडब्लूएम फ़ंक्शन के साथ एवीआर माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग कर सकते हैं। इस तरह, पीडब्लूएम स्वचालित रूप से सर्वो लॉक सिग्नल उत्पन्न करेगा और नियंत्रक का सीपीयू अन्य कार्यों के लिए मुक्त हो जाएगा।यह समझने के लिए कि आप पीडब्लूएम को कैसे कॉन्फ़िगर और उपयोग कर सकते हैं, आपको एवीआर में हार्डवेयर टाइमर और पीडब्लूएम मॉड्यूल का बुनियादी ज्ञान होना चाहिए।

यहां हम AVR टाइमर मॉड्यूल का उपयोग करेंगे।जो है 16 बिट टाइमर और इसमें दो PWM चैनल (A और B) हैं।

सीपीयू आवृत्ति 16 मेगाहर्ट्ज है, यह आवृत्ति अधिकतम आवृत्ति है जिस पर अधिकांश एवीआर संचालित करने में सक्षम हैं। हम 64 द्वारा आवृत्ति विभाजक का भी उपयोग करेंगे।तो टाइमर 16MHz/64 =250khz (4 μs) मिलेगा। टाइमर को मोड 14 पर सेट करें।

टाइमर मोड 14 में कार्य करता है

तेज़ पीडब्लूएम मोड
टीटी ओपी मान = ICR1

इसलिए हमने ICR1A = 4999 सेट किया, इससे हमें 20ms (50 Hz) की PWM अवधि मिलती है। सुनिश्चित करें कि आउटपुट मोड सही सेटिंग्स COM1A1, COM1A0 (PWM चैनल के लिए) और COM1B1, COM1B0 (PWM चैनल B के लिए) पर सेट है।

COM1A1= 1 और COM1A0 = 0 (PWM स्रोत)

COM1B1= 1 और COM1B0 = 0 (PWM चैनल B)

अब OCR1A और OCR1B रजिस्टर सेट करके कर्तव्य चक्र निर्धारित किया जा सकता है। ये दो PWM अवधि नियंत्रण रजिस्टर हैंचूंकि टाइमर अवधि 4μs है(16 मेगाहर्ट्ज को 64 से विभाजित याद रखें) हम सर्वो को एक निश्चित कोण पर घुमाने के लिए आवश्यक मूल्यों की गणना कर सकते हैं।

§ सर्वो कोण 0 डिग्री के लिए 0.388ms (388uS) पल्स चौड़ाई की आवश्यकता होती है, इसलिए OCR1A मान = 388us/4us = 97

§ सर्वो कोण 90 डिग्री के लिए 1.264ms (1264uS) की पल्स चौड़ाई की आवश्यकता होती है, इसलिए OCR1A मान = 1264us/4us = 316

§ सर्वो कोण 180 डिग्री के लिए 2.140ms (2140uS) पल्स चौड़ाई की आवश्यकता होती है, इसलिए OCR1A मान = 2140us/4us = 535

तो हम कर सकते हेमूल्य की गणना करेंकिसी भी कोण के लिए OCR1A (या दूसरे सर्वो के लिए OCR1B)। ध्यान दें कि 0 से 180 डिग्री के कोणों के लिए OCR1x मान 97 से 535 तक होता है।

इंजन नियंत्रण कार्यक्रम.

डेमो प्रोग्राम नीचे दिया गया है, जिसमें दिखाया गया है कि एवीआर माइक्रोकंट्रोलर के साथ सर्वो मोटर्स का उपयोग कैसे करें। प्रोग्राम का संचालन बहुत सरल है, यह टाइमर और पीडब्लूएम के आरंभीकरण से शुरू होता है। शुरुआत में, सर्वो को 0 डिग्री पर तय किया जाता है, और फिर 90 डिग्री पर ले जाया जाता है और थोड़ी देर इंतजार करने के बाद, 135 डिग्री पर ले जाया जाता है। और अंत में 180 डिग्री तक। यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक ड्राइव बिजली से जुड़ी रहती है।

कार्यक्रम के उचित संचालन के लिए पैरामीटर.

कम फ्यूज= 0xFF और हाई फ्यूज= 0xC9
आवृत्ति = 16 मेगाहर्ट्ज।
सर्वो मोटरस्टैम्प फ़ुतबा S3003.
MCU AtMega32 या ATmega16 सिंगल-चिप माइक्रोकंट्रोलर है।

योजना

अनुप्रयोग:

इस पाठ में, हम सर्वो के डिज़ाइन और संचालन सिद्धांत को देखेंगे। आइए Arduino पर एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके सर्वो ड्राइव को नियंत्रित करने के लिए दो सरल रेखाचित्र देखें। हम C++ प्रोग्रामिंग भाषा में नए कमांड भी सीखेंगे - सर्वो.लिखें, सर्वो.पढ़ें, सर्वो.संलग्न करेंऔर Arduino के माध्यम से सर्वो और अन्य उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए स्केच में लाइब्रेरी को कनेक्ट करना सीखें।

सर्वोमोटर डिवाइस (सर्वो)

विभिन्न रोबोटों और तंत्रों के डिज़ाइन में सर्वो ड्राइव (सर्वोमोटर) एक महत्वपूर्ण तत्व है। यह एक सटीक निष्पादक है जिसके पास फीडबैक है जो आपको तंत्र की गतिविधियों को सटीक रूप से नियंत्रित करने की अनुमति देता है। दूसरे शब्दों में, इनपुट पर नियंत्रण सिग्नल का मूल्य प्राप्त करते हुए, सर्वोमोटर अपने एक्चुएटर के आउटपुट पर इस मूल्य को बनाए रखने का प्रयास करता है।

रोबोट की यांत्रिक गतिविधियों का अनुकरण करने के लिए सर्वो का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सर्वो ड्राइव में एक सेंसर (गति, स्थिति, आदि), एक यांत्रिक प्रणाली से एक ड्राइव नियंत्रण इकाई और एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है। डिवाइस के गियरबॉक्स (गियर) धातु, कार्बन या प्लास्टिक से बने होते हैं। प्लास्टिक सर्वोमोटर गियर भारी भार और प्रभावों का सामना नहीं कर सकते।

सर्वोमोटर में एक अंतर्निर्मित पोटेंशियोमीटर होता है, जो आउटपुट शाफ्ट से जुड़ा होता है। शाफ्ट को घुमाकर, सर्वो ड्राइव पोटेंशियोमीटर पर वोल्टेज मान को बदल देता है। बोर्ड इनपुट सिग्नल के वोल्टेज का विश्लेषण करता है और इसकी तुलना पोटेंशियोमीटर पर वोल्टेज से करता है, परिणामी अंतर के आधार पर, मोटर तब तक घूमती रहेगी जब तक कि यह आउटपुट और पोटेंशियोमीटर पर वोल्टेज को बराबर नहीं कर लेती।

पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन का उपयोग करके सर्वो नियंत्रण

सर्वो को Arduino से कैसे कनेक्ट करें

Arduino के लिए सर्वो ड्राइव का कनेक्शन आरेख आमतौर पर इस प्रकार है: काले तार को GND से कनेक्ट करें, लाल तार को 5V से कनेक्ट करें, और नारंगी/पीले तार को PWM (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) के साथ एनालॉग पिन से कनेक्ट करें। Arduino पर सर्वो ड्राइव को नियंत्रित करना काफी सरल है, लेकिन सर्वो के घूर्णन कोण 180° और 360° हैं, जिन्हें रोबोटिक्स में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

इस पाठ के लिए हमें निम्नलिखित विवरणों की आवश्यकता होगी:

Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino मेगा बोर्ड;
ब्रेड बोर्ड;
यूएसबी तार;
1 सर्वो ड्राइव;
1 पोटेंशियोमीटर;
तार "पुरुष-पुरुष" और "पुरुष-पुरुष"।

पहले स्केच में हम देखेंगे कि myservo.write(0) कमांड का उपयोग करके Arduino पर सर्वो को कैसे नियंत्रित किया जाए। हम मानक सर्वो.एच लाइब्रेरी का भी उपयोग करेंगे। उपरोक्त फोटो में दिए गए चित्र के अनुसार सर्वो को Arduino बोर्ड से कनेक्ट करें और तैयार स्केच अपलोड करें। शून्य लूप() प्रक्रिया में, हम बस सर्वो को आवश्यक रोटेशन कोण और अगले रोटेशन तक प्रतीक्षा समय पर सेट करेंगे।

Arduino पर सर्वो ड्राइव के लिए स्केच

#शामिल करना सर्वो सर्वो1; // "सर्वो1" प्रकार का एक सर्वो वैरिएबल घोषित करेंशून्य सेटअप()(सर्वो1.अटैच(11); // सर्वो को एनालॉग आउटपुट 11 से बांधें) शून्य लूप () ( सर्वो1.लिखें (0); // रोटेशन कोण को 0 पर सेट करेंविलंब(2000); // 2 सेकंड प्रतीक्षा करें सर्वो1.लिखें (90); // रोटेशन कोण को 90 पर सेट करेंविलंब(2000); // 2 सेकंड प्रतीक्षा करें सर्वो1.लिखें (180); // रोटेशन कोण को 180 पर सेट करेंविलंब(2000); // 2 सेकंड रुकें)

कोड के लिए स्पष्टीकरण:

मानक सर्वो.एच लाइब्रेरी में अतिरिक्त कमांड का एक सेट होता है जो स्केच को महत्वपूर्ण रूप से सरल बना सकता है;
कई सर्वो को Arduino से कनेक्ट करते समय भ्रम से बचने के लिए सर्वो वैरिएबल आवश्यक है। हम प्रत्येक ड्राइव को एक अलग नाम देते हैं;
कमांड servo1.attach(10) ड्राइव को एनालॉग आउटपुट 10 से बांधता है।
कार्यक्रम में, हम ड्राइव को 0-90-180 डिग्री घुमाते हैं और इसे प्रारंभिक स्थिति में लौटाते हैं, क्योंकि शून्य लूप प्रक्रिया चक्रीय रूप से दोहराई जाती है।

पोटेंशियोमीटर के साथ सर्वो नियंत्रण

सर्वो और पोटेंशियोमीटर को Arduino Uno से कनेक्ट करना

Arduino आपको न केवल नियंत्रित करने की अनुमति देता है, बल्कि सर्वो ड्राइव से रीडिंग पढ़ने की भी अनुमति देता है। Myservo.read(0) कमांड सर्वो शाफ्ट के वर्तमान रोटेशन कोण को पढ़ता है और हम इसे पोर्ट मॉनिटर पर देख सकते हैं। आइए Arduino पर एक पोटेंशियोमीटर के साथ सर्वो ड्राइव को नियंत्रित करने का एक अधिक जटिल उदाहरण प्रदान करें। एक पोटेंशियोमीटर सर्किट बनाएं और सर्वो नियंत्रण स्केच अपलोड करें।

पोटेंशियोमीटर के साथ सर्वो के लिए स्केच

#शामिल करना // सर्वो ड्राइव के साथ काम करने के लिए लाइब्रेरी को कनेक्ट करेंसर्वो सर्वो; // "सर्वो" प्रकार का एक सर्वो वैरिएबल घोषित करेंशून्य सेटअप()(सर्वो.अटैच(10); // सर्वो को एनालॉग आउटपुट 10 से बांधेंपिनमोड(A0,INPUT); // एक पोटेंशियोमीटर को एनालॉग इनपुट A0 से कनेक्ट करेंसीरियल.शुरू(9600); // पोर्ट मॉनिटर कनेक्ट करें) शून्य लूप () (servo.write(analogRead(A0)/4); // सर्वो शाफ्ट के लिए मान पास करता हैसीरियल .println(analogRead(A0)); // मॉनिटर पर पोटेंशियोमीटर रीडिंग प्रदर्शित करेंसीरियल .println(analogRead(A0)/4); // सर्वो ड्राइव पर भेजे गए सिग्नल को आउटपुट करेंसीरियल.प्रिंटएलएन(); // पोर्ट मॉनिटर पर एक खाली लाइन आउटपुट करेंविलंब(1000); // एक सेकंड की देरी }

कोड के लिए स्पष्टीकरण:

इस बार हमने स्केच में सर्वो को सर्वो नाम दिया है;
servo.write(analogRead(A0)/4) कमांड सर्वो ड्राइव शाफ्ट के लिए मान प्रसारित करता है - हम पोटेंशियोमीटर से परिणामी वोल्टेज को चार से विभाजित करते हैं और इस मान को सर्वो ड्राइव पर भेजते हैं।
Serial.println (servo.read(10)) कमांड सर्वो शाफ्ट कोण को पढ़ता है और इसे पोर्ट मॉनिटर पर भेजता है।

सर्वोमोटर्स का उपयोग अक्सर विभिन्न Arduino परियोजनाओं में विभिन्न कार्यों के लिए किया जाता है: संरचनाओं को मोड़ना, तंत्र के हिस्सों को हिलाना। चूंकि सर्वो मोटर लगातार रोटेशन के दिए गए कोण को बनाए रखने का प्रयास करती है, इसलिए बढ़ी हुई बिजली खपत के लिए तैयार रहें। यह बैटरी या रिचार्जेबल बैटरी द्वारा संचालित स्वायत्त रोबोट में विशेष रूप से संवेदनशील होगा।

यह भी अक्सर पढ़ें:

इस तथ्य के बावजूद कि स्वचालित नियंत्रण प्रणालियाँ हमारे रोजमर्रा के जीवन में प्रवेश कर चुकी हैं, हर कोई सर्वो ड्राइव के बारे में नहीं जानता है। यह क्या है? यह एक ऐसी प्रणाली है जो उच्च-सटीक गतिशील प्रक्रियाओं को लागू करती है। डिवाइस में एक मोटर, सेंसर और नियंत्रण इकाई होती है जो आवश्यक गति, स्थिति और टॉर्क को संसाधित करना सुनिश्चित करती है।

सर्वो ड्राइव में विभिन्न एम्पलीफायर और नियंत्रक शामिल होते हैं, लेकिन नकारात्मक स्थिति प्रतिक्रिया के साथ इलेक्ट्रिक ड्राइव को संदर्भित करने के लिए इस शब्द का उपयोग आमतौर पर स्वचालित सिस्टम में किया जाता है। जब नियंत्रण संकेत दिया जाता है तो आधार विद्युत मोटर के संचालन का समायोजन होता है।

सर्वो ड्राइव कैसे काम करती है?

यदि हम डिवाइस के डिज़ाइन और संचालन पर विचार करें तो यह समझना आसान है। इलेक्ट्रोमैकेनिकल सर्वो ड्राइव यूनिट को एक आवास में रखा गया है। इसकी विशेषताएं डिज़ाइन, ऑपरेटिंग वोल्टेज, फ़्रीक्वेंसी और टॉर्क हैं। सेंसर रीडिंग के आधार पर, सर्वोमोटर के संचालन को समायोजित करने के लिए नियंत्रक या माइक्रोक्रिकिट से एक संकेत प्राप्त होता है।

सबसे सरल उपकरण एक डीसी मोटर, एक नियंत्रण सर्किट और एक पोटेंशियोमीटर है। डिज़ाइन आउटपुट शाफ्ट की गति की दी गई गति प्राप्त करने के लिए गियरबॉक्स की उपस्थिति प्रदान करता है।

नियंत्रण परिपथ

सर्वो ड्राइव को पल्स जनरेटर मोड में NE555 टाइमर के साथ एक साधारण सर्किट का उपयोग करके जोड़ा जा सकता है।

मोटर शाफ्ट की स्थिति पल्स चौड़ाई से निर्धारित होती है, जो चर अवरोधक आर 1 द्वारा निर्धारित की जाती है। जनरेटर द्वारा लगातार सिग्नल की आपूर्ति की जानी चाहिए, उदाहरण के लिए हर 20 एमएस पर। जब एक कमांड प्राप्त होता है (प्रतिरोधक मोटर को स्थानांतरित करना), गियरबॉक्स का आउटपुट शाफ्ट घूमता है और एक निश्चित स्थिति पर सेट होता है। बाहरी प्रभाव के संपर्क में आने पर, यह विरोध करेगा, अपनी जगह पर बने रहने की कोशिश करेगा।

हीटिंग सिस्टम का यांत्रिक नियंत्रण

सर्वो ड्राइव - यह क्या है? इसे गर्म फर्श प्रणाली में एक उपकरण के रूप में इसके संचालन से अच्छी तरह से समझा जाता है जो शीतलक के प्रवाह को नियंत्रित करता है। यदि आप इसे मैन्युअल रूप से करते हैं, तो आपको कलेक्टरों पर वाल्वों को लगातार चालू करना होगा, क्योंकि हीटिंग सर्किट में आपूर्ति किए गए गर्म पानी का प्रवाह परिवर्तनशील है।

अंडरफ्लोर हीटिंग सिस्टम को स्वचालित रूप से विनियमित करने के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग किया जाता है। सबसे सरल एक थर्मल हेड है जो नियंत्रण वाल्व पर लगा होता है। इसमें एक यांत्रिक समायोजन घुंडी, एक स्प्रिंग तंत्र और एक पुशर से जुड़ा धौंकनी शामिल है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, धौंकनी के अंदर टोल्यूनि गर्म हो जाता है, जो फैलता है और वाल्व स्टेम पर दबाव डालता है, जिससे वह बंद हो जाता है। शीतलक प्रवाह अवरुद्ध हो जाता है और यह हीटिंग सर्किट में ठंडा होने लगता है। पूर्व निर्धारित स्तर तक ठंडा होने पर, धौंकनी फिर से वाल्व खोलती है और गर्म पानी का एक नया हिस्सा सिस्टम में प्रवेश करता है।

प्रत्येक हीटिंग सर्किट पर यांत्रिक नियामक स्थापित किए जाते हैं और मैन्युअल रूप से समायोजित किए जाते हैं, जिसके बाद तापमान स्वचालित रूप से स्थिर बना रहता है।

हीटिंग के लिए इलेक्ट्रिक सर्वो ड्राइव

एक अधिक उन्नत उपकरण हीटिंग या अंडरफ्लोर हीटिंग के लिए एक इलेक्ट्रिक सर्वो ड्राइव है। इसमें परस्पर जुड़े तंत्रों की एक प्रणाली शामिल है जो इनडोर वायु तापमान को बनाए रखती है।

हीटिंग सर्वो ड्राइव थर्मोस्टेट के साथ मिलकर काम करता है, जो दीवार पर लगा होता है। जल गर्म फर्श मैनिफोल्ड के सामने, आपूर्ति पाइप पर एक बिजली का नल स्थापित किया गया है। फिर कनेक्शन बनाया जाता है, 220 V बिजली की आपूर्ति की जाती है और थर्मोस्टेट पर वांछित मोड सेट किया जाता है। सिस्टम दो सेंसर से सुसज्जित है: एक फर्श में और दूसरा कमरे में। वे थर्मोस्टेट को कमांड भेजते हैं, जो नल से जुड़े एक सर्वोमोटर को नियंत्रित करता है। यदि आप उपकरण को बाहर स्थापित करते हैं तो नियंत्रण सटीकता अधिक होगी, क्योंकि जलवायु परिस्थितियाँ लगातार बदल रही हैं और घर के अंदर के तापमान को प्रभावित करती हैं।

सर्वोमोटर दो- या तीन-तरफ़ा वाल्व को नियंत्रित करता है। सबसे पहले हीटिंग सिस्टम में शीतलक का तापमान बदलता है। सर्वो ड्राइव वाला तीन-तरफ़ा वाल्व तापमान को स्थिर बनाए रखता है, लेकिन सर्किट में आपूर्ति किए गए गर्म पानी के प्रवाह को बदल देता है। इसमें गर्म तरल (आपूर्ति पाइपलाइन) और ठंडे तरल (वापसी) के लिए 2 इनपुट शामिल हैं। केवल एक आउटलेट है; इसके माध्यम से एक दिए गए तापमान के साथ मिश्रण की आपूर्ति की जाती है। वाल्व प्रवाह के मिश्रण को सुनिश्चित करता है, जिससे कलेक्टरों को गर्मी की आपूर्ति नियंत्रित होती है। यदि एक प्रवेश द्वार खुलता है, तो दूसरा बंद होना शुरू हो जाता है। इस स्थिति में, आउटपुट प्रवाह दर स्थिर रहती है।

ट्रंक ढक्कन सर्वो

आधुनिक कारें अधिकतर ट्रंक के स्वचालित खुलने और बंद होने के साथ निर्मित होती हैं। इसके लिए सर्वो ड्राइव की स्थापना की आवश्यकता है। कारों को ऐसा विकल्प प्रदान करने के लिए निर्माता 2 तरीकों का उपयोग करते हैं। एक विश्वसनीय विकल्प वायवीय ड्राइव है, लेकिन यह अधिक महंगा है। इलेक्ट्रिक ड्राइव को चुनने के कई तरीकों से नियंत्रित किया जाता है:

रिमोट कंट्रोल से;
ड्राइवर के दरवाज़े के पैनल पर बटन;
ट्रंक ढक्कन पर हैंडल.

मैन्युअल रूप से खोलना हमेशा सुविधाजनक नहीं होता है, खासकर सर्दियों में, जब ताला जम सकता है। ट्रंक सर्वो ड्राइव को एक लॉक के साथ जोड़ा गया है, जो अतिरिक्त रूप से कार को अनधिकृत प्रवेश से बचाता है।

उपकरणों का उपयोग विदेशी कारों पर किया जाता है, लेकिन यदि वांछित है, तो उन्हें घरेलू मॉडलों पर स्थापित किया जा सकता है। इलेक्ट्रिक मोटर वाली ड्राइव का उपयोग करना बेहतर है।

चुंबकीय प्लेटों वाले उपकरण भी हैं, लेकिन वे अधिक जटिल हैं और कम बार उपयोग किए जाते हैं।

सबसे सस्ते बिजली के उपकरण हैं जो केवल खोलने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आप एक ट्रंक ड्राइव चुन सकते हैं जिसमें एक जड़त्वीय तंत्र के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर शामिल है जो आंदोलन में बाधा उत्पन्न होने पर बंद हो जाती है। महंगे मॉडल में ढक्कन को ऊपर उठाने और नीचे करने के लिए एक उपकरण, एक करीबी लॉकिंग तंत्र, एक नियंत्रक और सेंसर शामिल होते हैं।

ट्रंक ढक्कन सर्वोमोटर की स्थापना और समायोजन कारखाने में किया जाता है, लेकिन सरल उपकरण स्वयं स्थापित किए जा सकते हैं।

सर्वो ड्राइव विशेषताएँ

उपकरण एनालॉग और डिजिटल प्रकार में उपलब्ध हैं। ड्राइव दिखने में अलग नहीं हैं, लेकिन उनके बीच का अंतर महत्वपूर्ण है। उत्तरार्द्ध में अधिक सटीक कमांड प्रोसेसिंग होती है, क्योंकि नियंत्रण माइक्रोप्रोसेसरों द्वारा किया जाता है। सर्वो के लिए प्रोग्राम लिखे और दर्ज किये जाते हैं। एनालॉग डिवाइस माइक्रो-सर्किट से प्राप्त संकेतों से संचालित होते हैं। उनके फायदे एक सरल उपकरण और कम कीमत हैं।

चयन के लिए मुख्य पैरामीटर निम्नलिखित हैं:

पोषण। वोल्टेज की आपूर्ति तीन तारों के माध्यम से की जाती है। सफेद एक आवेग संचारित करता है, लाल ऑपरेटिंग वोल्टेज संचारित करता है, काला या भूरा तटस्थ है।
आकार: बड़े, मानक और सूक्ष्म उपकरण।
रफ़्तार। यह निर्धारित करता है कि शाफ्ट 60 0 के कोण पर कितनी देर तक घूमेगा। सस्ते उपकरणों की गति 0.22 सेकंड है। यदि उच्च गति की आवश्यकता है, तो यह 0.06 सेकंड होगी।
पल की भयावहता. पैरामीटर एक प्राथमिकता है, क्योंकि कम टॉर्क नियंत्रण को और अधिक कठिन बना देता है।

डिजिटल सर्वो को कैसे नियंत्रित करें?

ड्राइव प्रोग्रामयोग्य नियंत्रकों से जुड़े हुए हैं, जिनमें से Arduino प्रसिद्ध है। इसके बोर्ड का कनेक्शन तीन तारों से किया जाता है। दो आपूर्ति वोल्टेज, और तीसरा एक नियंत्रण संकेत वहन करता है।

डिजिटल रूप से नियंत्रित सर्वो ड्राइव के निर्देश नियंत्रक में एक साधारण प्रोग्राम की उपस्थिति प्रदान करते हैं जो आपको पोटेंशियोमीटर से रीडिंग पढ़ने और उन्हें संख्याओं में परिवर्तित करने की अनुमति देता है। फिर इसे सर्वो शाफ्ट को एक निर्दिष्ट स्थिति में घुमाने के लिए ट्रांसमिशन कमांड में परिवर्तित किया जाता है। प्रोग्राम को डिस्क पर लिखा जाता है और फिर नियंत्रक को स्थानांतरित किया जाता है।

निष्कर्ष

हमने सर्वो ड्राइव पर करीब से नज़र डाली। यह क्या है यह स्पष्ट हो जाएगा जब विभिन्न प्रक्रियाओं के स्वचालन की आवश्यकता होगी जहां इलेक्ट्रिक मोटर शाफ्ट को एक निश्चित स्थिति में घुमाना और पकड़ना आवश्यक होगा। ये उपकरण एनालॉग और डिजिटल संस्करणों में उपलब्ध हैं। बाद वाले को उनके उच्च स्तर के रिज़ॉल्यूशन, उच्च शक्ति और स्थिति सटीकता के कारण व्यापक अनुप्रयोग मिला है।

आधुनिक हाई-टेक उपकरण में डिज़ाइन तत्वों का उपयोग शामिल है जो शाफ्ट के घूर्णन के कोण के निरंतर नियंत्रण के साथ-साथ इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों में गति को नियंत्रित करने की क्षमता के साथ निरंतर गतिशील आंदोलनों की अनुमति देता है। इस प्रकार की सभी समस्याओं को सर्वोमोटर्स का उपयोग करके हल किया जा सकता है। वे एक विद्युत ड्राइव प्रणाली हैं जो आवश्यक सीमा के भीतर कुशल गति नियंत्रण की अनुमति देती है। इस प्रकार के उपकरण का उपयोग उच्च आवृत्ति के साथ प्रक्रियाओं की आवधिक पुनरावृत्ति को लागू करना संभव बनाता है। सर्वोमोटर्स इलेक्ट्रिक ड्राइव के लिए एक अभिनव विकल्प हैं, यही कारण है कि इन्हें मैकेनिकल इंजीनियरिंग और अन्य उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसे उपकरण उच्च परिचालन दक्षता और कम शोर स्तर को जोड़ते हैं।

सर्वो मोटर डिज़ाइन

सर्वोमोटर के डिज़ाइन के लिए निम्नलिखित तत्वों की आवश्यकता होती है:

रोटर;
स्टेटर;
स्विचिंग के लिए इच्छित घटक (प्लग या टर्मिनल बॉक्स);
फीडबैक सेंसर (एनकोडर);
नियंत्रण, निगरानी और सुधार इकाई;
चालू और बंद प्रणाली;
आवास (केस-प्रकार के इंजनों में)

विचाराधीन उपकरणों और ब्रश के साथ या उसके बिना सुसज्जित पारंपरिक डीसी और एसी मोटरों के बीच मुख्य डिज़ाइन अंतर रोटर की गति, टॉर्क और स्थिति को बदलकर उन्हें नियंत्रित करने की क्षमता है।

सिस्टम का उपयोग करके इंजन को चालू और बंद किया जा सकता है यांत्रिक(प्रतिरोधक, पोटेंशियोमीटर, आदि) या इलेक्ट्रोनिक(माइक्रोप्रोसेसर) प्रकार। यह फीडबैक सेंसर डेटा और डिवाइस को रिले के माध्यम से आपूर्ति किए गए वोल्टेज के साथ निर्धारित मूल्य की तुलना करने के सिद्धांत पर आधारित है। अधिक हाई-टेक डिज़ाइन रोटर की जड़ता को भी ध्यान में रखते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सुचारू त्वरण और ब्रेकिंग होती है।

वैचारिक रूप से, सभी सर्वोमोटर्स को सटीक पोजिशनिंग सिस्टम, मशीनों और उपकरणों के लिए उच्च-शक्ति एक्चुएटर्स के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। सर्वोमोटर का मुख्य कार्य एक्चुएटर को अंतरिक्ष में वांछित बिंदु पर बिल्कुल स्थापित करना है।

संचालन का सिद्धांत

सर्वोमोटर्स की कार्यप्रणाली का मुख्य पहलू सिस्टम के भीतर इसके संचालन की स्थितियाँ हैं जी कोड, अर्थात्, एक विशेष कार्यक्रम में निहित नियंत्रण आदेश। यदि हम एक उदाहरण का उपयोग करके इस मुद्दे पर विचार करें सीएनसी, फिर सर्वोमोटर्स कन्वर्टर्स के साथ इंटरेक्शन में काम करते हैं जो इनपुट वोल्टेज स्तर के आधार पर आर्मेचर पर या मोटर की रोमांचक वाइंडिंग पर वोल्टेज मान को बदलते हैं। आमतौर पर, पूरे सिस्टम को सीएनसी रैक का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। जब एक्स समन्वय अक्ष के साथ एक निश्चित दूरी की यात्रा करने के लिए रैक से एक कमांड प्राप्त होता है, तो रैक के डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर सबयूनिट में एक निश्चित परिमाण का वोल्टेज बनाया जाता है, जो निर्दिष्ट ड्राइव को पावर देने के लिए प्रेषित होता है। समन्वय करें. सर्वोमोटर में, लीड स्क्रू का घूमना शुरू हो जाता है, जिसके साथ एनकोडर और मशीन का कार्यकारी निकाय जुड़ा होता है। सबसे पहले, आवेग उत्पन्न होते हैं जिन्हें स्टैंड द्वारा गिना जाता है। कार्यक्रम प्रदान करता है कि एनकोडर से संकेतों की एक निश्चित संख्या एक्चुएटर के पारित होने की एक निश्चित दूरी के अनुरूप होती है। जब आवश्यक संख्या में दालें प्राप्त होती हैं, तो एनालॉग कनवर्टर शून्य आउटपुट वोल्टेज मान उत्पन्न करता है और सर्वोमोटर बंद हो जाता है। मशीन के कामकाजी तत्वों के बाहरी प्रभाव के तहत विस्थापन के मामले में, एनकोडर पर एक पल्स उत्पन्न होता है, जिसकी गणना रैक द्वारा की जाती है, एक बेमेल वोल्टेज को ड्राइव पर लागू किया जाता है, और मोटर आर्मेचर को शून्य बेमेल मान तक घुमाया जाता है। प्राप्त किया। नतीजतन, मशीन का कार्यशील तत्व निश्चित स्थिति में सटीक रूप से रखा जाता है।

सर्वो मोटर्स के प्रकार

अन्य उपकरणों की तरह, सर्वो मोटर्स कई डिज़ाइनों में उपलब्ध हैं। इस प्रकार के उत्पाद हैं:

एकत्र करनेवाला;
कलेक्टर रहित.

उपकरणों को प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा दोनों से संचालित किया जा सकता है। एसी सर्वोमोटर्स अपेक्षाकृत सस्ते हैं। उत्पाद बाजार में एसिंक्रोनस और सिंक्रोनस संस्करणों में भी उपलब्ध हैं। सिंक्रोनस संस्करण में, उत्पाद के संचालन के दौरान, चुंबकीय क्षेत्र की गति रोटर के घूर्णन के साथ मेल खाती है, इसलिए स्टेटर के सापेक्ष उनकी दिशा मेल खाती है। अतुल्यकालिक उपकरणों को आपूर्ति धारा के मापदंडों को बदलकर (इन्वर्टर का उपयोग करके इसकी आवृत्ति को बदलकर) नियंत्रित किया जाता है। डायरेक्ट करंट द्वारा संचालित सर्वोमोटर्स को संक्षिप्त नाम DC से चिह्नित किया जाता है। इस प्रकार के उत्पाद ज्यादातर मामलों में निरंतर संचालन के लिए इच्छित उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं, क्योंकि वे ऑपरेशन के दौरान अधिक स्थिरता से प्रतिष्ठित होते हैं।

सर्वो मोटर विशिष्टताएँ

सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस मोटर्स की परिचालन विशेषताएँ कुछ भिन्न होती हैं।

सिंक्रोनस सर्वोमोटर्स	अतुल्यकालिक सर्वोमोटर्स
उनके पास उच्च कार्यशील गतिशीलता (स्थिर से गतिशील अवस्था में संक्रमण की गति) है।	उनके पास काम में मध्यम और उच्च गतिशीलता है।
उच्च क्षणों की अवधि के दौरान, जड़त्वीय भार मध्यम रूप से अच्छी तरह से नियंत्रित होते हैं।	जड़त्वीय भार के चरम टॉर्क पर, उन्हें अच्छी तरह से समायोजित किया जाता है।
उच्च अधिभार (इकाई के प्रकार के आधार पर 6 एमएन तक) का सामना करने में सक्षम।	ओवरलोड करने की क्षमता तीन गुना मूल्य के करीब पहुंच रही है।
शाफ्ट रोटेशन गति की पूरी श्रृंखला पर लंबे समय तक संचालन करते समय उनके पास अनुमेय थर्मल भार की एक उच्च सीमा होती है।	मोटरें उच्च तापीय भार का सामना करने में सक्षम हैं, जिसका स्तर शाफ्ट की घूर्णन गति पर निर्भर करता है।
उत्पाद को ठंडा करना संवहन तकनीक के साथ-साथ विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हीट सिंक या थर्मल विकिरण का उपयोग करके होता है।	तंत्र के हिस्सों को ठंडा करने का काम शाफ्ट पर रखे गए प्ररित करनेवाला का उपयोग करके या मजबूर तरीकों से किया जाता है।
उच्च गुणवत्ता वाले शाफ्ट गति नियंत्रण।	शाफ्ट की गति को उच्च स्तर की गुणवत्ता के साथ नियंत्रित किया जाता है।
कम गति पर शुरुआती टॉर्क के साथ दीर्घकालिक संचालन संभव है।	उच्च तापीय भार मजबूर शीतलन के बिना कम गति पर दीर्घकालिक संचालन को असंभव बना देता है।
कनवर्टर (विशेषताओं के आधार पर) आपको 1 से 5000 और इससे भी अधिक की सीमा में रोटेशन गति को विनियमित करने की अनुमति देता है।	रोटेशन की गति को 1 से 5000 और अधिक की सीमा में बड़ी दक्षता वाले कनवर्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
कम गति पर, टॉर्क स्पंदन देखा जाता है।	ऑपरेशन के दौरान, टोक़ स्पंदन व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित हैं।

सर्वो मोटर्स के अनुप्रयोग के क्षेत्र

उनकी उच्च गतिशीलता, उत्कृष्ट स्थिति सटीकता और सर्वो मोटर्स के ओवरलोड के प्रतिरोध के कारण, उनका उपयोग गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है। अधिकांश भाग के लिए, इस प्रकार के उत्पादों का उपयोग धातुकर्म उद्योग में, घुमावदार उपकरणों, एक्सट्रूडर, प्लास्टिक उत्पादों के इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए तंत्र, मुद्रण और पैकेजिंग के लिए उपकरण, खाद्य उद्योग में और पेय उत्पादन प्रक्रिया में किया जाता है। . ये उपकरण सीएनसी मशीनों, प्रेसिंग और स्टैम्पिंग उपकरण, ऑटोमोबाइल उत्पादन लाइनों आदि का भी एक अभिन्न अंग हैं। मुख्य सकेंद्रितसर्वो मोटर्स के अनुप्रयोग फीड ड्राइव और पोजिशनिंग मशीन टूल्स हैं डिजिटल प्रोग्राम नियंत्रित सिस्टम.

कनेक्टिंग सर्वो

सर्वोमोटर कनेक्ट करते समय, सबसे पहले आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पावर केबल सही तरीके से जुड़े हुए हैं। सर्वोमोटर्स में तारों के दो समूह होते हैं। एनकोडर से बिजली (आपूर्ति) और तार। बंडल में 3 बिजली के तार हैं; वे ड्राइवर से जुड़े हुए हैं। एन्कोडर से तार ड्राइवर के COM पोर्ट से जुड़े होते हैं। भोजन का प्रकार और उसकी मात्रा उत्पाद के प्रकार पर निर्भर करती है।

अधिकांश छोटे सर्वो में 3 तार होते हैं। स्पीड सेंसर से 1 तार सामान्य है, 1 तार पॉजिटिव है और 3 तार सिग्नल है। यह आपूर्ति सर्किट कम-गति, कम-शक्ति वाले सर्वो के लिए सामान्य है जिनके डिज़ाइन में गियरबॉक्स होता है।

नियंत्रण संकेतों को प्रसारित करने के लिए परिरक्षित मुड़ कंडक्टरों का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र से हस्तक्षेप की संभावना को खत्म करने के लिए, बिजली केबल और नियंत्रण तारों को एक दूसरे के बगल में रखने की आवश्यकता नहीं है। उन्हें कम से कम तीस सेंटीमीटर की दूरी पर स्थित होना चाहिए।

सर्वो मोटर्स के फायदे और नुकसान

सर्वो मोटरें शांत और सुचारू रूप से काम करती हैं। ये विश्वसनीय और परेशानी मुक्त उत्पाद हैं, यही कारण है कि महत्वपूर्ण एक्चुएटर्स के निर्माण में इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कम गति पर भी उच्च गति और गति की सटीकता सुनिश्चित की जा सकती है। ऐसे इंजन को उपयोगकर्ता द्वारा हल किए जाने वाले आगामी कार्यों के आधार पर चुना जा सकता है। नुकसान में मॉड्यूल की उच्च लागत, साथ ही इसके कॉन्फ़िगरेशन की जटिलता शामिल है। सर्वो मोटर्स के उत्पादन के लिए उच्च तकनीक वाले औद्योगिक उपकरणों की आवश्यकता होती है।

इस प्रकार, उपभोक्ता ऐसे सर्वोमोटर्स खरीद सकते हैं जो आगामी ऑपरेशन की स्थितियों के लिए सबसे उपयुक्त हों, जिससे एक ऐसा एक्चुएटर तैयार हो सके जो अत्यधिक विश्वसनीय और कार्यात्मक हो।