Ի՞նչ է servo drive-ը: Ինչպե՞ս է աշխատում servo drive-ը:

Servo drive - servo շարժիչը էլեկտրական շարժիչ է, որն աշխատում է հետադարձ կապի սկզբունքի հիման վրա: Շարժիչի ռոտորից ռոտացիան փոխանցվում է փոխանցման տուփի միջոցով կառավարման մեխանիզմին, հետադարձ կապը տրամադրվում է կառավարման միավորի կողմից, որը միացված է պտտման անկյունը վերահսկող սենսորին:
Սերվոմարժիչները օգտագործվում են մեքենաներում՝ ապահովելու այն տարրերի գծային և անկյունային շարժումները, որոնց ճշգրիտ դիրքը ենթակա է մեծ պահանջների: Servo drive-ի գործառնական սկզբունքը հիմնված է էլեկտրական շարժիչի աշխատանքը կարգավորելու վրա՝ կառավարման ազդանշանը գործարկելու համար:

Servo drive - կազմը և նպատակը

Եթե կառավարման ազդանշանը նշում է այն անկյունը, որով շարժիչի ելքային լիսեռը պտտվում է, այն վերածվում է կիրառական լարման: Հետադարձ կապի համար օգտագործվում է սենսոր, որը չափում է շարժիչի ելքային բնութագրերից մեկը: Սենսորի կողմից հավաքված ընթերցումները մշակվում են կառավարման միավորի կողմից, այնուհետև կարգավորվում է սերվոմոտորի աշխատանքը:

Servo drive-ի դիզայնը բաղկացած է էլեկտրամեխանիկական միավորից, որի տարրերը գտնվում են մեկ բնակարանի ներսում: Սերվո շարժիչը ներառում է փոխանցման տուփ, էլեկտրական շարժիչ, կառավարման միավոր և սենսոր:

Servo drive-ի հիմնական բնութագրերն են՝ գործառնական մատակարարման լարումը, ոլորող մոմենտը, ռոտացիայի արագությունը, նյութերը և դիզայնը, որն օգտագործվում է որոշակի մոդելում:

Servo drive - նախագծման և շահագործման առանձնահատկությունները

Ժամանակակից սերվոներն օգտագործում են երկու տեսակի էլեկտրական շարժիչներ՝ խոռոչ ռոտոր և միջուկ: Միջուկային շարժիչներն ունեն ոլորուն ռոտոր, և դրա շուրջը տեղադրված են DC մագնիսներ: Այս էլեկտրական շարժիչների յուրահատկությունը ճոճանակի պտտման ժամանակ թրթռումների առաջացումն է, ինչը հանգեցնում է անկյունային շարժումների ճշգրտության նվազմանը։

Սնամեջ ռոտոր ունեցող շարժիչները չունեն այս թերությունը, բայց ավելի թանկ են արտադրության բարդ տեխնոլոգիայի պատճառով:

Պտտման արագությունը նվազեցնելու և ելքային լիսեռի ոլորող մոմենտը մեծացնելու համար անհրաժեշտ են սերվո շարժիչ փոխանցման տուփեր: Շատ սերվո փոխանցման տուփեր ներառում են պտտվող շարժակներ, պոլիմերային նյութերից և մետաղից պատրաստված շարժակներ: Մետաղական փոխանցման տուփերը բնութագրվում են բարձր գնով, բայց միևնույն ժամանակ առանձնանում են ամրությամբ և ամրությամբ։

Կախված աշխատանքի պահանջվող ճշգրտությունից՝ սերվոները կարող են օգտագործել պլաստմասե թփեր կամ գնդիկավոր առանցքակալներ՝ ելքային լիսեռը պատյանի հետ հավասարեցնելու համար:

Servo drive-ը նույնպես տարբերվում է օգտագործվող կառավարման միավորի տեսակից, որոնք կամ անալոգային կամ թվային են: Թվային բլոկները ապահովում են servo drive-ի հիմնական տարրի ավելի ճշգրիտ դիրքավորում և ավելի մեծ արձագանքման արագություն:

Ձեզ դուր եկավ հոդվածը: Կիսվեք ձեր ընկերների հետ սոցիալական ցանցերում:

Սերվո շարժիչները էլեկտրամեխանիկական շարժիչների տեսակ են, որոնք չեն պտտվում անընդհատ, ինչպես DC/AC կամ քայլային շարժիչները, այլ շարժվում են դեպի որոշակի դիրք և պահպանում են այն: Դրանք օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ շարունակական ռոտացիա չի պահանջվում: Servo կրիչներ օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ անհրաժեշտ է տեղափոխվել որոշակի դիրք, այնուհետև կանգ առնել և պահպանել դիրքը.Սերվո շարժիչների ամենատարածված օգտագործումը ինքնաթիռների և նավակների ղեկի դիրքի կառավարումն է և այլն: Սերվոները արդյունավետորեն օգտագործվում են այս հատվածներում, քանի որ ղեկը 360 աստիճանով տեղափոխելու կարիք չունի և անիվների պես անընդհատ պտույտ չի պահանջում: Servo կրիչներն օգտագործում են նաև հետադարձ կապի մեխանիզմ, որպեսզի կարողանան մշակել սխալները և ուղղել դրանք դիրքավորման ժամանակ: Նման համակարգը կոչվում է հետեւել. Այսպիսով, եթե օդի հոսքը ճնշում է գործադրում ղեկի վրա և շեղում այն, ապա սերվոն ուժ կկիրառի հակառակ ուղղությամբ և կփորձի շտկել սխալը։ Օրինակ՝ եթե սերվոյին ասեք՝ գնա և կողպվի 30 աստիճանով, իսկ հետո փորձեք ձեռքով պտտել, սերվոները կփորձեն հաղթահարել ուժը և պահպանել նշված անկյունը:

Սերվո կրիչներ օգտագործվում են նաև RC մեքենաների ղեկը կառավարելու համար, ռոբոտաշինություն և այլն։Կան բազմաթիվ տեսակի servos, բայց այստեղ մենք կկենտրոնանանքփոքր servos այսպես կոչվածհոբբի. Հօբբy շարժիչը և դրա կառավարման մեխանիզմըկառուցված մեկ բլոկի մեջ:Միացումը կատարվում է երեք միացնող լարերի միջոցով. Մենք կօգտագործենք servoFutabaS3003.

FutabaS3003 էլեկտրալարեր.

1.ԿԱՐՄԻՐ -> Դիրքի կառավարում, էլեկտրամատակարարում +4.8V-ից 6V

2.BLACK->Gound

3. WHITE -> Կառավարման ազդանշան:

Servo drive հսկողություն.

Հեշտ է կառավարել սերվոն միկրոկոնտրոլերի օգնությամբ, արտաքին դրայվերներ չեն պահանջվում: Ուղղակի կառավարման ազդանշան տալով, սերվոն կտեղավորվի ցանկացած անկյան տակ: Կառավարման ազդանշանի հաճախականությունը սովորաբար 50 Հց(այսինքն՝ 20 ms ժամանակահատված), իսկ իմպուլսի տեւողությունը սահմանում է անկյունը:

Համար FutabaS3003Ես պարզեցի հետևյալ համաժամացումըԶարկերակային լայնության և սերվոյի պտտման անկյան միջև կապը տրված է ստորև: Նկատի ունեցեք, որ այս սերվոն կարող է պտտվել միայն 0-ից 180 աստիճանի միջև:

0.388ms= 0 աստիճան:
1.264ms= 90 աստիճան:
(Չեզոք դիրք) 2.14 մս= 180 աստիճան:

Servo շարժիչի հսկողություն:

Սերվո շարժիչները կառավարելու համար կարող եք օգտագործել AVR միկրոկոնտրոլեր PWM ֆունկցիայով: Այսպիսով, PWM-ն ավտոմատ կերպով կստեղծի servo lock ազդանշաններ, և վերահսկիչի պրոցեսորը կազատվի այլ առաջադրանքների համար:Հասկանալու համար, թե ինչպես կարող եք կարգավորել և օգտագործել PWM-ը, դուք պետք է ունենաք հիմնական գիտելիքներ AVR-ում ապարատային ժամաչափերի և PWM մոդուլների մասին:

Այստեղ մենք կօգտագործենք AVR Timer մոդուլը:որն է 16 բիթ ժմչփ և ունի երկու PWM ալիք (A և B):

Պրոցեսորի հաճախականությունը 16 ՄՀց է, այս հաճախականությունը առավելագույն հաճախականությունն է, որով AVR-ների մեծ մասը կարող են աշխատել: Մենք նաև կօգտագործենք հաճախականության բաժանարար 64-ի վրա:Այսպիսով, ժմչփը կստանա 16 ՄՀց/64 =250 կհց (4 մկվ): Ժմչփը դրեք 14 ռեժիմին:

Ժամաչափը գործում է 14-րդ ռեժիմում

FAST PWM ռեժիմ
Տ T OP արժեքը = ICR1

Այսպիսով, մենք սահմանեցինք ICR1A = 4999, սա մեզ տալիս է 20ms (50 Հց) PWM ժամանակաշրջան: Համոզվեք, որ ելքային ռեժիմը դրված է ճիշտ կարգավորումների վրա՝ COM1A1, COM1A0 (PWM ալիքի համար) և COM1B1, COM1B0 (PWM ալիքի համար B)

COM1A1= 1 և COM1A0 = 0 (PWM Աղբյուր)

COM1B1= 1 և COM1B0 = 0 (PWM ալիք B)

Այժմ աշխատանքային ցիկլը կարող է սահմանվել՝ կարգավորելով OCR1A և OCR1B գրանցամատյանները: Այս երկու PWM ժամանակաշրջանի կառավարման ռեգիստրներըՔանի որ ժամանակաչափի ժամանակահատվածը 4 մկվ է(հիշեք 16 ՄՀց բաժանված 64-ի) Մենք կարող ենք հաշվարկել այն արժեքները, որոնք անհրաժեշտ են սերվոն որոշակի անկյան տակ պտտելու համար:

§ Servo անկյունը 0 աստիճան պահանջում է 0,388ms (388uS) իմպուլսի լայնություն, ուստի OCR1A արժեքը = 388us/4us = 97

§ Սերվոյի 90 աստիճան անկյունը պահանջում է 1,264 մս (1264 uS) զարկերակային լայնություն, ուստի OCR1A արժեքը = 1264us/4us = 316

§ Սերվոյի 180 աստիճան անկյունը պահանջում է 2,140 ms (2140 uS) իմպուլսի լայնություն, ուստի OCR1A արժեքը = 2140us/4us = 535

Այսպիսով, մենք կարող ենքհաշվարկել արժեքըOCR1A (կամ OCR1B երկրորդ սերվոյի համար) ցանկացած անկյան համար: Նկատի ունեցեք, որ OCR1x արժեքները տատանվում են 97-ից մինչև 535-ը 0-ից 180 աստիճան անկյունների համար:

Շարժիչի կառավարման ծրագիր.

Դեմո ծրագիրը տրված է ստորև՝ ցույց տալով, թե ինչպես օգտագործել սերվո շարժիչները AVR միկրոկառավարիչով: Ծրագրի աշխատանքը շատ պարզ է, այն սկսվում է ժմչփի և PWM-ի սկզբնավորումից: Սկզբում սերվոն ֆիքսվում է 0 աստիճանի վրա, այնուհետև տեղափոխվում է 90 աստիճան և որոշ ժամանակ սպասելուց հետո տեղափոխվում է 135 աստիճան, և վերջապես մինչև 180 աստիճան: Այս գործընթացը կրկնվում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ սկավառակը միացված է հոսանքին:

Ծրագրի ճիշտ աշխատանքի պարամետրերը.

ՑԱԾՐ Ապահովիչ= 0xFF և Բարձր ապահովիչ= 0xC9
Հաճախականությունը = 16 ՄՀց:
Servo շարժիչի դրոշմակնիք Futaba S3003.
MCU-ն AtMega32 կամ ATmega16 մեկ չիպով միկրոկառավարիչ է:

Սխեման

ՀԱՅՏԵՐ:

Այս դասում մենք կանդրադառնանք սերվոների նախագծմանը և շահագործման սկզբունքին: Եկեք նայենք Arduino-ում պոտենցիոմետրի միջոցով servo drive-ը կառավարելու երկու պարզ էսքիզների: Մենք նաև կսովորենք նոր հրամաններ C++ ծրագրավորման լեզվով servo.գրել, servo.կարդա, servo.attachև սովորեք, թե ինչպես կարելի է միացնել գրադարանը էսքիզներով՝ Arduino-ի միջոցով կառավարելու servos և այլ սարքեր:

Սերվոշարժիչ սարք (սերվո)

Servo drive (servomotor) տարբեր ռոբոտների և մեխանիզմների նախագծման կարևոր տարր է: Սա ճշգրիտ կատարող է, որն ունի հետադարձ կապ, որը թույլ է տալիս ճշգրիտ վերահսկել մեխանիզմների շարժումները: Այլ կերպ ասած, մուտքի մոտ ստանալով հսկիչ ազդանշանի արժեքը, սերվոմոտորը ձգտում է պահպանել այդ արժեքը իր մղիչի ելքում:

Սերվոները լայնորեն օգտագործվում են ռոբոտների մեխանիկական շարժումները մոդելավորելու համար։ Սերվո շարժիչը բաղկացած է սենսորից (արագությունը, դիրքը և այլն), մեխանիկական համակարգից շարժիչի կառավարման միավորից և էլեկտրոնային միացումից: Սարքի փոխանցման տուփերը (փոխանցումները) պատրաստված են մետաղից, ածխածնից կամ պլաստմասից։ Պլաստիկ սերվոշարժիչները չեն կարող դիմակայել ծանր բեռներին և հարվածներին:

Սերվոմոտորն ունի ներկառուցված պոտենցիոմետր, որը միացված է ելքային լիսեռին։ Շրջելով լիսեռը, servo drive-ը փոխում է լարման արժեքը պոտենցիոմետրի վրա: Տախտակը վերլուծում է մուտքային ազդանշանի լարումը և համեմատում այն պոտենցիոմետրի լարման հետ, արդյունքում ստացված տարբերության հիման վրա շարժիչը կպտտվի այնքան ժամանակ, մինչև այն հավասարեցնի ելքի և պոտենցիոմետրի լարումը:

Սերվո հսկողություն՝ օգտագործելով զարկերակային լայնության մոդուլյացիան

Ինչպես միացնել servo Arduino-ին

Servo drive-ի միացման դիագրամը Arduino-ին սովորաբար հետևյալն է. միացրեք սև լարը GND-ին, կարմիր լարը միացրեք 5 Վ-ին, և նարնջագույն/դեղին մետաղալարը անալոգային կապին PWM-ով (Pulse Width Modulation): Arduino-ում servo drive-ի կառավարումը բավականին պարզ է, բայց servos-ի պտտման անկյունները 180° և 360° են, ինչը պետք է հաշվի առնել ռոբոտաշինության մեջ:

Այս դասի համար մեզ անհրաժեշտ կլինեն հետևյալ մանրամասները.

Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega տախտակ;
Հացի տախտակ;
USB մալուխ;
1 servo drive;
1 պոտենցիոմետր;
Լարեր «տղամարդ-տղամարդ» և «տղամարդ-տղամարդ»:

Առաջին ուրվագիծում մենք կնայենք, թե ինչպես կառավարել servo Arduino-ում myservo.write(0) հրամանի միջոցով: Մենք նաև կօգտագործենք ստանդարտ Servo.h գրադարանը: Սերվոն միացրեք Arduino տախտակին, ըստ վերևի լուսանկարի գծապատկերի և վերբեռնեք պատրաստի ուրվագիծը: Void loop() պրոցեդուրայում մենք պարզապես կդնենք servo-ն անհրաժեշտ պտտման անկյան վրա և սպասելու ժամանակը մինչև հաջորդ պտույտը:

Էսքիզ Arduino-ում servo drive-ի համար

#ներառում Servo servo1; // հայտարարել «servo1» տիպի servo փոփոխական void setup()(servo1.attach(11); // սերվոն կապել անալոգային ելքին 11) void loop () ( servo1.write (0); // ռոտացիայի անկյունը սահմանել 0ուշացում (2000); // սպասել 2 վայրկյան servo1.write (90); // ռոտացիայի անկյունը սահմանել 90ուշացում (2000); // սպասել 2 վայրկյան servo1.write (180); // սահմանել պտտման անկյունը 180ուշացում (2000); // սպասեք 2 վայրկյան)

Կոդի բացատրություններ.

Ստանդարտ Servo.h գրադարանը պարունակում է լրացուցիչ հրամանների մի շարք, որոնք կարող են զգալիորեն պարզեցնել ուրվագիծը.
Servo փոփոխականն անհրաժեշտ է Arduino-ին մի քանի servos միացնելիս խառնաշփոթությունից խուսափելու համար: Մենք յուրաքանչյուր դրայվի անուն ենք տալիս.
Servo1.attach(10) հրամանը կապում է սկավառակը անալոգային ելքի 10-ին:
Ծրագրում մենք պտտում ենք սկավառակը 0-90-180 աստիճանով և այն վերադարձնում սկզբնական դիրքի, քանի որ void loop-ի ընթացակարգը կրկնվում է ցիկլային:

Սերվո կառավարում պոտենցիոմետրով

Սերվոյի և պոտենցիոմետրի միացում Arduino Uno-ին

Arduino-ն թույլ է տալիս ոչ միայն կառավարել, այլև ընթերցումներ կարդալ servo drive-ից: Myservo.read(0) հրամանը կարդում է servo լիսեռի պտտման ընթացիկ անկյունը, և մենք կարող ենք տեսնել այն պորտի մոնիտորին: Եկեք ավելի բարդ օրինակ բերենք Arduino-ում պոտենցիոմետրով servo drive-ի կառավարումը: Կառուցեք պոտենցիոմետրի միացում և վերբեռնեք սերվո հսկողության ուրվագիծը:

Պոտենցիոմետրով սերվոյի ուրվագիծ

#ներառում // միացրեք գրադարանը servo drive-ի հետ աշխատելու համար Servo servo; // հայտարարել «servo» տիպի servo փոփոխական void setup()(servo.attach(10); // կապել սերվոն անալոգային ելքին 10 pinMode (A0, INPUT); // միացնել պոտենցիոմետրը անալոգային A0 մուտքին Serial.begin (9600); // միացրեք պորտի մոնիտորը) void loop () ( servo.write(analogRead(A0)/4); // փոխանցում է արժեքներ սերվո լիսեռի համար Serial .println(analogRead(A0)); // ցուցադրել պոտենցիոմետրի ընթերցումները մոնիտորի վրա Serial .println(analogRead(A0)/4); // թողարկեք սերվո կրիչին ուղարկված ազդանշանը Serial.println(); // թողարկեք դատարկ տող դեպի պորտի մոնիտորուշացում (1000); // հետաձգել մեկ վայրկյան }

Կոդի բացատրություններ.

Այս անգամ մենք ուրվագծում սերվոն անվանեցինք servo;
Servo.write(analogRead(A0)/4) հրամանը արժեքներ է փոխանցում servo drive-ի լիսեռի համար - մենք ստացված լարումը բաժանում ենք պոտենցիոմետրից չորսի և ուղարկում այս արժեքը սերվո սկավառակին:
Serial.println (servo.read(10)) հրամանը կարդում է servo լիսեռի անկյունը և այն փոխանցում պորտի մոնիտորին:

Սերվոմարատորները հաճախ օգտագործվում են Arduino-ի տարբեր նախագծերում տարբեր գործառույթների համար՝ շրջադարձային կառույցներ, մեխանիզմների շարժվող մասեր: Քանի որ սերվո շարժիչը մշտապես ձգտում է պահպանել ռոտացիայի տվյալ անկյունը, պատրաստ եղեք էներգիայի սպառման ավելացմանը: Սա հատկապես զգայուն կլինի մարտկոցներով կամ վերալիցքավորվող մարտկոցներով աշխատող ինքնավար ռոբոտներում:

Նաև հաճախ կարդացեք.

Չնայած այն հանգամանքին, որ ավտոմատացված կառավարման համակարգերը մտել են մեր առօրյա կյանք, ոչ բոլորը գիտեն servo drive-ի մասին: Ինչ է դա? Դա մի համակարգ է, որն իրականացնում է բարձր ճշգրտության դինամիկ գործընթացներ: Սարքը բաղկացած է շարժիչից, սենսորից և կառավարման միավորից, որն ապահովում է անհրաժեշտ արագության, դիրքի և ոլորող մոմենտների մշակումը:

Սերվո կրիչները ներառում են տարբեր ուժեղացուցիչներ և կարգավորիչներ, սակայն տերմինն ավելի հաճախ օգտագործվում է ավտոմատ համակարգերում` բացասական դիրքի արձագանքով էլեկտրական շարժիչին վերաբերելու համար: Հիմքը էլեկտրական շարժիչի աշխատանքի ճշգրտումն է, երբ մատակարարվում է հսկիչ ազդանշան:

Ինչպե՞ս է աշխատում servo drive-ը:

Ինչն ավելի հեշտ է հասկանալ, եթե հաշվի առնենք սարքի դիզայնը և շահագործումը: Էլեկտրամեխանիկական servo drive միավորը տեղադրված է մեկ բնակարանում: Դրա բնութագրերն են դիզայնը, աշխատանքային լարումը, հաճախականությունը և ոլորող մոմենտը: Սենսորների ընթերցումների հիման վրա ազդանշան է ստացվում կարգավորիչից կամ միկրոսխեմայից՝ սերվոմոտորի աշխատանքը կարգավորելու համար:

Ամենապարզ սարքը DC շարժիչն է, հսկիչ սխեման և պոտենցիոմետրը: Դիզայնը նախատեսում է փոխանցման տուփի առկայություն՝ ելքային լիսեռի շարժման տվյալ արագություն ստանալու համար։

Կառավարման միացում

Սերվո սկավառակը կարող է միացվել պարզ սխեմայի միջոցով NE555 ժամանակաչափով զարկերակային գեներատորի ռեժիմում:

Շարժիչի լիսեռի դիրքը որոշվում է իմպուլսի լայնությամբ, որը սահմանվում է փոփոխական ռեզիստորով R1: Ազդանշանները պետք է մատակարարվեն գեներատորի կողմից անընդհատ, օրինակ՝ յուրաքանչյուր 20 ms-ում: Երբ հրաման է ստացվում (ռեզիստորի շարժիչը շարժելով), փոխանցման տուփի ելքային լիսեռը պտտվում է և դրվում է որոշակի դիրքի: Երբ ենթարկվում է արտաքին ազդեցության, այն կդիմանա՝ փորձելով մնալ տեղում:

Ջեռուցման համակարգի մեխանիկական հսկողություն

Servo drive - ինչ է դա: Սա լավ հասկացվում է ջեռուցվող հատակի համակարգում նրա գործարկմամբ՝ որպես հովացուցիչ նյութի հոսքը կարգավորող սարք: Եթե դա անում եք ձեռքով, ապա ստիպված կլինեք անընդհատ պտտել կոլեկտորների փականները, քանի որ ջեռուցման սխեմաներին մատակարարվող տաք ջրի հոսքը փոփոխական է:

Տարբեր սարքեր օգտագործվում են հատակային ջեռուցման համակարգերի ավտոմատ կարգավորման համար: Ամենապարզը հսկիչ փականի վրա տեղադրված ջերմային գլուխն է: Այն բաղկացած է մեխանիկական կարգավորիչ գլխիկից, զսպանակային մեխանիզմից և մղիչին միացված փչակից։ Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, փչակի ներսում տոլուոլը տաքանում է, որն ընդլայնվում է և սեղմում փականի ցողունը՝ փակելով այն։ Հովացուցիչ նյութի հոսքը արգելափակված է, և այն սկսում է սառչել ջեռուցման միացումում: Երբ սառչում է նախապես որոշված մակարդակի վրա, փչակը նորից բացում է փականը և տաք ջրի նոր բաժինը մտնում է համակարգ:

Յուրաքանչյուր ջեռուցման շրջանի վրա տեղադրվում են մեխանիկական կարգավորիչներ և կարգավորվում ձեռքով, որից հետո ջերմաստիճանը ավտոմատ կերպով պահպանվում է մշտական:

Էլեկտրական servo drive ջեռուցման համար

Ավելի առաջադեմ սարքը էլեկտրական սերվո շարժիչն է ջեռուցման կամ հատակային ջեռուցման համար: Այն ներառում է փոխկապակցված մեխանիզմների համակարգ, որը պահպանում է ներսի օդի ջերմաստիճանը:

Ջեռուցման servo drive-ն աշխատում է թերմոստատի հետ, որը տեղադրված է պատին։ Ջրատաքացվող հատակի կոլեկտորի դիմաց, սնուցող խողովակի վրա տեղադրված է էլեկտրական ծորակ։ Այնուհետև միացումը կատարվում է, 220 Վ հոսանք է մատակարարվում և թերմոստատի վրա դրվում է ցանկալի ռեժիմը։ Համակարգը հագեցած է երկու սենսորներով՝ մեկը հատակին, մյուսը՝ սենյակում։ Նրանք հրամաններ են փոխանցում թերմոստատին, որը կառավարում է ծորակին միացված սերվոմոտորը: Կառավարման ճշգրտությունն ավելի բարձր կլինի, եթե սարքը դրսում տեղադրեք, քանի որ կլիմայական պայմանները անընդհատ փոխվում են և ազդում ներքին ջերմաստիճանի վրա:

Սերվոմոտորը կառավարում է երկկողմանի կամ եռակողմ փականը: Առաջինը փոխում է հովացուցիչի ջերմաստիճանը ջեռուցման համակարգում: Սերվո շարժիչով եռակողմ փականը պահպանում է ջերմաստիճանը հաստատուն, բայց փոխում է շղթաներին մատակարարվող տաք ջրի հոսքը: Այն պարունակում է 2 մուտք տաք հեղուկի (մատակարարման խողովակաշար) և սառը հեղուկի (վերադարձի) համար: Կա միայն մեկ ելք, որի միջոցով մատակարարվում է տվյալ ջերմաստիճանի խառնուրդ։ Փականն ապահովում է հոսքերի խառնումը՝ դրանով իսկ կարգավորելով կոլեկտորների ջերմամատակարարումը: Եթե մուտքերից մեկը բացվում է, ապա մյուսը սկսում է փակվել։ Այս դեպքում ելքային հոսքի արագությունը մնում է անփոփոխ:

Բեռնախցիկի կափարիչի սերվո

Ժամանակակից մեքենաները հիմնականում արտադրվում են բեռնախցիկի ավտոմատ բացմամբ և փակմամբ։ Սա պահանջում է servo drive-ի տեղադրում: Արտադրողները օգտագործում են 2 մեթոդ մեքենաներին նման տարբերակ տրամադրելու համար. Հուսալի տարբերակն օդաճնշական շարժիչն է, բայց դա ավելի թանկ է: Էլեկտրական շարժիչը վերահսկվում է ընտրելու մի քանի եղանակով.

հեռակառավարման վահանակից;
կոճակ վարորդի դռան վահանակի վրա;
բռնակ բեռնախցիկի կափարիչի վրա:

Ձեռքով բացումը միշտ չէ, որ հարմար է, հատկապես ձմռանը, երբ կողպեքը կարող է սառչել: Բեռնախցիկի servo drive-ը համակցված է կողպեքով, որը լրացուցիչ պաշտպանում է մեքենան չարտոնված մուտքից:

Սարքերը օգտագործվում են արտասահմանյան մեքենաների վրա, սակայն ցանկության դեպքում դրանք կարող են տեղադրվել հայրենական մոդելների վրա։ Նախընտրելի է օգտագործել էլեկտրական շարժիչով շարժիչ:

Կան նաև մագնիսական թիթեղներով սարքեր, բայց դրանք ավելի բարդ են և ավելի քիչ են օգտագործվում:

Ամենաէժանը էլեկտրական սարքերն են, որոնք նախատեսված են միայն բացելու համար։ Դուք կարող եք ընտրել բեռնախցիկի շարժիչ, որը բաղկացած է իներցիալ մեխանիզմով էլեկտրական շարժիչից, որն անջատվում է, երբ շարժման խոչընդոտ է առաջանում: Թանկարժեք մոդելները բաղկացած են կափարիչը բարձրացնելու և իջեցնելու սարքից, ավելի մոտ փակող մեխանիզմից, կարգավորիչից և սենսորներից։

Բեռնախցիկի կափարիչի սերվոմոտորի տեղադրումն ու կարգավորումը կատարվում է գործարանում, սակայն պարզ սարքերը կարող են տեղադրվել ինքնուրույն:

Servo Drive- ի բնութագրերը

Սարքերը հասանելի են անալոգային և թվային տեսակների: Սկավառակներն արտաքին տեսքով չեն տարբերվում, բայց նրանց միջև տարբերությունը զգալի է։ Վերջիններս ունեն ավելի ճշգրիտ հրամանների մշակում, քանի որ կառավարումն իրականացվում է միկրոպրոցեսորների միջոցով։ Ծրագրերը գրվում և մուտքագրվում են սերվոյի համար: Անալոգային սարքերը գործում են միկրոսխեմաների ազդանշաններից: Նրանց առավելություններն են պարզ սարքը և ավելի ցածր գինը։

Ընտրության հիմնական պարամետրերը հետևյալն են.

Սնուցում. Լարումը մատակարարվում է երեք լարերի միջոցով: Սպիտակը փոխանցում է իմպուլս, կարմիրը՝ գործառնական լարումը, սևը կամ շագանակագույնը՝ չեզոք:
Չափերը՝ մեծ, ստանդարտ և միկրո սարքեր:
Արագություն. Այն որոշում է, թե որքան երկար է լիսեռը պտտվելու 60 0 անկյան տակ: Էժան սարքերն ունեն 0,22 վայրկյան արագություն։ Եթե պահանջվում է բարձր արագություն, ապա այն կկազմի 0,06 վայրկյան:
Պահի մեծությունը. Պարամետրը առաջնահերթություն է, քանի որ ցածր ոլորող մոմենտն ավելի է դժվարացնում կառավարումը:

Ինչպե՞ս կառավարել թվային սերվոն:

Սկավառակները միացված են ծրագրավորվող կարգավորիչներին, որոնց թվում հայտնի է Arduino-ն։ Նրա տախտակի միացումը կատարվում է երեք լարով։ Երկու մատակարարման լարում, իսկ երրորդը կրում է կառավարման ազդանշան:

Թվային կառավարվող servo drive-ի հրահանգները ապահովում են պարզ ծրագրի վերահսկիչի առկայություն, որը թույլ է տալիս կարդալ պոտենցիոմետրի ընթերցումները և դրանք վերածել թվերի: Այնուհետև այն վերածվում է փոխանցման հրամանի՝ սերվո լիսեռը որոշակի դիրքի պտտելու համար: Ծրագիրը գրվում է սկավառակի վրա, այնուհետև փոխանցվում է վերահսկիչին:

Եզրակացություն

Մենք ավելի մոտիկից նայեցինք servo drive-ին: Ինչ է դա, պարզ կդառնա, երբ պահանջվի տարբեր գործընթացների ավտոմատացում, որտեղ անհրաժեշտ է պտտել և պահել էլեկտրական շարժիչի լիսեռը տվյալ դիրքում: Սարքերը հասանելի են անալոգային և թվային տարբերակներով։ Վերջիններս ավելի լայն կիրառություն են գտել իրենց բարձր լուծողականության, բարձր հզորության և դիրքավորման ճշգրտության շնորհիվ:

Ժամանակակից բարձր տեխնոլոգիական սարքավորումները ներառում են դիզայնի տարրերի օգտագործում, որոնք թույլ են տալիս մշտական դինամիկ շարժումներ լիսեռի պտտման անկյան մշտական վերահսկմամբ, ինչպես նաև էլեկտրամեխանիկական սարքերում արագությունները վերահսկելու ունակությամբ: Այս տեսակի խնդիրների ողջ շրջանակը կարելի է լուծել սերվոմարատորների միջոցով: Դրանք էլեկտրական շարժիչ համակարգ են, որը թույլ է տալիս արդյունավետ վերահսկել արագությունը պահանջվող տիրույթում: Այս տեսակի սարքի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս իրականացնել բարձր հաճախականությամբ պրոցեսների պարբերական կրկնելիություն։ Սերվոմարատորները նորարարական տարբերակ են էլեկտրական շարժիչների համար, այդ իսկ պատճառով դրանք լայնորեն կիրառվում են մեքենաշինության և այլ ոլորտներում: Նման սարքերը համատեղում են բարձր աշխատանքային արդյունավետությունը և ցածր աղմուկի մակարդակը:

Servo շարժիչի դիզայն

Սերվոմոտորի դիզայնը պահանջում է հետևյալ տարրերը.

Ռոտոր;
Ստատոր;
Միացման համար նախատեսված բաղադրիչներ (վարդակներ կամ տերմինալային տուփեր);
Հետադարձ կապի սենսոր (կոդավորիչ);
Վերահսկման, մոնիտորինգի և ուղղման միավոր;
Միացման և անջատման համակարգ;
Բնակարաններ (պատյան տիպի շարժիչներում)

Դիզայնի հիմնական տարբերությունը դիտարկվող սարքերի և սովորական DC և AC շարժիչների միջև, որոնք կահավորված են խոզանակներով կամ առանց դրանց, դրանք կառավարելու ունակությունն է՝ փոխելով ռոտորի արագությունը, ոլորող մոմենտը և դիրքը:

Շարժիչը կարելի է միացնել և անջատել համակարգի միջոցով մեխանիկական(ռեզիստորներ, պոտենցիոմետրեր և այլն) կամ էլեկտրոնային(միկրոպրոցեսոր) տեսակ. Այն հիմնված է հետադարձ սենսորի տվյալների և սահմանված արժեքի համեմատության սկզբունքի վրա ռելեի միջոցով սարքին մատակարարվող լարման հետ: Ավելի բարձր տեխնոլոգիական նախագծերում հաշվի է առնվում նաև ռոտորի իներցիան, ինչը հանգեցնում է սահուն արագացման և արգելակման:

Հայեցակարգային առումով բոլոր սերվոշարժիչները կարող են դասակարգվել որպես բարձր հզորության ակտուատորներ ճշգրիտ դիրքորոշման համակարգերի, մեքենաների և սարքերի համար: Սերվոշարժիչի հիմնական խնդիրն այն է, որ մղիչը ճիշտ տեղավորվի տարածության ցանկալի կետում:

Գործողության սկզբունքը

Սերվոմարատորների աշխատանքի հիմնական ասպեկտը համակարգի ներսում դրա գործողության պայմաններն են G կոդեր, այսինքն՝ հատուկ ծրագրում պարունակվող կառավարման հրամաններ։ Եթե դիտարկենք այս հարցը՝ օգտագործելով օրինակ CNC, այնուհետև սերվոշարժիչները գործում են փոխարկիչների հետ փոխազդեցությամբ, որոնք փոխում են լարման արժեքը խարիսխի կամ շարժիչի հուզիչ ոլորման վրա՝ ելնելով մուտքային լարման մակարդակից։ Սովորաբար, ամբողջ համակարգը վերահսկվում է CNC դարակով: Երբ դարակից հրաման է ստացվում X կոորդինատային առանցքի երկայնքով որոշակի տարածություն անցնելու համար, դարակի թվային-անալոգային փոխարկիչի ենթաբաժնում ստեղծվում է որոշակի մեծության լարում, որը փոխանցվում է նշված շարժիչի սնուցման համար: համակարգել. Սերվոմոտորում սկսվում է կապարի պտուտակի պտույտը, որով միացված են կոդավորիչը և մեքենայի գործադիր մարմինը։ Առաջինում առաջանում են իմպուլսներ, որոնք հաշվում են ստենդը։ Ծրագիրը նախատեսում է, որ կոդավորիչից ստացվող ազդանշանների որոշակի քանակ համապատասխանում է մղիչի անցման որոշակի հեռավորությանը: Երբ ստացվում է անհրաժեշտ քանակի իմպուլսներ, անալոգային փոխարկիչը արտադրում է ելքային լարման զրոյական արժեք, և սերվոմոտորը կանգ է առնում: Մեքենայի աշխատանքային տարրերի արտաքին ազդեցության տակ տեղաշարժվելու դեպքում կոդավորիչի վրա առաջանում է զարկերակ, որը հաշվարկվում է դարակաշարով, անհամապատասխան լարում է կիրառվում շարժիչի վրա, և շարժիչի խարիսխը պտտվում է մինչև զրոյական անհամապատասխանության արժեքը: ձեռք բերված. Արդյունքում մեքենայի աշխատանքային տարրը ճշգրիտ պահվում է տվյալ դիրքում:

Սերվո շարժիչների տեսակները

Ինչպես մյուս սարքերը, սերվո շարժիչները հասանելի են մի քանի դիզայնով: Այս տեսակի ապրանքներն են.

Կոլեկցիոներ;
Անկոլեկցիոներ.

Սարքերը կարող են սնուցվել ինչպես ուղղակի, այնպես էլ փոփոխական հոսանքով: AC սերվոմատորները համեմատաբար էժան են: Ապրանքները շուկայում հասանելի են նաև ասինխրոն և սինխրոն տարբերակներով: Սինխրոն տարբերակում արտադրանքի շահագործման ընթացքում մագնիսական դաշտի շարժումը համընկնում է ռոտորի պտույտի հետ, ուստի դրանց ուղղությունը ստատորի նկատմամբ համընկնում է։ Ասինխրոն սարքերը վերահսկվում են մատակարարման հոսանքի պարամետրերը փոխելով (փոխելով դրա հաճախականությունը ինվերտորի միջոցով): Սերվոմարատորները, որոնք շարժվում են ուղիղ հոսանքով, նշվում են DC հապավումով: Այս տեսակի արտադրանքը շատ դեպքերում օգտագործվում է շարունակական շահագործման համար նախատեսված սարքավորումներում, քանի որ դրանք առանձնանում են շահագործման ընթացքում ավելի մեծ կայունությամբ:

Servo Motor Տեխնիկական

Սինքրոն և ասինխրոն շարժիչների գործառնական բնութագրերը որոշ չափով տարբերվում են:

Սինխրոն սերվոշարժիչներ	Asynchronous servomotors
Ունեն աշխատանքային բարձր դինամիկա (ստատիկ վիճակից դինամիկ վիճակի անցնելու արագություն)։	Աշխատանքում ունեն միջին և բարձր դինամիկա։
Բարձր պահերի ժամանակ իներցիոն բեռները չափավոր լավ կարգավորվում են:	Իներցիոն բեռների գագաթնակետային մոմենտների դեպքում դրանք լավ կարգավորվում են:
Կարող է դիմակայել բարձր ծանրաբեռնվածությանը (մինչև 6 Mn կախված միավորի տեսակից):	Ծանրաբեռնելու ունակությունը մոտենում է եռապատիկ արժեքին:
Նրանք ունեն թույլատրելի ջերմային բեռների բարձր սահման, երբ երկար ժամանակ աշխատում են լիսեռի պտտման արագությունների ողջ տիրույթում:	Շարժիչները կարողանում են դիմակայել բարձր ջերմային բեռներին, որոնց մակարդակը կախված է լիսեռի պտտման արագությունից։
Արտադրանքի սառեցումը տեղի է ունենում կոնվեկցիոն տեխնոլոգիայի, ինչպես նաև հատուկ նախագծված ջերմային լվացարանների կամ ջերմային ճառագայթման միջոցով:	Մեխանիզմի մասերի սառեցումն իրականացվում է լիսեռի վրա տեղադրված շարժիչով կամ հարկադիր միջոցներով։
Բարձրորակ լիսեռի արագության վերահսկում:	Լիսեռի արագությունը վերահսկվում է որակի բարձր մակարդակով:
Հնարավոր է երկարաժամկետ շահագործում մեկնարկային մոմենտով ցածր արագությամբ:	Բարձր ջերմային բեռները անհնարին են դարձնում երկարաժամկետ շահագործումը ցածր արագությամբ առանց հարկադիր սառեցման:
Փոխարկիչը (կախված բնութագրերից) թույլ է տալիս կարգավորել պտտման արագությունը 1-ից 5000 և նույնիսկ ավելին:	Պտտման արագությունը կառավարվում է փոխարկիչով, որն ունի մեծ արդյունավետություն 1-ից 5000 և ավելի միջակայքում:
Ցածր արագությունների դեպքում նկատվում են ոլորող մոմենտների իմպուլսացիաներ։	Գործողության ընթացքում ոլորող մոմենտների պուլսացիաները գործնականում բացակայում են:

Սերվո շարժիչների կիրառման ոլորտները

Իրենց բարձր դինամիկայի, դիրքավորման գերազանց ճշգրտության և սերվո շարժիչների գերբեռնվածության նկատմամբ դիմադրության շնորհիվ դրանք օգտագործվում են գործունեության տարբեր ոլորտներում: Այս արտադրատեսակների մեծ մասն օգտագործվում է մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ, ոլորուն սարքերի, էքստրուդերների, պլաստմասե արտադրանքի ներարկման համաձուլման մեխանիզմների, տպագրության և փաթեթավորման սարքավորումների, սննդի արդյունաբերության և ըմպելիքների արտադրության մեջ: Սարքերը նաև CNC մեքենաների, մամլիչ և դրոշմող սարքավորումների, ավտոմեքենաների արտադրության գծերի և այլնի անբաժանելի մասն են։ Հիմնական ուղղությունՍերվո շարժիչների կիրառությունները սնուցող շարժիչներ և դիրքավորող հաստոցներ են թվային ծրագրերի վերահսկվող համակարգեր.

Սերվոների միացում

Սերվոմատորը միացնելիս առաջին հերթին պետք է համոզվել, որ հոսանքի մալուխները ճիշտ են միացված։ Սերվոմարատորներն ունեն լարերի երկու խումբ. Սնուցումը (մատակարարումը) և լարերը կոդավորիչից: Փաթեթում կա 3 հոսանքի լար, դրանք միացված են վարորդին։ Կոդավորիչից լարերը միացված են վարորդի COM պորտին: Սննդի տեսակը և դրա քանակը կախված է ապրանքի տեսակից։

Փոքր սերվոների մեծ մասն ունի 3 լար: 1 լարը սովորական է, 1 լարը դրական է և 3 լարը ազդանշան է, արագության սենսորից: Մատակարարման այս սխեման տարածված է ցածր արագությամբ, ցածր էներգիայի սերվոների համար, որոնք իրենց դիզայնում ունեն փոխանցումատուփ:

Կառավարման ազդանշանները փոխանցելու համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել պաշտպանված ոլորված հաղորդիչներ: Էլեկտրամագնիսական դաշտերի միջամտության հնարավորությունը վերացնելու համար կարիք չկա հոսանքի մալուխը և հսկիչ լարերը միմյանց կողքի դնել: Նրանք պետք է տեղակայվեն առնվազն երեսուն սանտիմետր հեռավորության վրա:

Սերվո շարժիչների առավելություններն ու թերությունները

Սերվո շարժիչները աշխատում են անաղմուկ և հարթ: Սրանք հուսալի և անփորձանք ապրանքներ են, այդ իսկ պատճառով դրանք լայնորեն օգտագործվում են կրիտիկական շարժիչների ստեղծման մեջ: Շարժման բարձր արագությունն ու ճշգրտությունը կարելի է ապահովել նաև ցածր արագության դեպքում: Նման շարժիչը կարող է ընտրվել օգտագործողի կողմից՝ կախված առաջիկա լուծվող խնդիրներից: Թերությունները ներառում են մոդուլի բարձր արժեքը, ինչպես նաև դրա կազմաձևման բարդությունը: Սերվո շարժիչների արտադրությունը պահանջում է բարձր տեխնոլոգիական արդյունաբերական սարքավորումներ:

Այսպիսով, սպառողները կարող են ձեռք բերել սերվոշարժիչներ, որոնք լավագույնս համապատասխանում են առաջիկա շահագործման պայմաններին, ստեղծելով բարձր հուսալի և ֆունկցիոնալ շարժիչ: