Ce este un servomotor? Cum funcționează un servomotor?

Servomotor - un servomotor este un motor electric care funcționează pe baza principiului feedback-ului. De la rotorul motorului, rotația este transmisă prin cutia de viteze către mecanismul de control, feedback-ul este furnizat de unitatea de control, care este conectată la un senzor care controlează unghiul de rotație.
Servomotoarele sunt utilizate în mașini pentru a asigura mișcarea liniară și unghiulară a elementelor a căror poziție precisă este supusă unor cerințe ridicate. Principiul de funcționare al unui servomotor se bazează pe reglarea funcționării unui motor electric pentru a executa un semnal de control.

Servo drive - compoziție și scop

Dacă semnalul de control specifică unghiul la care se rotește arborele de ieșire al motorului, acesta este convertit într-o tensiune aplicată. Pentru feedback, se folosește un senzor care măsoară una dintre caracteristicile de ieșire ale motorului. Citirile colectate de senzor sunt procesate de unitatea de control, apoi se regleaza functionarea servomotorului.

Designul servomotorului constă dintr-o unitate electromecanică, ale cărei elemente sunt situate în interiorul unei carcase. Servoacționarea include o cutie de viteze, un motor electric, o unitate de control și un senzor.

Principalele caracteristici ale servomotor sunt tensiunea de alimentare de operare, cuplul, viteza de rotație, materialele și designul utilizat într-un anumit model.

Servo drive - caracteristici de proiectare și operare

Servomotoarele moderne folosesc două tipuri de motoare electrice: un rotor tubular și un miez. Motoarele de bază au un rotor cu o înfășurare și magneți DC plasați în jurul acestuia. Particularitatea acestor motoare electrice este apariția vibrațiilor atunci când pendulul se rotește, ceea ce duce la o scădere a preciziei mișcărilor unghiulare.

Motoarele cu rotor tubular nu au acest dezavantaj, dar sunt mai scumpe datorită tehnologiei complexe de producție.

Cutiile de viteze servomotor sunt necesare pentru a reduce viteza de rotație și pentru a crește cuplul arborelui de ieșire. Multe cutii de viteze servo includ roți dințate drepte, angrenaje realizate din materiale polimerice și metal. Cutiile de viteze metalice se caracterizează prin costuri ridicate, dar în același timp se disting prin rezistență și durabilitate.

În funcție de precizia de funcționare necesară, servomotoarele pot folosi bucșe din plastic sau rulmenți cu bile pentru a alinia arborele de ieșire în raport cu carcasa.

Servoacționarea diferă și prin tipul de unități de control utilizate, care sunt fie analogice, fie digitale. Blocurile digitale asigură o poziționare mai precisă a elementului principal al servomotor și o viteză de răspuns mai mare.

Ți-a plăcut articolul? Distribuie prietenilor de pe rețelele sociale!

Servomotoarele sunt un tip de actionare electromecanica care nu se roteste continuu precum motoarele DC/AC sau pas cu pas, ci se deplaseaza intr-o anumita pozitie si o mentine. Sunt utilizate acolo unde nu este necesară rotația continuă. Servomotorizările sunt utilizate acolo unde este necesar să se deplaseze într-o anumită poziție, apoi să se oprească și să se mențină poziția.Cea mai frecventă utilizare a servomotoarelor este controlul poziției cârmei aeronavelor și bărcilor etc. Servo-urile sunt folosite eficient în aceste zone, deoarece volanul nu trebuie mișcat la 360 de grade și nu necesită rotație continuă precum roțile. Servo drive-urile folosesc, de asemenea, un mecanism de feedback, astfel încât să poată procesa erorile și să le corecteze în timpul poziționării. Un astfel de sistem se numește urmărire. Deci, dacă fluxul de aer pune presiune asupra volanului și îl deviază, atunci servo-ul va aplica o forță în direcția opusă și va încerca să corecteze eroarea. De exemplu, dacă îi spuneți servo să meargă și să se blocheze la 30 de grade, și apoi încercați să îl întoarceți cu mâna, servo-urile vor încerca să depășească forța și să mențină unghiul specificat.

Servo drive-urile sunt, de asemenea, folosite pentru a controla volanul mașinilor RC, robotică etc.Există multe tipuri de servo, dar aici ne vom concentraservo mici așa numitehobby. Hobby motor și mecanismul său de controlconstruit într-un singur bloc.Conexiunea se face folosind trei fire de conectare. Vom folosi un servoFutabaS3003.

Cablajul FutabaS3003.

1.RED -> Controlul poziției, alimentare de la +4,8V la 6V

2.NEGRU->Pământ

3.ALB -> Semnal de control.

Comandă servomotor.

Este ușor să controlați servo cu ajutorul unui microcontroler, nu sunt necesare drivere externe.Doar oferind un semnal de control, servo se va poziționa în orice unghi dat.Frecvența semnalului de control este de obicei 50 Hz(adică o perioadă de 20 ms), iar durata pulsului specifică unghiul.

Pentru FutabaS3003Am aflat următoarea sincronizareRelația dintre lățimea impulsului și unghiul de rotație al servo este prezentată mai jos. Rețineți că acest servo se poate roti doar între 0 și 180 de grade.

0,388 ms= 0 grade.
1,264 ms= 90 de grade.
(poziție neutră) 2,14 ms= 180 de grade.

Control servomotoare.

Puteți utiliza microcontrolerul AVR cu funcție PWM pentru a controla servomotoarele. În acest fel, PWM va genera automat semnale de blocare a servo și CPU-ul controlerului va fi eliberat pentru alte sarcini.Pentru a înțelege cum puteți configura și utiliza PWM, trebuie să aveți cunoștințe de bază despre temporizatoarele hardware și modulele PWM din AVR.

Aici vom folosi modulul AVR Timer.care este temporizator pe 16 biți și are două canale PWM (A și B).

Frecvența CPU este de 16 MHz, această frecvență este frecvența maximă la care majoritatea AVR-urilor sunt capabile să funcționeze.Vom folosi și un divizor de frecvență cu 64.Deci, cronometrul va primi 16MHz/64 =250khz (4 µs). Setați temporizatorul la modul 14.

Funcțiile temporizatorului în modul 14

Mod PWM RAPID
T Valoarea T OP = ICR1

Deci setăm ICR1A = 4999, aceasta ne oferă o perioadă PWM de 20 ms (50 Hz). Asigurați-vă că modul de ieșire este setat la setările corecte COM1A1, COM1A0 (pentru canalul PWM) și COM1B1, COM1B0 (pentru canalul PWM B)

COM1A1= 1 și COM1A0 = 0 (Sursa PWM)

COM1B1= 1 și COM1B0 = 0 (canal PWM B)

Acum, ciclul de lucru poate fi setat prin setarea registrelor OCR1A și OCR1B. Aceste două registre de control al perioadei PWMDeoarece perioada cronometrului este de 4µs(rețineți 16 MHz împărțit la 64) Putem calcula valorile necesare pentru a roti servo-ul la un anumit unghi.

§ Unghiul servo 0 grade necesită o lățime a impulsului de 0,388 ms (388uS), deci valoarea OCR1A = 388us/4us = 97

§ Unghiul servo de 90 de grade necesită o lățime a impulsului de 1,264 ms (1264uS), deci valoarea OCR1A = 1264us/4us = 316

§ Unghiul servo de 180 de grade necesită o lățime a impulsului de 2,140 ms (2140 uS), deci valoarea OCR1A = 2140 us/4 us = 535

Deci putemcalcula valoareaOCR1A (sau OCR1B pentru al doilea servo) pentru orice unghi. Rețineți că valorile OCR1x variază de la 97 la 535 pentru unghiuri de la 0 la 180 de grade.

Program de control al motorului.

Programul demonstrativ este prezentat mai jos, care arată cum să utilizați servomotoare cu microcontrolerul AVR. Funcționarea programului este foarte simplă, începe cu inițializarea temporizatorului și a PWM.La început, servo-ul este fixat la 0 grade, apoi se deplasează la 90 de grade și după o perioadă de așteptare, se mută la 135 de grade, si in final la 180 de grade. Acest proces se repetă atâta timp cât unitatea este conectată la alimentare.

Parametrii pentru funcționarea corectă a programului.

SCĂZUT Siguranță= 0xFF și Siguranță HIGH= 0xC9
Frecvență = 16 MHz.
Ştampila servomotor Futaba S3003.
MCU este un microcontroler AtMega32 sau ATmega16 cu un singur cip.

Sistem

APLICAȚII:

În această lecție, ne vom uita la proiectarea și principiul de funcționare al servo-urilor. Să ne uităm la două schițe simple pentru controlul unui servo drive folosind un potențiometru pe Arduino. De asemenea, vom învăța noi comenzi în limbajul de programare C++ − servo.scrie, servo.citeşte, servo.ataşareși aflați cum să conectați o bibliotecă în schițe pentru a controla servo-urile și alte dispozitive prin Arduino.

Dispozitiv servomotor (servo)

Un servomotor (servomotor) este un element important în proiectarea diferitelor roboți și mecanisme. Acesta este un interpret precis care are feedback care vă permite să controlați cu precizie mișcările mecanismelor. Cu alte cuvinte, primind valoarea semnalului de control la intrare, servomotorul se străduiește să mențină această valoare la ieșirea actuatorului său.

Servo-urile sunt utilizate pe scară largă pentru a simula mișcările mecanice ale roboților. Servoacționarea constă dintr-un senzor (viteză, poziție etc.), o unitate de control a acționării dintr-un sistem mecanic și un circuit electronic. Cutiile de viteze (angrenaje) dispozitivului sunt realizate din metal, carbon sau plastic. Angrenajele servomotoarelor din plastic nu pot rezista la sarcini și impacturi grele.

Servomotorul are un potențiometru încorporat, care este conectat la arborele de ieșire. Prin rotirea arborelui, servomotorul modifică valoarea tensiunii de pe potențiometru. Placa analizează tensiunea semnalului de intrare și o compară cu tensiunea de pe potențiometru, în funcție de diferența rezultată, motorul se va roti până când egalizează tensiunea la ieșire și potențiometru.

Control servo folosind modularea lățimii impulsului

Cum se conectează un servo la Arduino

Diagrama de conectare pentru servo drive la Arduino este de obicei următoarea: conectați firul negru la GND, conectați firul roșu la 5V și firul portocaliu/galben la pinul analog cu PWM (Pulse Width Modulation). Controlul unui servo drive pe Arduino este destul de simplu, dar unghiurile de rotație ale servomotoarelor sunt de 180° și 360°, ceea ce ar trebui să fie luat în considerare în robotică.

Pentru această lecție vom avea nevoie de următoarele detalii:

Placa Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
Masca de paine;
Cablu USB;
1 servomotor;
1 potențiometru;
Fire „mascul-mascul” și „mascul-mascul”.

În prima schiță ne vom uita la cum să controlăm un servo pe Arduino folosind comanda myservo.write(0). Vom folosi, de asemenea, biblioteca standard Servo.h. Conectați servo-ul la placa Arduino conform diagramei din fotografia de mai sus și încărcați schița finală. În procedura void loop(), pur și simplu vom seta servo-ul la unghiul de rotație necesar și timpul de așteptare până la următoarea rotație.

Schiță pentru o unitate servo pe Arduino

#include Servo servo1; // declara o variabila servo de tip "servo1" void setup()(servo1.attach(11); // leagă servo la ieșirea analogică 11) void loop () ( servo1.write (0); // setați unghiul de rotație la 0întârziere (2000); // așteptați 2 secunde servo1.write (90); // setați unghiul de rotație la 90întârziere (2000); // așteptați 2 secunde servo1.write (180); // setați unghiul de rotație la 180întârziere (2000); // așteptați 2 secunde)

Explicații pentru cod:

Biblioteca standard Servo.h conține un set de comenzi suplimentare care pot simplifica semnificativ schița;
Variabila Servo este necesară pentru a evita confuzia atunci când conectați mai multe servo-uri la Arduino. Atribuim fiecărei unități un nume diferit;
Comanda servo1.attach(10) leagă unitatea de ieșire analogică 10.
În program, rotim unitatea cu 0-90-180 de grade și o întoarcem în poziția inițială, deoarece procedura buclei goale se repetă ciclic.

Servo control cu potențiometru

Conectarea servo și potențiometru la Arduino Uno

Arduino vă permite nu numai să controlați, ci și să citiți citirile de pe servomotor. Comanda myservo.read(0) citește unghiul de rotație curent al arborelui servo și îl putem vedea pe monitorul portului. Să oferim un exemplu mai complex de control al unui servomotor cu un potențiometru pe Arduino. Construiți un circuit potențiometru și încărcați schița de control servo.

Schiță pentru un servo cu potențiometru

#include // conectează biblioteca pentru a lucra cu unitatea servo Servo servo; // declara o variabila servo de tip "servo" void setup()(servo.attach(10); // leagă servo la ieșirea analogică 10 pinMode(A0,INPUT); // conectați un potențiometru la intrarea analogică A0 Serial.begin(9600); // conectați monitorul portului) void loop () ( servo.write(analogRead(A0)/4); // trece valorile pentru arborele servo Serial .println(analogRead(A0)); // afișează citirile potențiometrului pe monitor Serial .println(analogRead(A0)/4); // scoate semnalul trimis către servo drive Serial.println(); // scoate o linie goală către monitorul portuluiîntârziere (1000); // întârzie o secundă }

Explicații pentru cod:

De data aceasta am numit servo în schiță ca servo;
Comanda servo.write(analogRead(A0)/4) transmite valori pentru arborele servomotor - împărțim tensiunea rezultată de la potențiometru la patru și trimitem această valoare către servomotor.
Comanda Serial.println (servo.read(10)) citește unghiul arborelui servo și îl transmite monitorului portului.

Servomotoarele sunt adesea folosite în diferite proiecte Arduino pentru diverse funcții: structuri de rotire, părți mobile ale mecanismelor. Deoarece servomotorul se străduiește în mod constant să mențină un anumit unghi de rotație, fiți pregătiți pentru un consum crescut de energie. Acest lucru va fi deosebit de sensibil la roboții autonomi alimentați cu baterii sau baterii reîncărcabile.

De asemenea, citește des:

În ciuda faptului că sistemele de control automate au intrat în viața noastră de zi cu zi, nu toată lumea știe despre servomotor. Ce este? Este un sistem care implementează procese dinamice de înaltă precizie. Dispozitivul este format dintr-un motor, senzor și unitate de comandă care asigură procesarea vitezei, poziției și cuplului necesare.

Servo drive-urile includ diverse amplificatoare și controlere, dar termenul este folosit mai frecvent în sistemele automate pentru a se referi la o acționare electrică cu feedback negativ de poziție. Baza este reglarea funcționării motorului electric atunci când este furnizat un semnal de control.

Cum funcționează un servomotor?

Ce este este mai ușor de înțeles dacă luăm în considerare designul și funcționarea dispozitivului. Unitatea de servomotor electromecanica este găzduită într-o singură carcasă. Caracteristicile sale sunt proiectarea, tensiunea de funcționare, frecvența și cuplul. Pe baza citirilor senzorului, un semnal este primit de la controler sau microcircuit pentru a regla funcționarea servomotorului.

Cel mai simplu dispozitiv este un motor de curent continuu, un circuit de control și un potențiometru. Designul prevede prezența unei cutii de viteze pentru a obține o viteză dată de mișcare a arborelui de ieșire.

Circuit de control

Servoacționarea poate fi conectată folosind un circuit simplu cu un temporizator NE555 în modul generator de impulsuri.

Poziția arborelui motorului este determinată de lățimea impulsului, care este setată de rezistența variabilă R1. Semnalele trebuie furnizate de generator continuu, de exemplu la fiecare 20 ms. Când se primește o comandă (deplasarea motorului rezistorului), arborele de ieșire al cutiei de viteze se rotește și este setat într-o anumită poziție. Când este expus unei influențe externe, va rezista, încercând să rămână pe loc.

Controlul mecanic al sistemului de incalzire

Servo drive - ce este? Acest lucru este bine înțeles prin funcționarea sa într-un sistem de pardoseală încălzită ca dispozitiv care reglează fluxul de lichid de răcire. Dacă faceți acest lucru manual, va trebui să rotiți continuu supapele colectoarelor, deoarece debitul de apă caldă furnizat circuitelor de încălzire este variabil.

Sunt utilizate diverse dispozitive pentru a regla automat sistemele de încălzire prin pardoseală. Cel mai simplu este un cap termic montat pe o supapă de control. Este alcătuit dintr-un buton de reglare mecanică, un mecanism cu arc și un burduf conectat la un împingător. Pe măsură ce temperatura crește, toluenul din interiorul burdufului se încălzește, care se extinde și apasă pe tija supapei, închizând-o. Debitul de lichid de răcire este blocat și acesta începe să se răcească în circuitul de încălzire. Când este răcit la un nivel prestabilit, burduful deschide din nou supapa și o nouă porțiune de apă caldă intră în sistem.

Pe fiecare circuit de incalzire sunt instalate regulatoare mecanice si se regleaza manual, dupa care temperatura se mentine automat constanta.

Servoacționare electrică pentru încălzire

Un dispozitiv mai avansat este un servomotor electric pentru încălzire sau încălzire prin pardoseală. Include un sistem de mecanisme interconectate care mențin temperatura aerului din interior.

Servoacționarea pentru încălzire funcționează împreună cu un termostat, care este montat pe perete. Un robinet electric este instalat pe conducta de alimentare, în fața colectorului de pardoseală încălzit cu apă. Apoi se face conexiunea, se alimentează 220 V și se setează modul dorit pe termostat. Sistemul este echipat cu doi senzori: unul în podea și celălalt în cameră. Ei transmit comenzi către termostat, care controlează un servomotor conectat la robinet. Precizia controlului va fi mai mare dacă instalați dispozitivul în aer liber, deoarece condițiile climatice se schimbă în mod constant și afectează temperatura interioară.

Servomotorul controlează o supapă cu două sau trei căi. Prima modifică temperatura lichidului de răcire din sistemul de încălzire. O supapă cu trei căi cu servomotor menține temperatura constantă, dar modifică debitul de apă caldă furnizată circuitelor. Contine 2 intrari pentru lichid fierbinte (conducta de alimentare) si lichid rece (retur). Există o singură ieșire; prin ea este furnizat un amestec cu o anumită temperatură. Supapa asigură amestecarea debitelor, reglând astfel alimentarea cu căldură către colectoare. Dacă una dintre intrări se deschide, atunci cealaltă începe să se închidă. În acest caz, debitul de ieșire rămâne constant.

Servo capac portbagaj

Mașinile moderne sunt produse în mare parte cu deschiderea și închiderea automată a portbagajului. Acest lucru necesită instalarea unui servomotor. Producătorii folosesc 2 metode pentru a oferi mașinilor o astfel de opțiune. O opțiune fiabilă este o acționare pneumatică, dar este mai scumpă. Acționarea electrică este controlată în mai multe moduri din care puteți alege:

de la telecomandă;
butonul de pe panoul ușii șoferului;
mâner pe capacul portbagajului.

Deschiderea manuală nu este întotdeauna convenabilă, mai ales iarna, când încuietoarea poate îngheța. Servoacționarea portbagajului este combinată cu o încuietoare, care protejează suplimentar mașina de intrarea neautorizată.

Dispozitivele sunt folosite pe mașini străine, dar dacă se dorește, pot fi instalate pe modele autohtone. Este de preferat să folosiți o unitate cu motor electric.

Există și dispozitive cu plăci magnetice, dar sunt mai complexe și sunt folosite mai rar.

Cele mai ieftine sunt aparatele electrice concepute doar pentru deschidere. Puteți alege un portbagaj format dintr-un motor electric cu un mecanism inerțial care se oprește atunci când apare un obstacol în calea mișcării. Modelele scumpe constau dintr-un dispozitiv pentru ridicarea și coborârea capacului, un mecanism de blocare mai apropiat, un controler și senzori.

Instalarea și reglarea servomotorului capacului portbagajului se realizează din fabrică, dar dispozitivele simple pot fi instalate de unul singur.

Caracteristicile servomotor

Dispozitivele sunt disponibile în variante analogice și digitale. Unitățile nu diferă în aspect, dar diferența dintre ele este semnificativă. Acestea din urmă au o procesare mai precisă a comenzilor, deoarece controlul este efectuat de microprocesoare. Programele sunt scrise și introduse pentru servo. Dispozitivele analogice funcționează din semnale de la microcircuite. Avantajele lor sunt un dispozitiv simplu și un preț mai mic.

Principalii parametri de selecție sunt următorii:

Nutriție. Tensiunea este furnizată prin trei fire. Albul transmite un impuls, roșul transmite tensiunea de funcționare, negru sau maro este neutru.
Dimensiuni: dispozitive mari, standard și micro.
Viteză. Acesta determină cât de mult se va roti arborele printr-un unghi de 60 0. Dispozitivele ieftine au o viteză de 0,22 secunde. Dacă este necesară o viteză mare, aceasta va fi de 0,06 secunde.
Amploarea momentului. Parametrul este prioritar, deoarece cuplul scăzut face controlul mai dificil.

Cum se controlează servo digital?

Unitățile sunt conectate la controlere programabile, printre care Arduino este binecunoscut. Conexiunea la placa sa se face cu trei fire. Două tensiune de alimentare, iar al treilea poartă un semnal de control.

Instrucțiunile pentru un servomotor controlat digital prevăd prezența în controler a unui program simplu care vă permite să citiți citirile de la potențiometru și să le convertiți în numere. Acesta este apoi convertit într-o comandă de transmisie pentru a roti arborele servo într-o poziție specificată. Programul este scris pe disc și apoi transferat pe controler.

Concluzie

Ne-am uitat mai atent la servomotor. Ce este aceasta va deveni clar atunci când este necesară automatizarea diferitelor procese în care este necesar să se rotească și să se mențină arborele motorului electric într-o anumită poziție. Dispozitivele sunt disponibile în versiuni analogice și digitale. Acestea din urmă au găsit o aplicație mai largă datorită nivelului lor ridicat de rezoluție, puterii mari și preciziei de poziționare.

Echipamentele moderne de înaltă tehnologie implică utilizarea elementelor de proiectare care permit mișcări dinamice constante cu control constant al unghiului de rotație al arborelui, precum și capacitatea de a controla vitezele în dispozitivele electromecanice. Întreaga gamă de probleme de acest gen poate fi rezolvată folosind servomotoare. Sunt un sistem de antrenare electric care permite controlul eficient al vitezei în intervalul necesar. Utilizarea acestui tip de dispozitiv face posibilă implementarea repetabilității periodice a proceselor cu frecvență înaltă. Servomotoarele sunt o opțiune inovatoare pentru acționările electrice, motiv pentru care sunt utilizate pe scară largă în inginerie mecanică și în alte industrii. Astfel de dispozitive combină o eficiență ridicată de funcționare și un nivel scăzut de zgomot.

Design servomotor

Proiectarea servomotorului necesită următoarele elemente:

Rotor;
stator;
Componente destinate comutării (prize sau cutii de borne);
Senzor de feedback (encoder);
Unitate de control, monitorizare și corectare;
Sistem de pornire și oprire;
Carcase (la motoare de tip carcasă)

Principala diferență de proiectare dintre dispozitivele luate în considerare și motoarele convenționale de curent continuu și curent alternativ, echipate cu sau fără perii, este capacitatea de a le controla prin modificarea vitezei, cuplului și poziției rotorului.

Motorul poate fi pornit și oprit folosind sistemul mecanic(rezistoare, potențiometre etc.) sau electronic tip (microprocesor). Se bazează pe principiul comparării datelor senzorului de feedback și a valorii setate cu tensiunea furnizată prin releu către dispozitiv. Mai multe modele de înaltă tehnologie iau în considerare și inerția rotorului, rezultând o accelerare și frânare lină.

Conceptual, toate servomotoarele pot fi clasificate ca actuatoare de mare putere pentru sisteme, mașini și dispozitive de poziționare de precizie. Sarcina principală a servomotorului este să poziționeze actuatorul exact în punctul dorit din spațiu.

Principiul de funcționare

Principalul aspect al funcționării servomotoarelor îl reprezintă condițiile de funcționare a acestuia în cadrul sistemului coduri G, adică comenzi de control conținute într-un program special. Dacă luăm în considerare această problemă folosind un exemplu CNC, atunci servomotoarele funcționează în interacțiune cu convertoare care modifică valoarea tensiunii pe armătură sau pe înfășurarea excitantă a motorului, în funcție de nivelul tensiunii de intrare. De obicei, întregul sistem este controlat folosind un rack CNC. Când se primește o comandă de la rack pentru a parcurge o anumită distanță de-a lungul axei de coordonate X, se creează o tensiune de o anumită mărime în subunitatea convertor digital-analogic a rack-ului, care este transmisă pentru a alimenta unitatea specificată. coordona. În servomotor începe rotația șurubului de plumb, cu care sunt conectate codificatorul și corpul executiv al mașinii. În primul, sunt generate impulsuri care sunt numărate de stand. Programul prevede ca un anumit număr de semnale de la encoder să corespundă unei anumite distanțe de trecere a actuatorului. Când se primește numărul necesar de impulsuri, convertorul analogic produce o valoare a tensiunii de ieșire zero și servomotorul se oprește. În cazul deplasării sub influența externă a elementelor de lucru ale mașinii, se generează un impuls pe encoder, calculat de rack, o tensiune de nepotrivire este aplicată unității și armătura motorului este rotită până când este o valoare de nepotrivire zero. obținut. Ca rezultat, elementul de lucru al mașinii este ținut cu precizie într-o poziție dată.

Tipuri de servomotoare

Ca și alte dispozitive, servomotoarele sunt disponibile în mai multe modele. Aceste tipuri de produse sunt:

Colector;
Fără colecție.

Dispozitivele pot fi alimentate atât cu curent continuu, cât și cu curent alternativ. Servomotoarele AC sunt relativ ieftine. Produsele sunt disponibile pe piață și în versiuni asincrone și sincrone. În versiunea sincronă, în timpul funcționării produsului, mișcarea câmpului magnetic coincide cu rotația rotorului, astfel încât direcția lor față de stator coincide. Dispozitivele asincrone sunt controlate prin modificarea parametrilor curentului de alimentare (modificarea frecvenței acestuia cu ajutorul unui invertor). Servomotoarele care sunt antrenate de curent continuu sunt marcate cu abrevierea DC. Acest tip de produs este utilizat în majoritatea cazurilor în echipamente destinate funcționării continue, deoarece se disting printr-o stabilitate mai mare în timpul funcționării.

Specificații servomotoare

Caracteristicile de funcționare ale motoarelor sincrone și asincrone sunt oarecum diferite.

Servomotoare sincrone	Servomotoare asincrone
Au o dinamică de lucru ridicată (viteza de trecere de la o stare statică la una dinamică).	Au o dinamică medie și ridicată la locul de muncă.
În perioadele de momente mari, sarcinile inerțiale sunt moderat bine reglate.	La cuplurile de vârf ale sarcinilor inerțiale, acestea sunt bine reglate.
Capabil să reziste la suprasarcini mari (până la 6 Mn în funcție de tipul de unitate).	Capacitatea de supraîncărcare se apropie de trei ori mai mare decât valoarea.
Au o limită ridicată a sarcinilor termice admise atunci când funcționează pentru o perioadă lungă de timp pe întreaga gamă de viteze de rotație a arborelui.	Motoarele sunt capabile să reziste la sarcini termice mari, al căror nivel depinde de viteza de rotație a arborelui.
Răcirea produsului are loc folosind tehnologia de convecție, precum și folosind radiatoare special concepute sau prin radiație termică.	Răcirea pieselor mecanismului se realizează cu ajutorul unui rotor plasat pe arbore sau prin mijloace forțate.
Controlul vitezei arborelui de înaltă calitate.	Viteza arborelui este controlată cu un nivel ridicat de calitate.
Este posibilă funcționarea pe termen lung cu cuplu de pornire la viteze mici.	Sarcinile termice mari fac imposibilă funcționarea pe termen lung la viteze mici fără răcire forțată.
Convertorul (în funcție de caracteristici) vă permite să reglați viteza de rotație în intervalul de la 1 la 5000 și chiar mai mult.	Viteza de rotație este controlată de un convertor cu o eficiență mare în intervalul de la 1 la 5000 și mai mult.
La viteze mici, se observă pulsații de cuplu.	În timpul funcționării, pulsațiile cuplului sunt practic absente.

Domenii de aplicare ale servomotoarelor

Datorita dinamicii lor ridicate, preciziei excelente de pozitionare si rezistentei la suprasarcinile servomotoarelor, acestea sunt utilizate in diverse domenii de activitate. Majoritatea acestor produse sunt utilizate în industria metalurgică, la fabricarea dispozitivelor de bobinare, extrudere, mecanisme destinate turnării prin injecție a produselor din plastic, echipamente pentru tipărire și ambalare, în industria alimentară și în procesul de producție a băuturilor. Dispozitivele fac, de asemenea, parte integrantă din mașinile CNC, echipamentele de presare și ștanțare, liniile de producție de automobile etc. Concentrare principala aplicațiile servomotoarelor sunt antrenările de alimentare și mașinile-unelte de poziționare sisteme digitale controlate de programe.

Conectarea servo-urilor

Când conectați un servomotor, în primul rând ar trebui să vă asigurați că cablurile de alimentare sunt conectate corect. Servomotoarele au două grupuri de fire. Alimentare (alimentare) și fire de la encoder. Există 3 fire de alimentare în pachet; acestea sunt conectate la driver. Firele de la encoder sunt conectate la portul COM al driverului. Tipul de alimente și cantitatea acestuia depind de tipul de produs.

Majoritatea servomotoarelor mici au 3 fire. 1 fir este comun, 1 fir este pozitiv și 3 fire este semnal, de la senzorul de viteză. Acest circuit de alimentare este obișnuit pentru servo-urile de viteză mică și putere redusă care au o cutie de viteze în design.

Se recomandă utilizarea conductoarelor răsucite ecranate pentru transmiterea semnalelor de control. Pentru a elimina posibilitatea interferențelor din câmpurile electromagnetice, nu este nevoie să plasați cablul de alimentare și firele de control unul lângă celălalt. Acestea ar trebui să fie amplasate la o distanță de cel puțin treizeci de centimetri.

Avantajele și dezavantajele servomotoarelor

Servomotoarele sunt silențioase și lină în funcționare. Acestea sunt produse fiabile și fără probleme, motiv pentru care sunt utilizate pe scară largă în crearea de actuatoare critice. Viteza mare și precizia mișcării pot fi asigurate și la viteze mici. Un astfel de motor poate fi selectat de utilizator în funcție de sarcinile care urmează să fie rezolvate. Dezavantajele includ costul ridicat al modulului, precum și complexitatea configurației acestuia. Producția de servomotoare necesită echipamente industriale de înaltă tehnologie.

Astfel, consumatorii pot achiziționa servomotoare care se potrivesc cel mai bine condițiilor următoarei operațiuni, creând un actuator foarte fiabil și funcțional.