Servo haydovchi nima? Servo haydovchi qanday ishlaydi?

Servo haydovchi - servo vosita - bu qayta aloqa printsipi asosida ishlaydigan elektr motor. Dvigatel rotoridan aylanish vites qutisi orqali boshqaruv mexanizmiga uzatiladi, teskari aloqa aylanish burchagini boshqaruvchi sensorga ulangan boshqaruv bloki tomonidan ta'minlanadi.
Servomotorlar avtomobillarda aniq pozitsiyasi yuqori talablarga bog'liq bo'lgan elementlarning chiziqli va burchakli harakatini ta'minlash uchun ishlatiladi. Servo haydovchining ishlash printsipi nazorat signalini bajarish uchun elektr motorining ishlashini sozlashga asoslangan.

Servo haydovchi - tarkibi va maqsadi

Tekshirish signali vosita chiqish milining aylanish burchagini aniqlasa, u qo'llaniladigan kuchlanishga aylanadi. Teskari aloqa uchun dvigatelning chiqish xususiyatlaridan birini o'lchaydigan sensor ishlatiladi. Sensor tomonidan to'plangan ko'rsatkichlar boshqaruv bloki tomonidan qayta ishlanadi, so'ngra servomotorning ishlashi sozlanadi.

Servo haydovchining dizayni elektromexanik blokdan iborat bo'lib, uning elementlari bitta korpus ichida joylashgan. Servo haydovchiga vites qutisi, elektr motor, boshqaruv bloki va sensor kiradi.

Servo haydovchining asosiy xarakteristikalari ish ta'minoti kuchlanishi, moment, aylanish tezligi, ma'lum bir modelda ishlatiladigan materiallar va dizayndir.

Servo haydovchi - dizayn va ishlash xususiyatlari

Zamonaviy servolarda ikki turdagi elektr motorlar qo'llaniladi: ichi bo'sh rotor va yadro. Yadro motorlarida o'rashli rotor va uning atrofida joylashgan doimiy magnitlar mavjud. Ushbu elektr motorlarining o'ziga xos xususiyati sarkaç aylanayotganda tebranishlarning paydo bo'lishidir, bu esa burchak harakatlarining aniqligini pasayishiga olib keladi.

Bo'shliq rotorli motorlar bunday kamchilikka ega emas, lekin murakkab ishlab chiqarish texnologiyasi tufayli qimmatroq.

Aylanish tezligini kamaytirish va chiqish milining momentini oshirish uchun servo haydovchi vites qutilari kerak. Ko'pgina servo redüktörler o'z ichiga oladi spur tishli , polimer materiallardan va metalldan tayyorlangan tishli. Metall vites qutilari yuqori narx bilan ajralib turadi, lekin ayni paytda ular mustahkamlik va chidamlilik bilan ajralib turadi.

Ishlashning talab qilinadigan aniqligiga qarab, servolar chiqish milini korpusga nisbatan tekislash uchun plastik rulmanlar yoki rulmanlardan foydalanishi mumkin.

Servo haydovchi, shuningdek, analog yoki raqamli bo'lgan ishlatiladigan boshqaruv blokining turida ham farqlanadi. Raqamli bloklar servo haydovchining asosiy elementini aniqroq joylashtirishni va yuqori javob tezligini ta'minlaydi.

Sizga maqola yoqdimi? Ijtimoiy tarmoqlarda do'stlaringizga ulashing!

Servo motorlar doimiy / AC yoki step motorlar kabi doimiy aylanmaydigan, lekin ma'lum bir pozitsiyaga o'tadigan va uni saqlab turuvchi elektromexanik haydovchining bir turi. Ular doimiy aylanishni talab qilmaydigan joylarda qo'llaniladi. Servo drayvlar ma'lum bir pozitsiyaga o'tish kerak bo'lgan joylarda qo'llaniladi, keyin esa to'xtab, pozitsiyani saqlab qoladi.Servo motorlardan eng keng tarqalgan foydalanish samolyot va qayiqlarning rulning holatini boshqarish va hokazo. Bu sohalarda servolardan samarali foydalaniladi, chunki rulni 360 gradusga siljitish shart emas va g‘ildiraklar kabi uzluksiz aylanishni talab qilmaydi. Servo drayvlar shuningdek, qayta aloqa mexanizmidan foydalanadilar, shuning uchun ular xatolarni qayta ishlashlari va joylashishni aniqlash vaqtida ularni tuzatishlari mumkin. Bunday tizim deyiladi kuzatish. Shunday qilib, agar havo oqimi rulga bosim o'tkazib, uni burilsa, u holda servo teskari yo'nalishda kuch qo'llaydi va xatoni tuzatishga harakat qiladi.Masalan, agar siz servoga borib, 30 gradusda qulflashni aytsangiz, va keyin uni qo'l bilan aylantirishga harakat qiling, servolar kuchni engishga va belgilangan burchakni saqlab qolishga harakat qiladi.

Servo drayvlar RC avtomobillari, robototexnika va boshqalarning rulini boshqarish uchun ham ishlatiladi.Servolarning ko'p turlari mavjud, ammo bu erda biz e'tiborni qaratamizkichik servolar deb ataladisevimli mashg'ulot. Hobby motor va uni boshqarish mexanizmibitta blokga qurilgan.Ulanish uchta ulash simlari yordamida amalga oshiriladi. Biz servodan foydalanamizFutabaS3003.

FutabaS3003 simlari.

1.RED -> Pozitsiyani boshqarish, quvvat manbai +4,8V dan 6V gacha

2.QORA->Ground

3.WHITE -> Boshqarish signali.

Servo haydovchini boshqarish.

Mikrokontroller yordamida servoni boshqarish oson, tashqi drayverlarga ehtiyoj yo'q.Shunchaki nazorat signalini berish orqali servo istalgan burchakka joylashadi.Nazorat signalining chastotasi odatda 50 Gts(ya'ni 20 ms davri) va zarba davomiyligi burchakni belgilaydi.

Uchun FutabaS3003Men quyidagi sinxronizatsiyani topdimImpuls kengligi va servo aylanish burchagi o'rtasidagi bog'liqlik quyida keltirilgan.E'tibor bering, bu servo faqat 0 dan 180 darajagacha aylanishi mumkin.

0,388 ms = 0 daraja.
1,264ms = 90 daraja.
(neytral holat) 2.14ms = 180 daraja.

Servo motorni boshqarish.

Servo motorlarni boshqarish uchun PWM funksiyasi bilan AVR mikrokontrolleridan foydalanishingiz mumkin. Shunday qilib, PWM avtomatik ravishda servo blokirovka signallarini ishlab chiqaradi va kontroller CPU boshqa vazifalar uchun bo'shatiladi.PWM-ni qanday sozlash va undan foydalanish mumkinligini tushunish uchun siz AVR-dagi apparat taymerlari va PWM modullari haqida asosiy bilimga ega bo'lishingiz kerak.

Bu erda biz AVR Timer modulidan foydalanamiz.qaysi 16 bitli taymer va ikkita PWM kanaliga ega (A va B).

Protsessor chastotasi 16 MGts, bu chastota ko'pchilik AVRlar ishlay oladigan maksimal chastotadir.Biz 64 ga chastota ajratgichdan ham foydalanamiz.Shunday qilib, taymer 16MHz/64 =250khz (4 ms) oladi.Taymerni 14-rejimga sozlang.

Taymer 14-rejimda ishlaydi

FAST PWM rejimi
T T OP qiymati = ICR1

Shunday qilib, biz ICR1A = 4999 ni o'rnatdik, bu bizga 20 ms (50 Gts) PWM davrini beradi. Chiqish rejimi COM1A1, COM1A0 (PWM kanali uchun) va COM1B1, COM1B0 (PWM kanali B uchun) to'g'ri sozlamalarga o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.

COM1A1= 1 va COM1A0 = 0 (PWM manbai)

COM1B1= 1 va COM1B0 = 0 (PWM kanali B)

Endi ish aylanishi OCR1A va OCR1B registrlarini o'rnatish orqali o'rnatilishi mumkin.Bu ikkita PWM davrini boshqarish registrlariTaymer davri 4µs bo'lgani uchun(64 ga bo'lingan 16 MGts ni eslang) Servoni ma'lum bir burchakka aylantirish uchun zarur bo'lgan qiymatlarni hisoblashimiz mumkin.

§ Servo burchagi 0 daraja uchun 0,388 ms (388uS) impuls kengligi talab qilinadi, shuning uchun OCR1A qiymati = 388us/4us = 97

§ Servo burchagi 90 daraja 1,264 ms (1264uS) impuls kengligini talab qiladi, shuning uchun OCR1A qiymati = 1264us/4us = 316

§ Servo burchagi 180 daraja 2,140 ms (2140uS) impuls kengligini talab qiladi, shuning uchun OCR1A qiymati = 2140us/4us = 535

Shunday qilib, biz mumkinqiymatini hisoblashHar qanday burchak uchun OCR1A (yoki ikkinchi servo uchun OCR1B). E'tibor bering, OCR1x qiymatlari 0 dan 180 darajagacha bo'lgan burchaklar uchun 97 dan 535 gacha.

Dvigatel nazorat qilish dasturi.

AVR mikrokontrolleri bilan servo motorlardan qanday foydalanishni ko'rsatadigan demo dasturi quyida keltirilgan. Dasturning ishlashi juda oddiy, u taymer va PWM ni ishga tushirishdan boshlanadi.Boshida servo 0 gradusda o'rnatiladi va keyin 90 gradusga o'tadi va biroz kutgandan so'ng 135 darajaga o'tadi, va nihoyat 180 gradusgacha. Drayv quvvatga ulangan ekan, bu jarayon takrorlanadi.

Dasturning to'g'ri ishlashi uchun parametrlar.

PAST Sug'urta= 0xFF va YUQORI sug'urta= 0xC9
Chastotasi = 16 MGts.
Servo motor shtampi Futaba S3003.
MCU - bu AtMega32 yoki ATmega16 bitta chipli mikrokontroller.

Sxema

ILOVALAR:

Ushbu darsda biz servolarning dizayni va ishlash printsipini ko'rib chiqamiz. Keling, Arduino-da potansiyometr yordamida servo drayverni boshqarish uchun ikkita oddiy eskizni ko'rib chiqaylik. Biz C++ dasturlash tilida yangi buyruqlarni ham o'rganamiz - servo.write, servo.read, servo.attach va Arduino orqali servo va boshqa qurilmalarni boshqarish uchun kutubxonani eskizlarga qanday ulashni o'rganing.

Servomotor qurilmasi (servo)

Servo haydovchi (servomotor) turli xil robotlar va mexanizmlarni loyihalashda muhim element hisoblanadi. Bu mexanizmlarning harakatlarini aniq nazorat qilish imkonini beruvchi fikr-mulohazalarga ega bo'lgan aniq ijrochi. Boshqacha qilib aytganda, kirishda boshqaruv signalining qiymatini qabul qilib, servomotor o'z aktuatorining chiqishida ushbu qiymatni saqlab qolishga intiladi.

Servolar robotlarning mexanik harakatlarini simulyatsiya qilish uchun keng qo'llaniladi. Servo haydovchi sensordan (tezlik, joylashuv va boshqalar), mexanik tizimdan qo'zg'alish boshqaruv bloki va elektron sxemadan iborat. Qurilmaning vites qutilari (tishli) metall, uglerod yoki plastmassadan tayyorlangan. Plastik servomotor viteslari og'ir yuklarga va zarbalarga bardosh bera olmaydi.

Servomotorda o'rnatilgan potansiyometr mavjud bo'lib, u chiqish miliga ulangan. Milni aylantirib, servo haydovchi potansiyometrdagi kuchlanish qiymatini o'zgartiradi. Kengash kirish signalining kuchlanishini tahlil qiladi va uni potansiyometrdagi kuchlanish bilan taqqoslaydi, natijada paydo bo'lgan farqga asoslanib, vosita chiqish va potansiyometrdagi kuchlanishni tenglashtirmaguncha aylanadi.

Impuls kengligi modulyatsiyasi yordamida servo boshqaruv

Servoni Arduino-ga qanday ulash mumkin

Servo drayverni Arduinoga ulash diagrammasi odatda quyidagicha: qora simni GND ga ulang, qizil simni 5V ga va to'q sariq / sariq simni PWM (Pulse Width Modulation) bilan analog pinga ulang. Arduino-da servo drayverni boshqarish juda oddiy, ammo servolarning aylanish burchaklari 180 ° va 360 ° ni tashkil qiladi, bu robototexnikada hisobga olinishi kerak.

Ushbu dars uchun bizga quyidagi ma'lumotlar kerak bo'ladi:

Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega taxtasi;
Non taxtasi;
USB kabeli;
1 ta servo haydovchi;
1 potansiyometr;
Simlar "erkak-erkak" va "erkak-erkak".

Birinchi eskizda myservo.write(0) buyrug'i yordamida Arduino-da servoni qanday boshqarishni ko'rib chiqamiz. Biz standart Servo.h kutubxonasidan ham foydalanamiz. Yuqoridagi rasmdagi diagrammaga muvofiq servoni Arduino platasiga ulang va tayyor eskizni yuklang. Void loop() protsedurasida biz shunchaki servoni kerakli aylanish burchagiga va keyingi aylanishgacha kutish vaqtini o'rnatamiz.

Arduino-da servo disk uchun eskiz

#o'z ichiga oladi Servo servo1; // "servo1" tipidagi servo o'zgaruvchini e'lon qilish void setup()(servo1.attach(11); // servoni analog chiqish 11 ga ulang) void loop () ( servo1.write (0); // burilish burchagini 0 ga o'rnating kechikish (2000); // 2 soniya kuting servo1.write (90); // burilish burchagini 90 ga o'rnating kechikish (2000); // 2 soniya kuting servo1.write (180); // burilish burchagini 180 ga o'rnating kechikish (2000); // 2 soniya kuting)

Kod uchun tushuntirishlar:

Standart Servo.h kutubxonasida eskizni sezilarli darajada soddalashtiradigan qo'shimcha buyruqlar to'plami mavjud;
Servo o'zgaruvchisi Arduino-ga bir nechta servolarni ulashda chalkashmaslik uchun kerak. Biz har bir diskka boshqa nom beramiz;
Servo1.attach(10) buyrug'i haydovchini analog chiqish 10 ga bog'laydi.
Dasturda biz drayverni 0-90-180 gradusga aylantiramiz va uni dastlabki holatiga qaytaramiz, chunki bo'sh pastadir protsedurasi tsiklik takrorlanadi.

Potansiyometr bilan servo boshqaruv

Servo va potansiyometrni Arduino Uno-ga ulash

Arduino nafaqat nazorat qilish, balki servo diskdan o'qishlarni o'qish imkonini beradi. Myservo.read (0) buyrug'i servo milning joriy aylanish burchagini o'qiydi va biz uni port monitorida ko'rishimiz mumkin. Keling, Arduino-da potentsiometr yordamida servo drayverni boshqarishning yanada murakkab misolini keltiraylik. Potansiyometr sxemasini yarating va servo boshqaruv eskizini yuklang.

Potansiyometrli servo uchun eskiz

#o'z ichiga oladi // servo disk bilan ishlash uchun kutubxonani ulang Servo servo; // "servo" tipidagi servo o'zgaruvchini e'lon qilish void setup()(servo.attach(10); // servoni analog chiqish 10 ga ulang pinMode(A0,INPUT); // potentsiometrni A0 analog kirishiga ulang Serial.begin(9600); // port monitorini ulang) void loop () ( servo.write(analogRead(A0)/4); // servo mil uchun qiymatlarni o'tkazadi Serial .println(analogRead(A0)); // monitorda potansiyometr ko'rsatkichlarini ko'rsatish Serial .println(analogRead(A0)/4); // servo haydovchiga yuborilgan signalni chiqarish Serial.println(); // port monitoriga bo'sh qator chiqarish kechikish (1000); // bir soniya kechiktirish }

Kod uchun tushuntirishlar:

Bu safar biz eskizdagi servoni servo deb nomladik;
Servo.write(analogRead(A0)/4) buyrug'i servo qo'zg'aysan mili uchun qiymatlarni uzatadi - biz hosil bo'lgan kuchlanishni potansiyometrdan to'rtga bo'lamiz va bu qiymatni servo haydovchiga yuboramiz.
Serial.println (servo.read(10)) buyrug'i servo mil burchagini o'qiydi va uni port monitoriga uzatadi.

Servomotorlar ko'pincha turli funktsiyalar uchun turli Arduino loyihalarida qo'llaniladi: burilish tuzilmalari, mexanizmlarning harakatlanuvchi qismlari. Servo vosita doimo ma'lum bir burilish burchagini saqlab turishga intilayotganligi sababli, quvvat sarfini oshirishga tayyor bo'ling. Bu, ayniqsa, batareyalar yoki qayta zaryadlanuvchi batareyalar bilan ishlaydigan avtonom robotlarda sezgir bo'ladi.

Shuningdek, tez-tez o'qing:

Avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlari bizning kundalik hayotimizga kirib kelganiga qaramay, hamma ham servo haydovchi haqida bilmaydi. Bu nima? Bu yuqori aniqlikdagi dinamik jarayonlarni amalga oshiradigan tizimdir. Qurilma kerakli tezlikni, pozitsiyani va momentni qayta ishlashni ta'minlaydigan vosita, sensor va boshqaruv blokidan iborat.

Servo drayvlar turli xil kuchaytirgichlar va kontrollerlarni o'z ichiga oladi, ammo bu atama ko'proq avtomatik tizimlarda salbiy pozitsiyaga ega bo'lgan elektr haydovchiga murojaat qilish uchun ishlatiladi. Buning asosi - nazorat signali berilganda elektr motorining ishlashini sozlash.

Servo haydovchi qanday ishlaydi?

Qurilmaning dizayni va ishlashini hisobga olsak, nimani tushunish osonroq bo'ladi. Elektromexanik servo qo'zg'aysan birligi bitta korpusda joylashgan. Uning xarakteristikalari dizayn, ish kuchlanishi, chastota va momentdir. Sensor ko'rsatkichlari asosida servomotorning ishlashini sozlash uchun boshqaruvchi yoki mikrosxemadan signal olinadi.

Eng oddiy qurilma doimiy to'lqinli vosita, boshqaruv sxemasi va potansiyometrdir. Dizayn chiqish milining ma'lum bir harakat tezligini olish uchun vites qutisi mavjudligini ta'minlaydi.

Boshqarish sxemasi

Servo haydovchi impuls generatori rejimida NE555 taymerli oddiy sxema yordamida ulanishi mumkin.

Dvigatel milining pozitsiyasi o'zgaruvchan qarshilik R1 tomonidan o'rnatiladigan impuls kengligi bilan belgilanadi. Signallar generator tomonidan uzluksiz, masalan, har 20 msda berilishi kerak. Buyruq qabul qilinganda (rezistor motorini harakatga keltirish), vites qutisining chiqish mili aylanadi va ma'lum bir holatga o'rnatiladi. Tashqi ta'sirga duchor bo'lganda, u o'rnida qolishga harakat qilib, qarshilik ko'rsatadi.

Isitish tizimini mexanik nazorat qilish

Servo haydovchi - bu nima? Bu sovutish suvi oqimini tartibga soluvchi qurilma sifatida issiq zamin tizimida ishlashi bilan yaxshi tushuniladi. Agar siz buni qo'lda qilsangiz, siz kollektorlardagi vanalarni doimiy ravishda burishingiz kerak bo'ladi, chunki isitish davrlariga etkazib beriladigan issiq suv oqimi o'zgaruvchan.

Yerdan isitish tizimlarini avtomatik ravishda tartibga solish uchun turli xil qurilmalar qo'llaniladi. Eng oddiy - nazorat valfiga o'rnatilgan termal bosh. U mexanik sozlash tugmasi, prujina mexanizmi va itargichga ulangan ko'rfazdan iborat. Harorat ko'tarilgach, ko'rfaz ichidagi toluol qiziydi, u kengayadi va valf novdasini bosib, uni yopadi. Sovutish suvi oqimi bloklanadi va u isitish pallasida sovib keta boshlaydi. Oldindan belgilangan darajaga sovutilganda, körük yana valfni ochadi va issiq suvning yangi qismi tizimga kiradi.

Mexanik regulyatorlar har bir isitish pallasida o'rnatiladi va qo'lda sozlanadi, shundan so'ng harorat avtomatik ravishda doimiy ravishda saqlanadi.

Isitish uchun elektr servo haydovchi

Keyinchalik rivojlangan qurilma isitish yoki er isitish uchun elektr servo haydovchi hisoblanadi. U ichki havo haroratini ushlab turadigan o'zaro bog'langan mexanizmlar tizimini o'z ichiga oladi.

Isitish servo haydovchi devorga o'rnatilgan termostat bilan birga ishlaydi. Besleme trubkasida, suv isitiladigan zamin kollektorining oldida elektr kran o'rnatilgan. Keyin ulanish amalga oshiriladi, 220 V quvvat beriladi va termostatda kerakli rejim o'rnatiladi. Tizim ikkita sensor bilan jihozlangan: biri polda, ikkinchisi xonada. Ular buyruqlarni kranga ulangan servomotorni boshqaruvchi termostatga uzatadilar. Agar siz qurilmani ochiq havoda o'rnatsangiz, nazorat qilish aniqligi yuqori bo'ladi, chunki iqlim sharoitlari doimiy ravishda o'zgarib turadi va xona ichidagi haroratga ta'sir qiladi.

Servomotor ikki yoki uch tomonlama valfni boshqaradi. Birinchisi, isitish tizimidagi sovutish suvi haroratini o'zgartiradi. Servo haydovchiga ega bo'lgan uch tomonlama valf haroratni doimiy ravishda ushlab turadi, lekin kontaktlarning zanglashiga olib keladigan issiq suv oqimini o'zgartiradi. U issiq suyuqlik (ta'minot quvuri) va sovuq suyuqlik (qaytish) uchun 2 ta kirishni o'z ichiga oladi. Faqat bitta chiqish joyi mavjud, u orqali ma'lum bir haroratga ega aralashma etkazib beriladi. Vana oqimlarni aralashtirishni ta'minlaydi va shu bilan kollektorlarga issiqlik ta'minotini tartibga soladi. Agar kirishlardan biri ochilsa, ikkinchisi yopila boshlaydi. Bunday holda, chiqish oqim tezligi doimiy bo'lib qoladi.

Bagaj qopqog'i servo

Zamonaviy avtomashinalar, asosan, magistralning avtomatik ochilishi va yopilishi bilan ishlab chiqariladi. Bu servo drayverni o'rnatishni talab qiladi. Ishlab chiqaruvchilar avtomobillarni bunday imkoniyat bilan ta'minlash uchun 2 usuldan foydalanadilar. Ishonchli variant - pnevmatik haydovchi, lekin u qimmatroq. Elektr haydovchi tanlash uchun bir necha usullar bilan boshqariladi:

masofadan boshqarish pultidan;
haydovchi eshigi panelidagi tugma;
bagaj qopqog'idagi tutqich.

Qo'lda ochish har doim ham qulay emas, ayniqsa qishda, qulf muzlashi mumkin. Magistral servo haydovchi qulf bilan birlashtirilgan bo'lib, u qo'shimcha ravishda avtomobilni ruxsatsiz kirishdan himoya qiladi.

Qurilmalar xorijiy avtomobillarda qo'llaniladi, ammo agar so'ralsa, ular mahalliy modellarga o'rnatilishi mumkin. Elektr dvigatelli haydovchidan foydalanish afzalroqdir.

Magnit plitalari bo'lgan qurilmalar ham mavjud, ammo ular murakkabroq va kamroq ishlatiladi.

Eng arzon - faqat ochish uchun mo'ljallangan elektr jihozlari. Harakatga to'siq paydo bo'lganda o'chadi inertial mexanizmi bo'lgan elektr motoridan tashkil topgan magistral haydovchini tanlashingiz mumkin. Qimmat modellar qopqoqni ko'tarish va tushirish uchun qurilma, yaqinroq qulflash mexanizmi, boshqaruvchi va sensorlardan iborat.

Bagaj qopqog'i servomotorini o'rnatish va sozlash zavodda amalga oshiriladi, ammo oddiy qurilmalarni o'zingiz o'rnatishingiz mumkin.

Servo drayvning xususiyatlari

Qurilmalar analog va raqamli turlarda mavjud. Drayvlar tashqi ko'rinishda farq qilmaydi, lekin ular orasidagi farq sezilarli. Ikkinchisi buyruqlarni aniqroq qayta ishlashga ega, chunki boshqaruv mikroprotsessorlar tomonidan amalga oshiriladi. Servolar uchun dasturlar yoziladi va kiritiladi. Analog qurilmalar mikrosxemalar signallari asosida ishlaydi. Ularning afzalliklari - oddiy qurilma va past narx.

Tanlash uchun asosiy parametrlar quyidagilar:

Oziqlanish. Voltaj uchta sim orqali beriladi. Oq impulsni uzatadi, qizil ish kuchlanishini uzatadi, qora yoki jigarrang neytral hisoblanadi.
O'lchamlari: katta, standart va mikro qurilmalar.
Tezlik. U milning 60 0 burchak ostida qancha vaqt aylanishini aniqlaydi. Arzon qurilmalar 0,22 soniya tezlikka ega. Agar yuqori tezlik kerak bo'lsa, u 0,06 soniya bo'ladi.
Vaqtning kattaligi. Parametr ustuvor hisoblanadi, chunki past moment boshqaruvni qiyinlashtiradi.

Raqamli servoni qanday boshqarish mumkin?

Drayvlar dasturlashtiriladigan kontrollerlarga ulangan, ular orasida Arduino yaxshi ma'lum. Uning taxtasiga ulanish uchta sim bilan amalga oshiriladi. Ikki ta'minot kuchlanishi, uchinchisi esa nazorat signalini olib yuradi.

Raqamli boshqariladigan servo haydovchi uchun ko'rsatmalar kontrollerda potansiyometrdan o'qishlarni o'qish va ularni raqamlarga aylantirish imkonini beruvchi oddiy dastur mavjudligini ta'minlaydi. Keyin u servo milini belgilangan joyga aylantirish uchun uzatish buyrug'iga aylantiriladi. Dastur diskka yoziladi va keyin boshqaruvchiga uzatiladi.

Xulosa

Biz servo diskini batafsil ko'rib chiqdik. Elektr dvigatel milini ma'lum bir holatda aylantirish va ushlab turish kerak bo'lganda, turli jarayonlarni avtomatlashtirish zarur bo'lganda, bu aniq bo'ladi. Qurilmalar analog va raqamli versiyalarda mavjud. Ikkinchisi yuqori darajadagi piksellar soni, yuqori quvvat va joylashishni aniqlash aniqligi tufayli kengroq qo'llanilishini topdi.

Zamonaviy yuqori texnologiyali uskunalar milning burilish burchagini doimiy nazorat qilish bilan doimiy dinamik harakatlarni ta'minlaydigan, shuningdek, elektromexanik qurilmalarda tezlikni boshqarish qobiliyatini ta'minlaydigan dizayn elementlaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. Servomotorlar yordamida ushbu turdagi muammolarni hal qilish mumkin. Ular kerakli diapazonda tezlikni samarali boshqarish imkonini beruvchi elektr haydovchi tizimidir. Ushbu turdagi qurilmalardan foydalanish yuqori chastotali jarayonlarning davriy takrorlanishini amalga oshirish imkonini beradi. Servomotorlar elektr drayvlar uchun innovatsion variantdir, shuning uchun ular mashinasozlik va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Bunday qurilmalar yuqori ish samaradorligi va past shovqin darajasini birlashtiradi.

Servo motor dizayni

Servomotorning dizayni quyidagi elementlarni talab qiladi:

Rotor;
Stator;
Kommutatsiya uchun mo'ljallangan komponentlar (vilkalar yoki terminal qutilari);
Qayta aloqa sensori (koder);
Nazorat, monitoring va tuzatish bo'limi;
Yoqish va o'chirish tizimi;
Korpuslar (korpus tipidagi dvigatellarda)

Ko'rib chiqilayotgan qurilmalar va cho'tkalar bilan jihozlangan yoki bo'lmagan an'anaviy DC va AC motorlar o'rtasidagi asosiy dizayn farqi ularni rotor tezligini, momentini va holatini o'zgartirish orqali boshqarish qobiliyatidir.

Dvigatelni tizim yordamida yoqish va o'chirish mumkin mexanik(rezistorlar, potansiyometrlar va boshqalar) yoki elektron(mikroprotsessor) turi. U qayta aloqa sensori ma'lumotlarini va o'rnatilgan qiymatni qurilmaga o'rni orqali etkazib beriladigan kuchlanish bilan taqqoslash printsipiga asoslanadi. Ko'proq yuqori texnologiyali dizaynlar, shuningdek, rotorning inertsiyasini hisobga oladi, natijada silliq tezlashish va tormozlanadi.

Kontseptsiyaga ko'ra, barcha servomotorlarni aniq joylashishni aniqlash tizimlari, mashinalar va qurilmalar uchun yuqori quvvatli aktuatorlar sifatida tasniflash mumkin. Servomotorning asosiy vazifasi aktuatorni kosmosdagi kerakli nuqtaga aniq joylashtirishdir.

Ish printsipi

Servomotorlar faoliyatining asosiy jihati uning tizim ichida ishlash shartlari hisoblanadi G kodlari, ya'ni maxsus dastur tarkibidagi boshqaruv buyruqlari. Agar biz ushbu masalani misol orqali ko'rib chiqsak CNC, keyin servomotorlar kirish kuchlanish darajasidan kelib chiqqan holda armatura yoki dvigatelning hayajonli o'rashida kuchlanish qiymatini o'zgartiradigan konvertorlar bilan o'zaro aloqada ishlaydi. Odatda, butun tizim CNC rafi yordamida boshqariladi. X koordinata o'qi bo'ylab ma'lum masofani bosib o'tish buyrug'i tokchadan olinganda, stendning raqamli-analogga o'tkazgich bo'linmasida ma'lum bir kattalikdagi kuchlanish hosil bo'ladi, u ko'rsatilgan haydovchini quvvatlantirish uchun uzatiladi. muvofiqlashtirish. Servomotorda qo'rg'oshin vintining aylanishi boshlanadi, u bilan kodlovchi va mashinaning ijro etuvchi organi ulanadi. Birinchisida, stend tomonidan hisoblangan impulslar hosil bo'ladi. Dastur kodlovchidan ma'lum miqdordagi signallar aktuatorning ma'lum bir masofaga mos kelishini ta'minlaydi. Kerakli miqdordagi impulslar qabul qilinganda, analog konvertor nol chiqish kuchlanish qiymatini ishlab chiqaradi va servomotor to'xtaydi. Mashinaning ishchi elementlarining tashqi ta'siri ostida joy o'zgartirilsa, enkoderda stend tomonidan hisoblangan impuls hosil bo'ladi, haydovchiga mos kelmaydigan kuchlanish qo'llaniladi va vosita armatura nol nomuvofiqlik qiymatiga qadar aylantiriladi. olingan. Natijada, mashinaning ishchi elementi ma'lum bir holatda aniq ushlab turiladi.

Servo motorlarning turlari

Boshqa qurilmalar singari, servo motorlar bir nechta dizaynlarda mavjud. Ushbu turdagi mahsulotlar quyidagilardir:

Kollektor;
Kollektorsiz.

Qurilmalar to'g'ridan-to'g'ri va o'zgaruvchan tok bilan quvvatlanishi mumkin. AC servomotorlari nisbatan arzon. Mahsulotlar bozorda asinxron va sinxron versiyalarda ham mavjud. Sinxron versiyada mahsulotning ishlashi paytida magnit maydonning harakati rotorning aylanishiga to'g'ri keladi, shuning uchun ularning statorga nisbatan yo'nalishi mos keladi. Asenkron qurilmalar ta'minot oqimining parametrlarini o'zgartirish (invertor yordamida uning chastotasini o'zgartirish) orqali boshqariladi. To'g'ridan-to'g'ri oqim bilan boshqariladigan servomotorlar DC qisqartmasi bilan belgilanadi. Ushbu turdagi mahsulot ko'p hollarda uzluksiz ishlashga mo'ljallangan uskunalarda qo'llaniladi, chunki ular ish paytida ko'proq barqarorlik bilan ajralib turadi.

Servo motorning texnik xususiyatlari

Sinxron va asenkron motorlarning ishlash xususiyatlari biroz farq qiladi.

Sinxron servomotorlar	Asinxron servomotorlar
Ular yuqori ish dinamikasiga ega (statik holatdan dinamik holatga o'tish tezligi).	Ular ishda o'rta va yuqori dinamikaga ega.
Yuqori momentlar davrida inertial yuklar o'rtacha darajada yaxshi tartibga solinadi.	Inertial yuklarning eng yuqori momentlarida ular yaxshi sozlangan.
Yuqori ortiqcha yuklarga bardosh bera oladi (birlik turiga qarab 6 Mn gacha).	Haddan tashqari yuklash qobiliyati qiymatdan uch barobarga yaqinlashmoqda.
Ular milning aylanish tezligining butun diapazonida uzoq vaqt ishlaganda ruxsat etilgan termal yuklarning yuqori chegarasiga ega.	Dvigatellar yuqori termal yuklarga bardosh bera oladi, ularning darajasi milning aylanish tezligiga bog'liq.
Mahsulotni sovutish konveksiya texnologiyasidan foydalangan holda, shuningdek, maxsus ishlab chiqilgan issiqlik qabul qiluvchilar yoki termal radiatsiya yordamida amalga oshiriladi.	Mexanizm qismlarini sovutish milga o'rnatilgan pervanel yordamida yoki majburiy vositalar yordamida amalga oshiriladi.
Yuqori sifatli mil tezligini nazorat qilish.	Mil tezligi yuqori sifat bilan boshqariladi.
Past tezlikda ishga tushirish momenti bilan uzoq muddatli ishlash mumkin.	Yuqori termal yuklar past tezlikda uzoq muddatli ishlashni majburiy sovutishsiz imkonsiz qiladi.
Konverter (xususiyatlarga qarab) aylanish tezligini 1 dan 5000 gacha va undan ham ko'proq oraliqda tartibga solish imkonini beradi.	Aylanish tezligi 1 dan 5000 gacha va undan ko'p diapazonda katta samaradorlikka ega konvertor tomonidan boshqariladi.
Past tezlikda moment pulsatsiyalari kuzatiladi.	Ish paytida moment pulsatsiyalari deyarli yo'q.

Servo motorlarni qo'llash sohalari

Ularning yuqori dinamikasi, joylashishni aniqlashning mukammal aniqligi va servo motorlarning ortiqcha yuklanishiga chidamliligi tufayli ular turli faoliyat sohalarida qo'llaniladi. Ushbu turdagi mahsulotlarning ko'p qismi metallurgiya sanoatida, o'rash moslamalari, ekstruderlar, plastmassa mahsulotlarini quyish uchun mexanizmlar, matbaa va qadoqlash uskunalari, oziq-ovqat sanoati va ichimliklar ishlab chiqarish jarayonida qo'llaniladi. . Qurilmalar, shuningdek, CNC dastgohlari, presslash va shtamplash uskunalari, avtomobil ishlab chiqarish liniyalari va boshqalarning ajralmas qismidir. Asosiy e'tibor servo motorlarning qo'llanilishi besleme drayvlari va joylashishni aniqlash dastgohlaridir raqamli dastur bilan boshqariladigan tizimlar.

Servolarni ulash

Servomotorni ulashda, birinchi navbatda, elektr kabellari to'g'ri ulanganligiga ishonch hosil qilishingiz kerak. Servomotorlarda simlarning ikkita guruhi mavjud. Enkoderdan quvvat (ta'minot) va simlar. To'plamda 3 ta quvvat simlari mavjud, ular haydovchiga ulangan. Kodlovchidan simlar drayverning MAQOMOTI portiga ulangan. Oziq-ovqat turi va uning miqdori mahsulot turiga bog'liq.

Ko'pgina kichik servolarda 3 ta sim mavjud. Tezlik sensoridan 1 sim umumiy, 1 sim musbat va 3 sim signaldir. Ushbu ta'minot davri past tezlikli, past quvvatli servolar uchun keng tarqalgan bo'lib, ularning dizaynida vites qutisi mavjud.

Tekshirish signallarini uzatish uchun ekranlangan o'ralgan o'tkazgichlardan foydalanish tavsiya etiladi. Elektromagnit maydonlarning aralashuvi ehtimolini bartaraf qilish uchun elektr kabeli va boshqaruv simlarini bir-birining yonida joylashtirishning hojati yo'q. Ular kamida o'ttiz santimetr masofada joylashgan bo'lishi kerak.

Servo motorlarning afzalliklari va kamchiliklari

Servo motorlar jim va silliq ishlaydi. Bu ishonchli va muammosiz mahsulotlardir, shuning uchun ular muhim aktuatorlarni yaratishda keng qo'llaniladi. Yuqori tezlik va harakatning aniqligi past tezlikda ham ta'minlanishi mumkin. Bunday vosita foydalanuvchi tomonidan hal qilinishi kerak bo'lgan kelgusi vazifalarga qarab tanlanishi mumkin. Kamchiliklari modulning yuqori narxini, shuningdek, uning konfiguratsiyasining murakkabligini o'z ichiga oladi. Servo motorlarni ishlab chiqarish yuqori texnologiyali sanoat uskunalarini talab qiladi.

Shunday qilib, iste'molchilar yaqinlashib kelayotgan ish sharoitlariga eng mos keladigan servomotorlarni sotib olishlari mumkin, bu esa yuqori ishonchli va funktsional aktuatorni yaratadi.