Servo indebærer en fejlagtig feedbackkontrol, der bruges til at korrigere et systems ydeevne. Det kræver også en generelt sofistikeret controller, ofte et dedikeret modul designet specielt til brug med servomotorer. Servomotorer er jævnstrømsmotorer, der giver mulighed for nøjagtig kontrol af vinkelpositionen. De er jævnstrømsmotorer, hvis hastighed sænkes langsomt af gearene. Servomotorer har normalt en revolution afskåret fra 90 ° til 180 °. Et par servomotorer har også en omdrejningsafbrydelse på 360 ° eller mere. Men servomotorer roterer ikke konstant. Deres rotation er begrænset mellem de faste vinkler.
Servomotoren er en samling af fire ting: en normal jævnstrømsmotor, en gearreduktionsenhed, en positionsregistreringsenhed og et kontrolkredsløb. DC-motoren er forbundet med en gearmekanisme, der giver feedback til en positionssensor, der for det meste er et potentiometer. Fra gearkassen leveres motorens output via servospline til servoarmen. For standard servomotorer består gearet normalt af plast, mens gearet består af metal for højeffektive servoer.
En servomotor består af tre ledninger - en sort ledning tilsluttet jorden, en hvid / gul ledning tilsluttet styreenheden og en rød ledning tilsluttet strømforsyningen.
Servomotorens funktion er at modtage et styresignal, der repræsenterer den ønskede udgangsposition for servoakslen og anvende strøm til dens DC-motor, indtil dens aksel drejer til den position.
Den bruger positionssensorindretningen til at finde ud af akselens rotationsposition, så den ved, hvilken vej motoren skal dreje for at flytte akslen til den instruerede position. Akslen roterer normalt ikke frit omkring svarende til en DC-motor, men kan snarere bare dreje 200 grader.
Servomotor
Fra rotorens position oprettes et roterende magnetfelt for effektivt at generere toque. Strøm strømmer i viklingen for at skabe et roterende magnetfelt. Akslen transmitterer motorens udgangseffekt. Lasten drives gennem overførselsmekanismen. Højfunktionel sjælden jordarter eller anden permanent magnet er placeret udvendigt i forhold til akslen. Den optiske indkoder overvåger altid antallet af rotationer og akselens position.
Arbejde med en servomotor
Servomotor består af en jævnstrømsmotor, et gearsystem, en positionsføler og et kontrolkredsløb. DC-motorerne får strøm fra et batteri og kører med høj hastighed og lavt drejningsmoment . Gear- og akselenheden, der er forbundet til jævnstrømsmotorer, sænker denne hastighed til tilstrækkelig hastighed og højere moment. Positionssensoren registrerer akselens position fra dens bestemte position og føder informationen til kontrolkredsløbet. Kontrolkredsløbet afkoder følgelig signalerne fra positionssensoren og sammenligner motorernes aktuelle position med den ønskede position og styrer følgelig DC-motorens rotationsretning for at få den krævede position. Servomotor kræver generelt en jævnstrømsforsyning på 4,8 V til 6 V.
Styring af en servomotor
En servomotor styres ved at kontrollere sin position ved hjælp af pulsbreddemodulationsteknik. Bredden på den puls, der påføres motoren, varieres og sendes i et fast tidsrum.
Impulsbredden bestemmer servomotorens vinkelposition. For eksempel forårsager en pulsbredde på 1 ms en vinkelposition på 0 grader, hvorimod en pulsbredde på 2 ms forårsager en vinkelbredde på 180 grader.
Fordele:
- Hvis der lægges en tung belastning på motoren, øger føreren strømmen til motorspolen, når den forsøger at dreje motoren. Der er ingen ude af trin-tilstand.
- Hurtig drift er mulig.
Ulemper:
- Da servomotoren forsøger at rotere i henhold til kommandopulser, men halter, er den ikke egnet til præcisionskontrol af rotation.
- Højere omkostninger.
- Når den er stoppet, bevæger motorens rotor sig frem og tilbage en puls, så den ikke er egnet, hvis du har brug for at forhindre vibrationer
7 Anvendelser af servomotorer
Servomotorer anvendes i applikationer, der kræver hurtige variationer i hastighed, uden at motoren bliver overophedet.
- I brancher bruges de til værktøjsmaskiner, emballering, fabriksautomatisering, materialehåndtering, udskrivningskonvertering, samlebånd og mange andre krævende applikationer robotik, CNC-maskiner eller automatiseret fremstilling.
- De bruges også i radiostyrede fly til at styre placeringen og bevægelsen af elevatorer.
- De bruges i robotter på grund af deres glatte tænd og sluk og nøjagtige positionering.
- De bruges også af luftfartsindustrien til at vedligeholde hydraulisk væske i deres hydrauliske systemer.
- De bruges i mange radiostyrede legetøj.
- De bruges i elektroniske enheder såsom DVD'er eller Blue-ray Disc-afspillere til at udvide eller afspille diskbakkerne igen.
- De bruges også i biler til at opretholde køretøjernes hastighed.
Ansøgningskredsløb for servomotor
Fra nedenstående applikationskredsløb: Hver motor har tre indgange: VCC, jord og et periodisk firkantbølgesignal. Pulsbredden af firkantbølgen bestemmer hastigheden og retningen af servomotorer. I vores tilfælde er vi bare nødt til at ændre retning for at lade enheden bevæge sig fremad, bagud og dreje til venstre og højre. Hvis pulsbredden er under en bestemt tidsramme, kører motoren med uret. Hvis pulsbredden overstiger denne tidsramme, kører motoren mod uret. Den midterste tidsramme kan justeres via et indbygget potentiometer inde i motoren.
3 forskelle mellem trinmotor og servomotor:
- Stepper Motors har et stort antal poler, magnetiske par genereret af en permanent magnet eller en elektrisk strøm. Servomotorer har meget få poler, hver pol giver et naturligt stoppunkt for motorakslen.
- Momentet på en trinmotor ved lave hastigheder er større end en servomotor af samme størrelse.
- Trinmotorfunktion synkroniseres af kommandopulssignaler, der udsendes fra pulsgeneratoren. I modsætning hertil halter servomotoroperationen bag kommandoimpulser.
Nu har du en idé om, hvordan servomåleren fungerer, hvis du har spørgsmål om dette emne, eller hvis el- og elektronikprojekterne efterlader kommentarerne nedenfor.
Fotokredit
- Servomotor af Wikimedia
