Servomotor - Arbeta, fördelar och nackdelar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Servo innebär en felavkännande återkopplingskontroll som används för att korrigera prestanda för ett system. Det kräver också en generellt sofistikerad styrenhet, ofta en dedikerad modul utformad speciellt för användning med servomotorer. Servomotorer är likströmsmotorer som möjliggör exakt kontroll av vinkelpositionen. De är likströmsmotorer vars hastighet sakta sänks av växlarna. Servomotorerna har vanligtvis en rotation avskuren från 90 ° till 180 °. Några servomotorer har också en varvtalsgräns på 360 ° eller mer. Men servomotorer roterar inte konstant. Deras rotation är begränsad mellan de fasta vinklarna.

Servomotorn är en sammansättning av fyra saker: en vanlig likströmsmotor, en reduktionsenhet, en lägesavkänningsanordning och en styrkrets. DC-motorn är ansluten med en växelmekanism som ger feedback till en positionssensor som mestadels är en potentiometer. Från växellådan levereras motorns utgång via servospline till servoarmen. För vanliga servomotorer består växeln normalt av plast medan växlarna består av metall för högeffektiva servor.




En servomotor består av tre ledningar - en svart ledning ansluten till marken, en vit / gul ledning ansluten till styrenheten och en röd ledning ansluten till strömförsörjningen.

Servomotorns funktion är att ta emot en styrsignal som representerar ett önskat utgångsläge för servoaxeln och tillföra kraft till dess likströmsmotor tills dess axel vänder till det läget.



Den använder lägesavkänningsanordningen för att räkna ut axelns rotationsläge, så den vet vilken väg motorn måste vrida för att flytta axeln till det instruktionsläget. Axeln roterar vanligtvis inte fritt runt liknar en likströmsmotor, men kan snarare bara vrida 200 grader.

Servomotor

Servomotor

Från rotorns läge skapas ett roterande magnetfält som effektivt genererar toque. Ström flyter i lindningen för att skapa ett roterande magnetfält. Axeln överför motorns uteffekt. Lasten drivs genom överföringsmekanismen. Högfunktionell sällsynt jord eller annan permanentmagnet är placerad externt på axeln. Den optiska kodaren bevakar alltid antalet rotationer och axelns position.


Arbeta med en servomotor

Servomotor består av en likströmsmotor, ett växelsystem, en positionssensor och en styrkrets. DC-motorerna drivs från ett batteri och går med hög hastighet och lågt vridmoment . Växel- och axelaggregatet som är anslutet till likströmsmotorerna sänker denna hastighet till tillräcklig hastighet och högre vridmoment. Positionssensorn känner av axelns position från dess bestämda läge och matar informationen till styrkretsen. Styrkretsen avkodar följaktligen signalerna från positionssensorn och jämför motorernas faktiska läge med önskat läge och reglerar följaktligen DC-motorns rotationsriktning för att få önskat läge. Servomotor kräver vanligtvis en likströmsförsörjning på 4,8 V till 6 V.

Styrning av en servomotor

En servomotor styrs genom att kontrollera sin position med hjälp av pulsbreddsmodulationsteknik. Bredden på den puls som appliceras på motorn varieras och skickas under en viss tid.

Pulsbredden bestämmer vinkelpositionen för servomotorn. Till exempel orsakar en pulsbredd på 1 ms en vinkelposition på 0 grader, medan en pulsbredd på 2 ms orsakar en vinkelbredd på 180 grader.

Fördelar:

  • Om en tung belastning placeras på motorn ökar föraren strömmen till motorspolen när den försöker rotera motorn. Det finns inget villkor för steg.
  • Snabb drift är möjlig.

Nackdelar:

  • Eftersom servomotorn försöker rotera enligt kommandopulserna men fördröjningar är den inte lämplig för precisionskontroll av rotation.
  • Högre kostnad.
  • När den är stoppad fortsätter motorns rotor att röra sig fram och tillbaka en puls så att den inte är lämplig om du behöver förhindra vibrationer

7 Tillämpningar av servomotorer

Servomotorer används i applikationer som kräver snabba variationer i hastighet utan att motorn blir överhettad.

  • I branscher används de i verktygsmaskiner, förpackningar, fabriksautomation, materialhantering, konvertering av tryck, monteringslinjer och många andra krävande applikationer robotik, CNC-maskiner eller automatiserad tillverkning.
  • De används också i radiostyrda flygplan för att kontrollera hissarnas placering och rörelse.
  • De används i robotar på grund av deras smidiga till- och frånkoppling och exakta positionering.
  • De används också av flygindustrin för att upprätthålla hydraulvätska i sina hydraulsystem.
  • De används i många radiostyrda leksaker.
  • De används i elektroniska enheter som DVD-skivor eller Blue-ray Disc-spelare för att förlänga eller spela upp skivfacken.
  • De används också i bilar för att upprätthålla fordons hastighet.

Applikationskrets för servomotor

Från applikationskretsen nedan: Varje motor har tre ingångar: VCC, jord och en periodisk fyrkantvågsignal. Pulsbredden på fyrkantvåg bestämmer servomotorernas hastighet och riktning. I vårt fall behöver vi bara ändra riktning så att enheten kan gå framåt, bakåt och sväng vänster och höger. Om pulsbredden ligger under en viss tidsram, kör motorn medurs. Om pulsbredden överskrider den tidsramen kommer motorn att köra moturs. Den mellersta tidsramen kan justeras med en inbyggd potentiometer inuti motorn.

Servomotorkrets

3 Skillnader mellan stegmotor och servomotor:

  • Stepper Motors har ett stort antal poler, magnetiska par som genereras av en permanentmagnet eller en elektrisk ström. Servomotorer har mycket få poler, varje pol ger en naturlig stopppunkt för motoraxeln.
  • Momentet för en stegmotor vid låga hastigheter är större än en servomotor av samma storlek.
  • Stegmotorns funktion synkroniseras av kommandopulssignaler som matas ut från pulsgeneratorn. Däremot ligger servomotorns funktion bakom kommandopulserna.

Nu har du en idé om hur servomätaren fungerar om du har frågor om detta ämne eller om el- och elektronikprojekten lämnar kommentarerna nedan.

Fotokredit