많은 사람들이 다음과 같은 질문을 합니다. 서보 - 무엇입니까? 고전적인 서보 설계에는 모터, 위치 센서 및 3루프 제어 시스템(위치, 속도 및 전류 조절)이 포함됩니다.

"servo"라는 단어는 라틴어 기원 "servus"이며 문자 그대로 "노예", "보조자", "하인"으로 번역됩니다.

엔지니어링 산업에서 장치는 보조 구성 요소(공작 기계의 피드 드라이브, 로봇 등)로 작동했습니다. 그러나 오늘날 상황이 바뀌었고 서보의 주요 목적은 서보 메커니즘 분야의 구현에 있습니다.

기존의 서보가 작업의 정확도를 충분히 조절하지 못하는 경우 서보 설치가 정당화됩니다.

높은 수준의 성능을 갖춘 장비에는 고품질 장비의 사용이 필요합니다.

이 기사에서는 서보, 그것이 무엇이며 어떻게 작동하는지 설명합니다.

장치의 사용 영역

에 현대 세계자동화가 기계 공학의 모든 영역에서 강력한 위치를 차지했을 때 모든 메커니즘의 설계가 눈에 띄게 통합되었습니다. 이 경우 최신 개별 드라이브가 사용됩니다.

서보가 무엇인지 이해하려면 장치의 범위를 알아야 합니다.

이 장치에는 속도를 유지하기 위한 정밀 구조와 높은 정확도의 공작 기계가 포함되어 있습니다. 그들은 드릴링 장비에 장착됩니다. 다양한 시스템운송 및 보조 메커니즘.

장치는 다음 영역에서 가장 널리 사용됩니다.

• 종이 및 포장 생산;
• 금속판 생산;
• 자재 취급;
• 운송 장비 생산;
• 건축 자재 생산.

자동차 트렁크용 서보

자동차 트렁크 서보의 많은 모델이 있습니다. 다른 제조업체. 트렁크 서보와 같은 장치의 기능을 고려하십시오. 국내 제조사"오토제브라". 이 장치는 러시아 자동차용으로 설계되었지만 그 뿐만이 아닙니다. 예를 들어 Renault Logan 자동차에 사용할 수 있습니다.

사용자 리뷰에 따르면 이 디자인은 편리합니다. 차에서 내리지 않고도 트렁크를 열고 닫을 수 있습니다.

장치는 승객실 또는 실내에 장착된 버튼을 통해 제어됩니다.

장치가 널리 사용되는 이유

서보 드라이브를 자주 사용하는 이유는 다음과 같습니다.

• 높은 정확도와 안정적인 작동을 특징으로 하는 제어 획득 가능성;
• 광범위한 속도 제어;
• 높은 레벨간섭에 대한 저항;
• 장치의 작은 크기와 무게.

서보의 작동 원리

장치는 어떻게 작동합니까? 하나 이상의 시스템 신호로부터의 피드백을 기반으로 하는 서보는 물체를 조절합니다. 장치의 출력 표시기가 입력으로 들어가 설정 작업과 비교됩니다.

움직임 기능

서보 드라이브 장치에는 두 가지 주요 기능이 있습니다.

• 힘을 증가시키는 능력;
• 피드백 정보를 제공합니다.

증폭은 출력에 필요한 에너지가 매우 높고(외부 소스에서 옴) 입력에서 표시기가 중요하지 않기 위해 필요합니다.

피드백은 신호가 입력과 출력에서 ​​일치하지 않는 폐쇄 회로에 불과합니다. 이 프로세스는 관리에 사용됩니다.

결론은 다음과 같습니다. 순방향의 회로는 에너지 송신기 역할을하고 역방향의 회로는 제어 정확도에 필요한 정보의 송신기 역할을합니다.

장치 커넥터의 전원 공급 및 핀아웃

RC 구성에 적용할 수 있는 서보에는 일반적으로 세 개의 와이어가 있습니다.

1. 시그널링. 이를 통해 제어 펄스가 전송됩니다. 일반적으로 와이어는 흰색, 노란색 또는 빨간색으로 표시됩니다.
2. 급송. 전원 표시기는 4.8 ~ 6V입니다. 종종 이것은 빨간색 와이어입니다.
3. 접지. 전선은 검은색 또는 갈색입니다.

액추에이터 치수

집계는 세 가지 범주로 나뉩니다.

• 마이크로드라이브;
• 표준 수정;
• 대형 장치.

다른 차원의 서보가 있지만 위의 유형이 전체 장치의 95%를 차지합니다.

제품의 주요 특징

서보의 작동은 회전 속도와 샤프트에 가해지는 힘의 두 가지 주요 지표가 특징입니다. 첫 번째 값은 초 단위로 측정되는 시간 표시기 역할을 합니다. 힘은 kg / cm 단위로 측정됩니다. 즉, 메커니즘이 회전 중심에서 발생하는 힘의 수준입니다.

일반적으로이 매개 변수는 장치의 주요 목적에 따라 다르며 장치에 사용되는 기어 박스 기어 수와 노드에만 의존합니다.

이미 언급했듯이 현재 4.8 ~ 6V의 공급 전압에서 작동하는 메커니즘이 생산되고 있습니다. 더 자주이 수치는 6V입니다. 그러나 모든 모델이 넓은 전압 범위를 위해 설계된 것은 아닙니다. 때때로 서보 모터는 4.8V 또는 6V에서만 작동합니다(후자의 구성은 극히 드뭅니다).

아날로그 및 디지털 수정

몇 년 전만 해도 모든 서보 회로는 아날로그였습니다. 이제 디지털 디자인도 있습니다. 이들작품의 차이점은 무엇인가요? 공식 정보로 넘어가자.

Futaba 보고서에 따르면 지난 10년 동안 서보 드라이브는 작은 크기, 높은 회전 속도 및 비틀림 요소뿐만 아니라 기술적으로 이전보다 더 우수해졌습니다.

개발의 마지막 라운드는 디지털 기반 장치의 출현입니다. 이러한 장치는 컬렉터형 모터에 비해 상당한 이점이 있습니다. 몇 가지 단점이 있지만.

외부적으로 아날로그 및 디지털 기기구분할 수 없는. 차이점은 장치 보드에서만 수정됩니다. 디지털 장치의 마이크로 회로 대신 수신기 신호를 분석하는 마이크로 프로세서를 볼 수 있습니다. 그는 엔진을 제어합니다.

아날로그와 디지털 수정이 근본적으로 다르다고 말하는 것은 완전히 잘못된 것입니다. 그들은 동일한 모터, 메커니즘 및 전위차계를 가질 수 있습니다.

주요 차이점은 수신기와 엔진 제어의 수신 신호를 처리하는 방법입니다. 두 서보 모두 라디오 수신기에서 동일한 전원 신호를 수신합니다.

따라서 서보, 그것이 무엇입니까?

아날로그 수정의 작동 원리

아날로그 수정에서 수신 된 신호는 서보 모터의 현재 위치와 비교 된 다음 증폭기 신호가 모터로 보내져 모터가 주어진 위치처리 속도는 초당 50회입니다. 이것은 최소 응답 시간입니다. 송신기의 핸들을 거부하면 짧은 펄스가 서보로 흐르기 시작하며 그 사이의 간격은 20m / s와 같습니다. 펄스 사이에는 모터에 아무 것도 들어가지 않으며 외부 영향으로 인해 모든 방향으로 장치의 기능이 변경될 수 있습니다. 이 시간 간격을 "데드 존"이라고 합니다.

디지털 디자인이 작동하는 방식

디지털 기기에서 사용 특수 프로세서고주파에서 작동. 수신기 신호를 처리하고 초당 300번의 속도로 제어 펄스를 모터에 보냅니다. 주파수 표시기가 훨씬 높기 때문에 반응이 눈에 띄게 빨라지고 위치를 더 잘 유지합니다. 이것은 최적의 센터링과 높은 수준의 비틀림을 유발합니다. 그러나 이 방식은 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 이 설계에서는 아날로그 무브먼트에 사용된 배터리가 훨씬 빨리 방전됩니다.

그러나 디지털 모델을 한 번이라도 접해본 모든 사용자는 아날로그 디자인과의 차이가 너무 커서 다시는 사용하지 않을 것이라고 말합니다.

결론

다음이 필요한 경우 디지털 아날로그를 선택하십시오.

• 높은 레벨 ;
• "데드 존"의 최소 수;
• 정확한 포지셔닝 레벨;
• 명령에 대한 빠른 응답;
• 회전시 샤프트에 일정한 힘;
• 높은 전력 수준.

이제 서보가 무엇이며 어떻게 사용하는지 알게 되었습니다.

서보 기구(lat. servus - 하인, 조수, 서보 드라이브)— 제어를 통해 드라이브부정적 피드백 , 모션 매개변수를 정밀하게 제어할 수 있습니다.

서보는 로봇에서 가장 흔히 볼 수 있습니다. 특히 물건이나 물건을 정확하게 움직이는 문제를 해결할 때 그것 없이는 불가능합니다. 이 작업은 다음을 수행할 때 발생합니다. 기계 작업(도장, 용접, 연삭, 컨베이어로 제품 이동 등). 기계 손처럼 보이는 조작기가 그러한 작업을 수행합니다. 실제로 전 세계적으로 생산을 자동화하는 데 사용되는 유명한 산업용 로봇은 주로 매니퓰레이터로 대표됩니다. 그리고 그러한 조작자는 링크를 구동하는 서보 없이는 할 수 없습니다. 왜요?

그것은 모두 서보의 속성에 관한 것입니다. 서보 드라이브는 네거티브 피드백을 사용하는 드라이브로, 이를 통해 드라이브의 액추에이터(출력) 링크(대부분 출력 샤프트)의 모션 매개변수를 정확하게 제어할 수 있습니다. 이러한 피드백을 생성하기 위해 일반적으로 서보 출력 링크 위치 센서를 사용하지만 속도, 힘 등의 센서도 사용할 수 있습니다. 특정 위치. 이 위치에 설치되고 위치를 변경하라는 명령이 수신될 때까지 "대기"합니다. 예를 들어, 샤프트를 90도 각도 위치로 설정하라는 신호가 제공됩니다. 샤프트가 이 위치로 회전하고 새 위치가 신호를 받을 때까지 유지합니다. 이러한 제어 가능성은 전압이 인가되는 한 계속해서만 회전할 수 있는 기존의 기어드 모터와 서보 드라이브를 심각하게 구별합니다. 결과적으로 로봇에 이러한 드라이브가 장착되면 사람의 손처럼 움직여 우리가 할 수 있는 모든 작업을 수행할 수 있습니다.

업계에는 많은 종류의 서보 드라이브가 있습니다.이 기사에서는 회전식 전기 서보 드라이브를 고려할 것입니다. 간단히 말해서, 이러한 서보 드라이브의 경우 출력 액추에이터는 회전 샤프트입니다. 단순화를 위해 로봇 및 기타 부동, 비행 또는 보행 메커니즘의 교육 모델을 만드는 데 적극적으로 사용되는 SG-90 취미 서보 장치(그림 1)를 고려할 것입니다. 취미용 서보 드라이브는 산업용 서보 드라이브와 달리 크기가 훨씬 작고 힘이 적게 발생하며 제어 방식이 다르지만 일반 원칙행동은 산업 대응과 절대적으로 동일합니다.

그림 1

취미 서보 장치는 그림 2에 나와 있습니다. 전기 모터, 기어 세트가 있는 기어박스, 전위차계(피드백에 대한 위치 센서 역할), 전자 모터 제어 보드 및 모든 내용물이 들어 있는 케이스로 구성됩니다. . 같은 그림은 서보에 전원이 공급되고 제어되는 와이어를 보여줍니다. 전원 "플러스", 전원 "마이너스" 및 제어 신호가 적용되는 와이어의 3개 코어로 구성됩니다. 에 다른 모델취미 서보 와이어는 색상이 다를 수 있습니다. 그러나 거의 항상 "플러스" 전원 와이어는 빨간색이고 "마이너스" 전원 와이어는 검은색입니다. 신호선(제어 신호 전송용)과 관련하여 명확한 색상 표준이 없습니다. 서보 제조사에 따라 신호선은 흰색, 주황색 또는 노란색이 될 수 있습니다.

그림 2

이러한 모터를 제어하기 위해 제어 신호 표준이 채택되었습니다. 지속적으로 반복되는 충동 또는 일련의 충동을 나타냅니다(그림 3). 이러한 펄스의 주파수는 항상 일정하게 유지되며 50Hz입니다. 기간임을 알 수 있다.펄스(인접한 펄스의 선행 가장자리 사이의 시간)는 1s / 50 = 0.02초, 즉 20밀리초입니다.

그림 3

흥미롭게도 서보 출력 샤프트의 각도 위치는 적용된 펄스의 지속 시간에 의해 설정됩니다. 설명을 위해 그림 4는 시간 좌표에서 펄스 폭과 서보 샤프트의 회전 각도의 대략적인 비율을 보여줍니다. 서보 샤프트의 회전은 1~2ms(밀리초) 지속 시간의 펄스에 의해 제어됩니다.

그림 4

그래프에서 볼 수 있듯이 펄스 폭 변조 신호 - PWM은 서보를 제어하는 ​​​​데 사용됩니다. PWM이란 웹 사이트의 해당 기사에서 찾을 수 있습니다.

그리고 출력에서 ​​펄스 폭은 어떻게 샤프트 각도로 바뀌나요?

그림 2와 같이 서보 하우징에는 전자 모터 제어 모듈도 있습니다. 서보에 인가된 신호는 이 보드로 간다. 그러나 이 신호로 다음에 일어나는 일은 그림 5의 블록 다이어그램에 나와 있으며, 이를 단계별로 분석할 것입니다. 각 단계는 직사각형 또는 원으로 표시되고 번호가 매겨집니다. 이 직사각형 안에는 신호가 변환되거나 처리되는 장치가 있습니다.

그림 5

따라서 PWM 변조가 있는 입력 제어 신호 Supr는 다음을 갖춘 특수 칩에 제공됩니다. 논리적 요소, 전압으로 변환되는 도움으로 Ucontrol (1 단계). 그 후, 신호 Ucontrol(제어 전압)이 전압 비교 소자에 공급됩니다. 이 요소를 가산기라고 하지만 실제로는 피드백을 통해 오는 입력 신호 Ucontrol에서 전압 Uobr(피드백 전압)을 뺍니다. 가변 저항기(단계 번호 2).

결과적인 차이 Ucorr(보정 전압)은 내장 증폭기(3단계)에 의해 증폭되어 전기 모터에 공급됩니다. 모터가 회전하여(4단계) 서보의 출력축을 구동하며, 이와 함께 전위차계 형태의 피드백 센서가 있습니다. 포텐셔미터 노브를 돌리면 전압이 변하고 샤프트의 회전이 Uobr 전압으로 변환됨을 알 수 있습니다(5단계). 이 전압 Uobr은 전압 Ucontrol과 비교되고(다시 2단계), Ucorr 형태의 차이는 다시 증폭기(3단계)로 간다. 신호는 다음과 함께 체인을 따라 "걷습니다" 피드백 Ucontrol = Uobr 비율이 충족될 때까지. 그러면 Ucorr이 0이 되고 엔진이 멈춥니다. 이것은 서보 드라이브 샤프트가 입력 제어 신호 Supr에 해당하는 위치를 취할 때 발생합니다.

지금까지 말한 모든 내용을 요약해 보겠습니다. 서보 샤프트는 전위차계 손잡이에 기계적으로 연결됩니다. 이 때문에 서보 샤프트의 회전과 함께 전위차계가 회전하여 저항이 변경되고 출력 전압우어. 따라서 전위차계 Uobr의 출력 전압은 서보의 회전 각도에 직접적으로 의존합니다. 동시에 펄스 지속 시간이 0.001 ~ 0.002초인 서보 드라이브에 입력된 신호 Scontrol은 서보 드라이브 샤프트가 회전해야 하는 각도를 결정하는 전압 레벨 Ucontrol을 설정합니다. 서보 샤프트가 정확히 원하는 위치에 있을 때 모터를 정지하려면 Ucontrol 신호에서 피드백 신호 Uobr을 빼면 됩니다. 그리고 증폭된 전압이 전기 모터에 인가되고 엔진이 서보 구동축을 가능한 한 빨리 미리 정해진 위치로 이동시키기 위해서는 3단계의 증폭기가 필요하다.

서보 모터 제어 예

위에서 언급했듯이 특정 매개변수를 가진 PWM은 서보 모터를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 이러한 PWM을 생성할 수 있습니다. 다른 방법들. 그 중 일부를 보여 드리겠습니다.

1. 555 타이머에 의한 서보 모터 제어 . 555 타이머 칩은 펄스 발생기로 작동할 수 있습니다(이 칩에 대한 자세한 내용은 해당 문서 참조). 따라서이 미세 회로의 작동을 위해 이러한 매개 변수를 선택하여 필요한 펄스를 제공하는 것이 가능합니다. 이러한 펄스의 듀티 사이클, 즉 펄스의 지속 시간을 0.001초에서 0.002초로 변경하여 서보 샤프트의 회전 각도를 설정합니다.

PWM 신호를 구현하려면 50Hz의 일정한 주파수에서 펄스 듀티 사이클을 조정할 수 있는 회로를 사용해야 합니다. 다이어그램(그림 6)의 구성 요소 매개변수는 이러한 조건을 보장하는 방식으로 선택됩니다. 그러나 제어 신호가 모든 조건을 만족시키기 위해서는 반전되어야 합니다. 이를 위해 회로의 트랜지스터가 필요합니다. 주어진 한계 내에서 듀티 사이클을 제어하려면 최대 저항이 20kΩ인 전위차계가 필요합니다. 우리는 2개의 10kΩ 전위차계를 사용할 것입니다. 하나의 전위차계가 있으면 서보가 90도 회전하고 다른 하나를 추가로 회전하면 두 번째 90도만큼 회전합니다.

그림 6

1레벨 Evolvector의 Basic 세트를 구매하면 이 구성표를 더 자세히 연구하고 조립할 수 있습니다.

2. 컨트롤러에 의한 서보 모터 제어. 에서 컨트롤러를 사용하여 원하는 PWM 신호를 생성할 수도 있습니다. 예를 들어 Arduino 플랫폼에서 프로그래머블 컨트롤러를 사용할 수 있습니다. 서보 모터 제어 알고리즘(PWM 생성)의 프로그래밍을 최대한 단순화하기 위해 라이브러리라는 미리 작성된 프로그램이 사용됩니다. 그들의 콤플렉스 프로그래밍 코드사용자에게 숨겨져 있기 때문에 라이브러리를 메인 프로그램에 연결할 때 짧은 명령을 사용하여 필요한 기능을 호출할 때만 제공됩니다. 이 모든 것이 알고리즘 관점에서 볼 때 복잡한 서보 모터와 같은 장치의 제어를 매우 간단하고 편리하게 만듭니다.

배선도 및Arduino 컨트롤러로 서보 모터를 제어하기 위한 스케치(프로그램)는 그림 7에 나와 있습니다.

그림 7

주의: 이 예(그림 7)에서와 같이 서보 모터 전원을 보드에 직접 연결하는 것은 바람직하지 않습니다. 그림에서 "미니" 범주의 하나의 서보 모터가 연결되어 있으며 매우 작은 전류를 소비하므로 보드에서 직접 전원을 공급받아 정상적으로 작동합니다. 표준 크기의 서보는 더 많은 전력을 필요로 하므로 컨트롤러가 과열되고 손상될 수 있습니다. 모터는 특히 여러 서보 드라이브를 동시에 제어해야 하는 경우 별도의 전원 공급 장치에만 연결해야 합니다.

#포함<서보 .h>- 이 명령은 라이브러리를 연결하여 서보를 제어하는 ​​것을 의미합니다. 이 라이브러리는 레벨 2 키트와 함께 제공되는 Evolvector CD에 포함되어 있습니다. 인터넷에서 찾아 Arduino IDE의 "라이브러리" 폴더에 넣을 수도 있습니다.
우리가 연결한 라이브러리에는 많은 수의 명령이 있으므로 프로그램에서 사용되는 명령만 고려할 것입니다.

서보 드라이브; 특수 유형의 변수 선언입니다. 이동하다- 이것은 변수입니다(이름은 임의로 선택). 서보 기구변수의 유형입니다(링크된 라이브러리에 정의된 특수 유형). 이 유형의 변수를 최대 12개까지 설정할 수 있습니다. 즉, 12개의 서보를 제어할 수 있습니다. 다시 말해서, 이 명령을 사용하여 우리는 보드에 우리가 명명한 서보가 있다고 말했습니다. 이동하다.
move.attach(9);- 이 명령은 서보( 이동하다) 핀 9(출력)에 연결됩니다.
move.write(90); - 이 명령은 서보( 이동하다) 중간 위치(90도)로 돌립니다.
이동.쓰기(0); - 서보를 0도 위치로 돌립니다.
dvig.write(180); - 서보를 180도 위치로 회전시킵니다.

프로그램의 나머지 행이 의미하는 바는 당사 웹사이트 페이지에서 찾거나 포함된 자습서에서 배울 수 있습니다.

서보 드라이브 - 서보 모터는 피드백 원리에 따라 작업을 수행하는 전기 모터입니다. 모터 로터에서 회전은 기어박스를 통해 제어 메커니즘으로 전달되고 피드백은 회전 각도를 제어하는 ​​센서에 연결된 제어 장치에 의해 제공됩니다.
서보 모터는 정확한 위치가 요구되는 요소의 선형 및 각도 이동을 제공하기 위해 자동차에 사용됩니다. 서보의 작동 원리는 제어 신호를 실행하기 위해 전기 모터의 작동을 조정하는 것을 기반으로 합니다.

서보 드라이브 - 구성 및 목적

제어 신호가 모터의 출력 샤프트가 회전하는 각도를 지정하면 인가 전압으로 변환됩니다. 피드백을 위해 모터의 출력 특성 중 하나를 측정하는 센서가 사용됩니다. 센서에서 수집한 판독값은 제어 장치에서 처리된 다음 서보 모터의 작동이 수정됩니다.

서보 드라이브의 설계는 전기 기계 장치로 구성되며 그 요소는 하나의 하우징 내부에 있습니다. 서보 드라이브는 기어박스, 전기 모터, 제어 장치 및 센서를 포함합니다.

서보 드라이브의 주요 특성은 특정 모델에 사용되는 작동 전압, 토크, 회전 속도, 재료 및 구성입니다.

서보 드라이브 - 설계 및 작동 기능

최신 서보 드라이브는 중공 로터와 코어가 있는 두 가지 유형의 전기 모터를 사용합니다. 코어 모터에는 권선 로터와 자석이 있습니다. 직류주위에 배치. 이 전기 모터의 특성은 진자의 회전 중에 진동이 발생하여 각 운동의 정확도가 감소한다는 것입니다.

중공 회전자 모터는 이러한 단점이 없지만 복잡한 제조 기술로 인해 더 비쌉니다.

속도를 줄이고 출력 샤프트의 토크를 높이려면 서보 기어박스가 필요합니다. 많은 서보 기어박스에는 스퍼 기어, 폴리머 재료 및 금속으로 만들어진 기어가 포함됩니다. 금속 기어 박스는 높은 비용이 특징이지만 동시에 강력하고 내구성이 있습니다.

필요한 정확도에 따라 서보는 플라스틱 부싱 또는 볼 베어링을 사용하여 하우징에 대해 출력 샤프트를 정렬할 수 있습니다.

서보 드라이브는 또한 아날로그와 디지털인 사용되는 제어 장치의 유형이 다릅니다. 숫자 블록은 서보의 주요 요소의 보다 정확한 위치 지정과 높은 응답 속도를 제공합니다.

서보 모터 (서보모터) 모든 모션 매개 변수의 정확한 제어가 수행되는 도움으로 소위 네거티브 피드백이 장착 된 특수 전기 모터입니다. 그 본질은 이러한 장치의 작동 과정에서 초기에 설정된 입력 매개 변수와 기능의 출력 매개 변수를 지속적으로 비교한다는 사실에 있습니다. 이는 인코더가 설계에 포함된 서보 컨트롤러, 즉 피드백 센서에서 실시간으로 생성되는 제어 신호를 기반으로 발생합니다.

따라서 모든 최신 서보 모터의 설계에는 실제 전기 모터와 제어 장치가 포함됩니다. 종합적으로, 그들은 설계자의 도움을 받아 서보 드라이브입니다. 기술 장치해결해 준다 전선중요한 작업. 대부분의 경우 서보 모터(서보 드라이브)가 필요한 경우에 사용됩니다. 자동 모드다양한 장비(예: 수치가 있는 공작 기계)의 일부 작동하는 구조 요소의 정확한 위치 지정을 수행합니다. 프로그램 관리, 프레스 및 스탬핑 장비, 로봇 조립 라인 등)과 관련이 있습니다.

모두 세계 최고의 제조업체에서 제조합니다. 서보모터두 가지로 나눌 수 있다 대규모 그룹: 브러시가 있는 경우와 없는 경우. 서보 드라이브는 동기식 및 비동기식 전기 모터와 동기식 선형 모터를 모두 사용할 수 있습니다. 또한 케이스 및 프레임리스 전기 모터는 모두 서보 드라이브에 사용할 수 있으며 두 번째 버전에서는 고정자 플레이트 패키지가 케이스의 역할을 하므로 전체 프로필을 가장 효율적으로 사용하면서 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 그리고 장치 전체의 무게.

대부분의 최신 피드백 서보 모터는 여러 시스템 신호에서 인코더에 의해 생성된 신호에 의해 제어됩니다. 서보 시스템의 주요 특징 중 하나는 일반적으로 많은 양의 출력 신호를 증폭할 수 있다는 것입니다. 적은 힘입력된 것보다 (비교할 수 있도록 필요합니다). 따라서 서보 시스템이 작동하는 동안 회로는 정방향 및 역방향으로 에너지를 전송합니다. 즉, 정확한 제어에 필요한 정보입니다.

기본 기술 사양서보 모터는 역학, 운동의 균일성 및 에너지 효율성입니다. 에 지난 몇 년동기식 서보 모터가 점점 더 많이 사용되고 있으며, 이는 더 높은 역학에서 비동기식 서보 모터와 유리하게 다릅니다. 저속강제 냉각 및 더 높은 과부하 저항 없이. 동시에 서보 드라이브에 사용되는 비동기식 모터는 동기식 모터보다 장점이 있습니다. 완전한 결석회전 중 맥동.

제어 장비의 세 번째 구성 요소는 서보입니다. 이 기사에서는이 구성 요소가 무엇인지, 목적이 무엇인지, 장치 및 서보 작동 원리를 설명하려고 노력할 것입니다.

서보 정의

조향 서보 - 이동 형식을 정밀하게 제어할 수 있는 전기 모터가 있는 장치 무선 조종 모델부정적인 피드백을 통해. 장치의 모든 서보 드라이브에는 외부 매개 변수에 따라 센서의 특정 값을 유지하는 제어 장치와 센서가 있습니다.

서보가 어떻게 작동하는지 더 간단한 용어로 설명하겠습니다.

• 서보는 펄스 신호를 수신합니다 - 서보 암의 회전 각도를 결정하는 제어 값,
• 제어 장치는 들어오는 매개변수를 센서의 값과 비교하기 시작합니다.
• 비교 결과에 따라 VU는 수행해야 하는 작업을 미리 결정하는 신호를 반환합니다. 비교 표시기가 동일하도록 회전, 가속 또는 감속합니다.

서보 장치

대부분의 현대식 조향기는 동일한 원리로 제작되며 다음과 같이 구성됩니다. 구성 부품: 출력축, 감속기어, DC모터, 전위차계, 인쇄 회로 기판및 제어 전자.

기어박스는 모터와 함께 드라이브를 형성합니다. 들어오는 전압을 기계적 회전으로 변환하려면 전기 모터가 필요합니다. 반면에 기어박스는 토크를 변환하여 엔진 속도를 줄이는 역할을 하는 기어 구조인데, 그 크기가 너무 커서 실용에 전혀 적합하지 않은 경우가 많기 때문입니다.

전기 모터를 켜고 끄는 것과 함께 흔들 의자가 부착 된 출력 샤프트도 회전합니다. 차례로 모델의 스티어링 휠에 부착됩니다. 우리 모델의 움직임을 설정하는 것은 로커이며, 이를 위해 회전 각도를 전기 신호로 되돌릴 수 있는 센서인 서보 장치에 전위차계가 제공됩니다.

그러나 주요 요소 중 하나는 제어 보드입니다. 전자 회로. 전기 충격을 받고 전위차계의 데이터로 수신 신호를 분석하고 전기 모터를 켜거나 끄는 것은 그녀입니다. 다음은 서보가 배열되는 방식과 해당 요소가 작동하는 방식입니다.

그건 그렇고, 컬렉터, 컬렉터 코어리스 및 브러시리스 모터는 서보 장치의 모터로 사용할 수 있습니다.

서보 제어. 작동 원리.

서보는 수신기에서 특수 와이어를 통과하는 펄스 신호를 수신합니다. 이러한 신호의 주파수는 20ms이며 지속 시간은 0.8~2.2ms 내에서 달라질 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 신호가 로커의 움직임으로 어떻게 변환되는지에 대한 명확한 아이디어를 얻으려면 다음을 분석해야 합니다. 표준 체계서보.

여기서 GOP는 opon 펄스 발생기(전위차계가 연결됨), K는 비교기, UVH는 샘플 및 홀드 장치, M은 전원 브리지 대각선으로 덮인 전기 모터입니다.

이제 서보가 어떻게 작동하는지 자세히 살펴보겠습니다. 따라서 펄스 신호는 수신기에서 비교기로 오고 동시에 GOP를 활성화합니다. 기준 펄스의 지속 시간은 출력 샤프트에 물리적으로 연결된 전위차계의 위치와 관련이 있습니다. 로커가 중간 위치에 있을 때 신호 길이는 1.5ms이고 위치가 극단적이면 0.8 또는 2.2ms입니다. 제어 신호와 기준 펄스는 비교기에 의해 분석되어 그 차이 값을 계산합니다(계산은 펄스 지속 시간을 기반으로 함). 스티어링 휠의 "예상"상태와 "실제"상태가 얼마나 일치하는지 결정하는 것은 차이 펄스의 길이입니다. 결과 표시기는 UVH에 전위로 저장됩니다. 어려운?

다른 조건에서 서보 드라이브의 작동 원리

서보 로커의 위치는 컨트롤 스틱의 상태에 해당합니다. 기준 및 제어 펄스의 지속 시간은 동일합니다. 모든 비교기 출력은 "0"으로 설정됩니다. 모터의 전원이 차단되고 로커가 원래 위치를 유지합니다.

조종사는 스틱의 위치를 ​​변경하여 제어 충동을 증가시킵니다. 비교기의 한 출력에서 ​​차이 펄스가 출력되고 이는 SHA 메모리에 저장됩니다. 이 순간에 모터에 전압이 가해지고 회전하기 시작하며 기어 박스가 움직이기 시작하여 기준 펄스의 지속 시간이 증가하는 방식으로 로커와 전위차계를 돌립니다. 이러한 조건은 두 펄스의 길이가 동일한 값에 도달할 때까지 계속됩니다. 그러면 모터가 회전을 멈춥니다.

조종사는 제어 펄스의 길이를 줄이면서 리모콘 스틱을 반대 방향으로 움직입니다. 이 단계의 서보 제어는 위에서 설명한 과정과 유사합니다. 비교기의 더 낮은 출력에서 ​​차 펄스가 형성되고 UVH에 의해 저장되고 모터에 전압을 공급합니다. 모터는 반대 방향으로 회전하기 시작하고 펄스 길이가 다시 같은 값을 가질 때까지 계속 작동합니다.

조종사는 제어판과 상호 작용하지 않습니다. 코스 중 하중을 고려하여 모델의 방향타가 서보 암을 돌리기 시작합니다. 이제 기준 펄스의 지속 시간이 변경되어 비교기와 SHA를 통한 차이 펄스가 모터에 작용하고 토크가 기어박스에 적용되어 로커가 회전하는 것을 방지합니다. 저것들. 로커는 한 위치에 고정됩니다.

우리는 단순화 된 버전에서 서보의 작동을 분석했습니다. 사실, 고장과 불쾌한 상황을 피할 수 있다는 것을 알고 장치를 설정하고 사용하는 데에는 많은 뉘앙스가 있습니다.

이제 서보가 어떻게 작동하는지, 작동 원리를 알면 모델에 맞는 장치를 선택할 수 있습니다. 이렇게하려면 "Planeta Hobby"사이트로 이동해야합니다. 항공기나 자동차에 적합한 서보를 선택하는 방법을 모른다면 컨설턴트에게 조언을 구하거나 이 유용한 기사를 읽으십시오.