Mnoho ľudí si kladie otázku: servo - čo to je? Klasická konštrukcia serva obsahuje motor, snímač polohy a trojslučkový riadiaci systém (regulácia polohy, rýchlosti a prúdu).

Slovo „servo“ má latinský pôvod „servus“, doslovne preložené ako „otrok“, „asistent“, „sluha“.

V strojárskom priemysle zariadenia fungovali ako pomocné komponenty (pohon posuvu v obrábacom stroji, robot a pod.). Dnes sa však situácia zmenila a hlavný účel serva spočíva v implementácii v oblasti servo mechanizmov.

Inštalácia serva je opodstatnená v prípade, keď konvenčné dostatočne neregulujú presnosť práce.

Použitie vysoko kvalitných nástrojov je nevyhnutné v zariadeniach s vysokou úrovňou výkonu.

Tento článok bude hovoriť o servo, čo to je a ako funguje.

Oblasti použitia zariadenia

AT modernom svete Keď automatizácia zaujala silné postavenie vo všetkých oblastiach strojárstva, dizajn všetkých mechanizmov sa výrazne zjednotil. V tomto prípade sa používajú moderné individuálne pohony.

Aby ste pochopili, čo je servo, musíte poznať rozsah zariadenia.

Zariadenia obsahujú presné štruktúry na udržanie rýchlosti v obrábacích strojoch s vysokou presnosťou. Montujú sa na vŕtacie zariadenie, v rôzne systémy transportné a pomocné mechanizmy.

Zariadenia sa najčastejšie používajú v nasledujúcich oblastiach:

• výroba papiera a obalov;
• výroba plechov;
• manipulácia s materiálom;
• výroba dopravných zariadení;
• výroba stavebných materiálov.

Servo do kufra auta

Existuje veľa modelov serv do kufra auta od rôznych výrobcov. Zvážte funkčnosť takéhoto zariadenia, ako je servo kufra domáci výrobca"Autozebra". Zariadenie je určené pre ruské autá, ale nielen. Dá sa použiť napríklad v aute Renault Logan.

Podľa recenzií používateľov je tento dizajn pohodlný. Umožňuje vám otvárať a zatvárať kufor bez opustenia auta.

Zariadenie sa ovláda pomocou tlačidla namontovaného v priestore pre cestujúcich alebo vo vnútri

Dôvod širokého používania zariadenia

Dôvodom častého používania servopohonov bolo:

• možnosť získania kontroly, vyznačujúca sa vysokou presnosťou a stabilnou prevádzkou;
• široký rozsah regulácie rýchlosti;
• vysoký stupeň odolnosť proti rušeniu;
• malé rozmery a hmotnosť zariadenia.

Princíp činnosti serva

Ako zariadenie funguje? Servo, založené na spätnej väzbe z jedného alebo viacerých systémových signálov, reguluje objekt. Indikátor výstupu zariadenia vstupuje na vstup, kde sa porovnáva s nastavovacou akciou.

Funkcie pohybu

Servopohon má dve hlavné funkcie:

• schopnosť zvýšiť výkon;
• poskytovanie informácií spätnej väzby.

Zosilnenie je potrebné na to, aby energia potrebná na výstupe bola veľmi vysoká (pochádza z externého zdroja) a na vstupe je jej indikátor nevýznamný.

Spätná väzba nie je nič iné ako uzavretý okruh, v ktorom sa signály na vstupe a výstupe nezhodujú. Tento proces sa používa na riadenie.

Z toho vyplýva záver: obvod v doprednom smere slúži ako vysielač energie a v opačnom smere ako vysielač informácie, ktorá je potrebná pre presnosť riadenia.

Napájanie a pinout konektorov zariadenia

Servo, ktoré je použiteľné pre RC konfigurácie, má zvyčajne tri vodiče:

1. Signalizácia. Cez ňu sa prenáša riadiaci impulz. Drôt je spravidla sfarbený do bielej, žltej alebo červenej farby.
2. Kŕmenie. Jeho indikátor napájania je od 4,8 do 6 V. Často je to červený vodič.
3. Uzemnenie. Drôt je čierny alebo hnedý.

Rozmery pohonu

Agregáty sú rozdelené do troch kategórií:

• mikropohony;
• štandardné úpravy;
• veľké zariadenia.

Existujú servá s inými rozmermi, ale vyššie uvedené typy tvoria 95% všetkých zariadení.

Hlavné vlastnosti produktu

Činnosť serva je charakterizovaná dvoma hlavnými ukazovateľmi: rýchlosťou otáčania a silou na hriadeli. Prvá hodnota slúži ako ukazovateľ času, ktorý sa meria v sekundách. Sila sa meria v kg / cm, to znamená, akú úroveň sily vyvíja mechanizmus od stredu otáčania.

Vo všeobecnosti tento parameter závisí od hlavného účelu zariadenia a až potom od počtu prevodových stupňov prevodovky a uzlov použitých v zariadení.

Ako už bolo uvedené, teraz sa vyrábajú mechanizmy, ktoré pracujú pri napájacom napätí 4,8 až 6 V. Častejšie je tento údaj 6 V. Nie všetky modely sú však určené pre široký rozsah napätia. Niekedy servomotor beží iba pri 4,8 V alebo iba pri 6 V (posledné konfigurácie sú extrémne zriedkavé).

Analógové a digitálne modifikácie

Pred niekoľkými rokmi boli všetky servoobvody analógové. Teraz existujú aj digitálne návrhy. Aký je rozdiel medzi ich prácou? Poďme k oficiálnym informáciám.

Podľa správy Futaba sa za posledné desaťročie stali servopohony technicky lepšie ako predtým, ako aj malé rozmery, vysoká rýchlosť otáčania a torzné prvky.

Posledným kolom vývoja je objavenie sa digitálneho zariadenia. Tieto jednotky majú významné výhody aj oproti motorom kolektorového typu. Aj keď existujú určité nevýhody.

Externe analógové a digitálnych zariadení nerozoznateľný. Rozdiely sú stanovené iba na doskách zariadení. Namiesto mikroobvodu na digitálnej jednotke môžete vidieť mikroprocesor, ktorý analyzuje signál prijímača. Ovláda motor.

Je úplne nesprávne tvrdiť, že analógové a digitálne modifikácie sú zásadne odlišné v prevádzke. Môžu mať rovnaké motory, mechanizmy a potenciometre.

Hlavným rozdielom je spôsob spracovania prichádzajúceho signálu prijímača a riadenia motora. Obidve servá prijímajú rovnaký výkonový signál z rádiového prijímača.

Tak je jasné, servo, čo to je?

Princíp fungovania analógovej modifikácie

V analógovej modifikácii sa prijatý signál porovnáva s aktuálnou polohou servomotora a potom sa signál zosilňovača odošle do motora, čo spôsobí pohyb motora danej pozícii Rýchlosť procesu je 50-krát za sekundu. Toto je minimálny čas odozvy. Ak odmietnete rukoväť na vysielači, do serva začnú prúdiť krátke impulzy, medzi ktorými bude interval rovný 20 m / s. Medzi impulzmi nič nevstupuje do motora a vonkajšie vplyvy môžu zmeniť fungovanie zariadenia v akomkoľvek smere. Tento časový interval sa nazýva „mŕtva zóna“.

Ako funguje digitálny dizajn

Používané digitálnymi zariadeniami špeciálny procesor pracujúce na vysokých frekvenciách. Spracováva signál prijímača a posiela riadiace impulzy do motora rýchlosťou 300-krát za sekundu. Keďže je indikátor frekvencie oveľa vyšší, reakcia je citeľne rýchlejšia a lepšie drží pozíciu. To spôsobuje optimálne centrovanie a vysokú úroveň krútenia. Táto metóda však vyžaduje veľa energie, takže batéria použitá v analógovom pohybe sa v tomto dizajne vybije oveľa rýchlejšie.

Všetci používatelia, ktorí sa aspoň raz stretli s digitálnym modelom, však tvrdia, že jeho rozdiel od analógového je taký výrazný, že by ho už nikdy nepoužili.

Záver

Digitálne analógy budú vašou voľbou, ak potrebujete:

• vysoký stupeň ;
• minimálny počet „mŕtvych zón“;
• presná úroveň polohovania;
• rýchla reakcia na príkaz;
• konštantná sila na hriadeli pri otáčaní;
• vysoká úroveň výkonu.

Teraz viete, čo je servo a ako ho používať.

Servo(lat. servus - sluha, pomocník; servopohon)— jazda s ovládaním cez negatívna odozva , ktorý umožňuje presné ovládanie parametrov pohybu.

Servo sa najčastejšie vyskytuje v robotike. Nedá sa to bez nej zaobísť, najmä ak ide o riešenie problému s presným pohybom tovaru alebo predmetov. Táto úloha sa vyskytuje pri vykonávaní ľubovoľného mechanická práca(natieranie, zváranie, brúsenie, presúvanie výrobkov na dopravníku a pod.). Takúto prácu vykonávajú manipulátory, ktoré vyzerajú ako mechanické ruky. V skutočnosti slávnu priemyselnú robotiku, ktorá sa používa na automatizáciu výroby po celom svete, predstavujú predovšetkým manipulátory. A ani jeden takýto manipulátor sa nezaobíde bez serv, ktoré poháňajú jeho články. prečo?

Všetko je to o vlastnostiach serva. Servopohon je pohon využívajúci negatívnu spätnú väzbu, ktorá umožňuje presne riadiť parametre pohybu akčného člena (výstupného) článku pohonu (najčastejšie je to výstupný hriadeľ). Na vytvorenie takejto spätnej väzby sa zvyčajne používa snímač polohy výstupného spoja serva, ale možno použiť aj snímače rýchlosti, sily atď. určitú pozíciu. Je nainštalovaný v tejto polohe a „čaká“, kým nedostane príkaz na zmenu polohy. Napríklad sa vydá signál na nastavenie hriadeľa do uhlovej polohy 90 stupňov. Hriadeľ sa otočí do tejto polohy a podrží ho, kým nebude signalizovaná nová poloha. Takéto možnosti ovládania vážne odlišujú servopohon od bežného motora s prevodovkou, ktorý sa môže nepretržite otáčať len dovtedy, kým je naň privedené napätie. Výsledkom je, že ak je robot vybavený takýmito pohonmi, môže sa pohybovať ako ľudská ruka a vykonávať všetku prácu, ktorú môžeme urobiť my.

V priemysle existuje veľa druhov servopohonov.V tomto článku sa budeme zaoberať rotačnými elektrickými servopohonmi. Jednoducho povedané, pre takéto servopohony je výstupným pohonom rotačný hriadeľ. Pre jednoduchosť budeme uvažovať o hobby servozariadení SG-90 (obr. 1), ktoré sa aktívne používa na vytváranie vzdelávacích modelov robotov a iných plávajúcich, lietajúcich alebo kráčajúcich mechanizmov. Hobby servopohon je na rozdiel od priemyselného oveľa menších rozmerov, vyvíja menšiu silu, ovláda sa inak, ale všeobecný princíp akcia je úplne identická s priemyselným náprotivkom.

Obrázok 1

Hobby servozariadenie je znázornené na obrázku 2. Pozostáva z elektromotora, prevodovky so sadou prevodov, potenciometra (funguje ako snímač polohy pre spätnú väzbu), elektronickej riadiacej dosky motora a puzdra, ktoré obsahuje celý obsah . Rovnaký obrázok ukazuje vodič, cez ktorý je servo napájané a ovládané. Skladá sa z 3 jadier: výkon "plus", výkon "mínus" a drôt, na ktorý je privedený riadiaci signál. Na rôzne modely Káble serva Hobby môžu mať rôzne farby. Ale takmer vždy je "plus" napájací vodič zafarbený na červeno a "mínus" napájací vodič je čierny. Pokiaľ ide o signálny vodič (na prenos riadiaceho signálu), neexistujú jasné štandardy farieb. V závislosti od výrobcu serva môže byť signálny vodič biely, oranžový alebo žltý.

Obrázok 2

Na riadenie takýchto motorov bol prijatý štandard riadiacich signálov. Predstavuje neustále sa opakujúce impulzy alebo, ako hovoríme, sériu impulzov (obr. 3). Frekvencia týchto impulzov zostáva po celý čas konštantná a je 50 Hz. Ukazuje sa, že časové obdobieimpulzov (čas medzi nábehovými hranami susedných impulzov) je 1 s / 50 = 0,02 sekundy, t.j. 20 milisekúnd.

Obrázok 3

Zaujímavé je, že uhlová poloha výstupného hriadeľa serva je nastavená dobou trvania aplikovaného impulzu. Pre objasnenie, obrázok 4 ukazuje približný pomer šírky impulzu v časových súradniciach a uhlu natočenia hriadeľa serva. Otáčanie hriadeľa serva je riadené impulzmi s trvaním 1 až 2 ms (milisekundy).

Obrázok 4

Ako môžete vidieť z grafu, na ovládanie serva sa používa iba pulzne modulovaný signál - PWM. Čo je PWM, nájdete v príslušnom článku na našej webovej stránke.

A ako sa šírka impulzu zmení na uhol hriadeľa na výstupe?

Ako je znázornené na obrázku 2, v kryte servopohonu je tiež elektronický riadiaci modul motora. Signál aplikovaný na servo ide na túto dosku. Čo sa však stane s týmto signálom ďalej, je znázornené na blokovej schéme na obrázku 5, ktorú budeme analyzovať postupne. Každá fáza je znázornená obdĺžnikom alebo kruhom a očíslovaná. Vo vnútri týchto obdĺžnikov sú zariadenia, na ktorých sa signál konvertuje alebo spracováva.

Obrázok 5

Vstupný riadiaci signál Supr s PWM moduláciou teda prichádza na špeciálny čip logické prvky, pomocou ktorého sa mení na napätie Ucontrol (stupeň č. 1). Potom je signál Ucontrol (riadiace napätie) privedený na prvok na porovnávanie napätia. Tento prvok sa nazýva sčítačka, ale v skutočnosti odčíta napätie Uobr (napätie spätnej väzby) od vstupného signálu Ucontrol, ktorý prichádza prostredníctvom spätnej väzby z premenlivý odpor(etapa číslo 2).

Výsledný rozdiel Ucorr (opravné napätie) je zosilnený vstavaným zosilňovačom (stupeň č. 3) a privedený k elektromotoru. Motor sa otáča (krok č. 4) a poháňa výstupný hriadeľ serva a tým aj spätnoväzbový snímač vo forme potenciometra. Pri otáčaní gombíka potenciometra sa mení napätie a ukazuje sa, že otáčanie hriadeľa sa mení na napätie Uobr (stupeň č. 5). Toto napätie Uobr sa porovná (opäť stupeň č. 2) s napätím Ucontrol a rozdiel v tvare Ucorr ide opäť na zosilňovač (stupeň č. 3) atď. Signál „kráča“ po reťazi s spätná väzba kým sa nesplní pomer Ucontrol = Uobr. Potom sa Ucorr bude rovnať 0 a motor sa zastaví. Toto sa stane, keď hriadeľ servopohonu zaujme polohu zodpovedajúcu vstupnému riadiacemu signálu Supr.

Zhrňme všetko, čo bolo povedané. Hriadeľ serva je mechanicky spojený s gombíkom potenciometra. Z tohto dôvodu sa spolu s otáčaním hriadeľa serva otáča potenciometer, v dôsledku čoho sa mení jeho odpor a výstupné napätie Uarr. Podľa toho výstupné napätie z potenciometra Uobr priamo závisí od uhla natočenia serva. Vstup signálu Scontrol do servopohonu s trvaním impulzu od 0,001 do 0,002 sekundy zároveň nastavuje úroveň napätia Ucontrol, ktorá určuje uhol, o ktorý sa musí hriadeľ servopohonu otočiť. Zastavenie motora v momente, keď je hriadeľ serva presne v požadovanej polohe, sa dosiahne odčítaním spätnoväzbového signálu Uobr od signálu Ucontrol. A zosilňovač stupňa č. 3 je potrebný na to, aby sa na elektromotor aplikovalo zosilnené napätie a motor čo najrýchlejšie posunul servo hriadeľ do vopred určenej polohy.

Príklady riadenia servomotora

Ako je uvedené vyššie, na riadenie servomotora sa používa PWM s určitými parametrami. Takéto PWM môžete vygenerovať rôzne cesty. Ukážme si niektoré z nich.

1. Riadenie servomotora pomocou časovača 555 . Čip časovača 555 môže fungovať ako generátor impulzov (viac informácií o tomto čipe nájdete v príslušnom článku). Preto je možné zvoliť také parametre pre prevádzku tohto mikroobvodu, aby vydal impulzy, ktoré potrebujeme. Zmenou pracovného cyklu týchto impulzov, teda zmenou trvania impulzov z 0,001 na 0,002 sekundy, nastavíme uhol natočenia hriadeľa serva.

Pre implementáciu PWM signálu je potrebné použiť obvod s nastaviteľným pulzným pracovným cyklom pri konštantnej frekvencii 50 Hz. Parametre komponentov v schéme (obr. 6) sú zvolené tak, aby boli zabezpečené tieto podmienky. Ale aby riadiaci signál spĺňal všetky podmienky, musí byť invertovaný. Na to je potrebný tranzistor v obvode. Na riadenie pracovného cyklu v rámci daných limitov by bol potrebný potenciometer s maximálnym odporom 20 kΩ. Použijeme dva potenciometre 10 kΩ (keďže ide o potenciometre používané v základnej sade Evolvector Level 1, kde je tento obvod podrobne popísaný. Pracovný zdvih servomotora je 180 stupňov. V tomto prípade pri otáčaní gombíka jeden potenciometer sa servo otočí o 90 stupňov a pri dodatočnom otočení druhého o 90 stupňov.

Obrázok 6

Túto schému si môžete podrobnejšie preštudovať, ako aj zostaviť zakúpením základnej sady Evolvector 1. úrovne.

2. Riadenie servomotora pomocou ovládača. OD pomocou ovládača môžete tiež vygenerovať požadovaný signál PWM. Môžete napríklad použiť programovateľný ovládač na platforme Arduino. Pre maximálne zjednodušenie programovania algoritmu riadenia servomotora (generovanie PWM) sa používajú vopred napísané programy nazývané knižnice. Ich komplex programovací kód skrytá pred používateľom, ponúka sa iba volanie funkcií, ktoré potrebujeme, pomocou krátkych príkazov pri pripojení knižnice k nášmu hlavnému programu. To všetko robí ovládanie takých zariadení, ako je servomotor, zložité z algoritmického hľadiska, mimoriadne jednoduché a pohodlné.

Schéma zapojenia aNáčrt (program) na ovládanie servomotora pomocou ovládača Arduino je znázornený na obrázku 7.

Obrázok 7

UPOZORNENIE: Priame pripojenie napájania servomotora k doske, ako v našom príklade (Obrázok 7), je nežiaduce. Na obrázku máme zapojený jeden servomotor z kategórie „mini“, ktorý odoberá veľmi malé prúdy, preto funguje úplne normálne, napájaný priamo z dosky. Servo štandardnej veľkosti vyžaduje viac energie, čo môže spôsobiť prehriatie a poškodenie ovládača. Motory by mali byť pripojené iba k samostatnému napájaciemu zdroju, najmä ak sa má súčasne ovládať niekoľko servopohonov.

#include<Servo .h>- tento príkaz znamená pripojenie knižnice na ovládanie serva. Táto knižnica sa nachádza na CD Evolvector, ktoré sa dodáva s našimi súpravami úrovne 2. Môžete ho nájsť aj na internete a vložiť do priečinka „knižnice“ vášho Arduino IDE.
Knižnica, ktorú sme pripojili, má veľké množstvo príkazov, budeme brať do úvahy iba tie, ktoré sú použité v programe.

Servopohon; je deklarácia premennej špeciálneho typu. pohybovať sa- ide o premennú (názov volíme ľubovoľne). Servo je typ premennej (špeciálny typ, ktorý je definovaný v prepojenej knižnici). Môžete nastaviť až 12 premenných tohto typu, teda ovládať 12 serv. Inými slovami, týmto príkazom sme povedali doske, že máme servo, ktoré sme pomenovali pohybovať sa.
move.attach(9);- tento príkaz znamená, že servo ( pohybovať sa) je pripojený na kolík 9 (výstup).
move.write(90); - tento príkaz spôsobí servo ( pohybovať sa) otočte do strednej polohy (90 stupňov).
move.write(0); - otočí servo do polohy 0 stupňov.
dvig.write(180); - otočí servo do polohy 180 stupňov.

Čo znamenajú ostatné riadky v programe, nájdete na stránkach našej webovej stránky alebo sa dozviete z priložených návodov

Servo pohon - Servomotor je elektromotor, ktorý vykonáva prácu na princípe spätnej väzby. Z rotora motora sa rotácia prenáša cez prevodovku do riadiaceho mechanizmu, spätnú väzbu zabezpečuje riadiaca jednotka, ktorá je prepojená so snímačom, ktorý riadi uhol natočenia.
Servomotory sa používajú v automobiloch na zabezpečenie lineárneho a uhlového pohybu prvkov, ktorých presná poloha je veľmi žiadaná. Princíp činnosti serva je založený na prispôsobení činnosti elektromotora za účelom vykonania riadiaceho signálu.

Servopohon - zloženie a účel

Ak riadiaci signál udáva uhol, pod ktorým sa otáča výstupný hriadeľ motora, premení sa na privedené napätie. Pre spätnú väzbu sa používa snímač, ktorý meria jednu z výstupných charakteristík motora. Hodnoty zhromaždené snímačom sú spracované riadiacou jednotkou, potom je korigovaná činnosť servomotora.

Konštrukcia servopohonu pozostáva z elektromechanickej jednotky, ktorej prvky sú umiestnené vo vnútri jedného krytu. Servopohon obsahuje prevodovku, elektromotor, riadiacu jednotku a snímač.

Hlavnými charakteristikami servopohonu sú prevádzkové napätie, krútiaci moment, otáčky, materiály a konštrukcia použité v konkrétnom modeli.

Servopohon - dizajn a prevádzkové vlastnosti

Moderné servopohony využívajú dva typy elektromotorov s dutým rotorom a jadrom. Jadrové motory majú vinutý rotor a magnety priamy prúd umiestnené okolo. Zvláštnosťou týchto elektromotorov je výskyt vibrácií pri otáčaní kyvadla, čo vedie k zníženiu presnosti uhlových pohybov.

Motory s dutým rotorom túto nevýhodu nemajú, ale sú drahšie kvôli zložitej výrobnej technológii.

Servoprevodovky sú potrebné na zníženie otáčok a zvýšenie krútiaceho momentu výstupného hriadeľa. Mnohé servoprevodovky zahŕňajú čelné ozubené kolesá, ozubené kolesá vyrobené z polymérových materiálov a kovu. Kovové prevodovky sa vyznačujú vysokou cenou, ale zároveň sú pevné a odolné.

V závislosti od požadovanej presnosti môžu servá použiť plastové puzdrá alebo guľôčkové ložiská na vyrovnanie výstupného hriadeľa vzhľadom na puzdro.

Servopohon sa líši aj typom použitej riadiacej jednotky, ktorá je analógová a digitálna. Číselné bloky poskytujú presnejšie umiestnenie hlavného prvku serva a vysokú rýchlosť odozvy.

Páčil sa vám článok? Zdieľajte so svojimi priateľmi na sociálnych sieťach!

Servomotory (servomotory) sú špecializované elektromotory vybavené takzvanou negatívnou spätnou väzbou, pomocou ktorej sa vykonáva presná kontrola všetkých pohybových parametrov. Jeho podstata spočíva v tom, že v procese prevádzky týchto zariadení dochádza k neustálemu porovnávaniu výstupných parametrov fungovania s pôvodne nastavenými vstupnými parametrami. Deje sa tak na základe riadiacich signálov generovaných v reálnom čase servomeničmi, ktoré majú vo svojej konštrukcii kodéry, teda snímače spätnej väzby.

Konštrukcia všetkých moderných servomotorov teda zahŕňa vlastný elektromotor a riadiacu jednotku. Súhrnne sú to servopohony, s pomocou ktorých dizajnéri technické zariadenia podarí vyriešiť celý riadok dôležité úlohy. Najčastejšie sa servomotory (servopohony) používajú v prípadoch, keď je to potrebné automatický režim vykonávať presné polohovanie niektorých pracovných konštrukčných prvkov rôznych zariadení (napríklad obrábacích strojov s numerickým riadenie programu, lisovacie a lisovacie zariadenia, robotické montážne linky atď.) v porovnaní s ostatnými.

Všetko vyrábané poprednými svetovými výrobcami servomotory možno rozdeliť na dve veľké skupiny: so štetcami a bez štetcov. Servopohony môžu využívať synchrónne aj asynchrónne elektromotory, ako aj synchrónne lineárne motory. Okrem toho je možné v servopohonoch použiť skriňové aj bezrámové elektromotory a v druhej verzii plní úlohu skrine obal statorových dosiek, čo umožňuje najefektívnejšie využitie celého ich profilu pri výraznom zmenšení rozmerov. a hmotnosti zariadení ako celku.

Väčšina moderných spätnoväzbových servomotorov je riadená signálmi generovanými enkodérom z niekoľkých systémových signálov. Jednou z hlavných vlastností servosystémov je, že sú schopné zosilniť výstupné signály, ktoré majú zvyčajne veľa menší výkon ako vstupné (je to potrebné, aby sa dali porovnávať). Počas prevádzky servosystémov teda ich obvody prenášajú energiu v smere dopredu a v opačnom smere - informácie potrebné na presné riadenie.

Hlavné Technické špecifikácie servomotory sú ich dynamika, rovnomernosť pohybu a energetická účinnosť. AT posledné rokyčoraz častejšie sa využívajú synchrónne servomotory, ktoré sa od asynchrónnych priaznivo líšia vyššou dynamikou, možnosťou dlhodobej prevádzky na nízke rýchlosti bez núteného chladenia a vyššej odolnosti proti preťaženiu. Zároveň majú asynchrónne motory používané v servopohonoch oproti synchrónnym motorom tú výhodu úplná absencia pulzácia počas otáčania.

Tretím komponentom riadiaceho zariadenia je servo. V tomto článku sa vám pokúsime vysvetliť, čo je tento komponent, aký je jeho účel, zariadenie a princíp činnosti serva.

Definícia serva

Servo riadenia - zariadenie s elektromotorom, ktoré umožňuje dosiahnuť presné ovládanie formátu pohybu rádiom riadený model prostredníctvom negatívnej spätnej väzby. Každý servopohon vo svojom zariadení má snímač a riadiacu jednotku, ktorá udržiava určité hodnoty na snímači v súlade s externým parametrom.

Poďme si jednoduchšie popísať, ako servo funguje:

• Servo prijíma impulzný signál - riadiacu hodnotu, ktorá určuje uhol natočenia ramena serva,
• Riadiaca jednotka začne porovnávať prichádzajúci parameter s hodnotou na svojom snímači,
• V závislosti od výsledku porovnania JV vracia signál, ktorý predurčuje, akú akciu treba vykonať: otočiť, zrýchliť alebo spomaliť tak, aby sa porovnávané ukazovatele stali rovnakými.

Servo zariadenie

Väčšina moderných riadiacich strojov je postavená na rovnakom princípe a pozostáva z nich základné časti: výstupný hriadeľ, reduktor, jednosmerný motor, potenciometer, vytlačená obvodová doska a riadiacej elektroniky.

Prevodovka spolu s motorom tvoria pohon. Na transformáciu prichádzajúceho napätia na mechanickú rotáciu je potrebný elektromotor. Prevodovka je naproti tomu prevodová štruktúra, ktorá premieňa krútiaci moment a slúži na zníženie otáčok motora, keďže je často taká veľká, že na praktické použitie vôbec nie je vhodná.

Spolu so zapínaním a vypínaním elektromotora sa otáča aj výstupný hriadeľ, ku ktorému je pripevnené hojdacie kreslo - ten je zase pripevnený k volantu modelu. Pohyb nášho modelu bude nastavovať vahadlo a na tento účel je v servozariadení k dispozícii potenciometer - snímač, ktorý dokáže zmeniť uhol natočenia späť na elektrický signál.

Jedným z hlavných prvkov je však riadiaca doska, ktorá je elektronický obvod. Je to ona, ktorá prijíma elektrický impulz, analyzuje prijatý signál s údajmi potenciometra a zapína / vypína elektromotor. Tu je uvedené, ako je servo usporiadané a ako fungujú jeho prvky.

Mimochodom, kolektor, kolektor Coreless a bezkomutátorové motory môžu byť použité ako motor v servozariadení.

Servo ovládanie. Princíp činnosti.

Servo prijíma impulzné signály, ktoré prechádzajú cez špeciálny vodič z prijímača. Frekvencia takýchto signálov je 20 ms a ich trvanie sa môže meniť v rozmedzí 0,8-2,2 ms. Aby ste mali jasnú predstavu o tom, ako sa signál napriek tomu transformuje na pohyb vahadla, musíte analyzovať štandardná schéma servá.

kde GOP je generátor oponových impulzov (je k nemu pripojený potenciometer), K je kompatátor, UVH je vzorkovacie zariadenie, M je elektromotor, ktorý je krytý uhlopriečkou výkonového mostíka.

Teraz sa pozrime bližšie na to, ako servo funguje. Takže impulzný signál prichádza z prijímača do kompatátora a súčasne aktivuje GOP. Trvanie referenčného impulzu súvisí s polohou potenciometra, ktorý je fyzicky spojený s výstupným hriadeľom. Keď je kolískový ovládač v strednej polohe, dĺžka signálu je 1,5 ms, ak je poloha extrémna - 0,8 alebo 2,2 ms. Riadiaci signál a referenčný impulz sú analyzované kompatátorom, ktorý vypočítava ich rozdielovú hodnotu (výpočet je založený na dobe trvania impulzu). Je to dĺžka rozdielového impulzu, ktorá určuje, do akej miery sa „očakávaný“ a „skutočný“ stav volantu zhoduje. Výsledný indikátor je uložený ako potenciál v UVH. ťažké?

Princíp činnosti servopohonu v rôznych podmienkach

Poloha kolískového serva zodpovedá stavu riadiacej páky. Trvanie referenčného a riadiaceho impulzu je rovnaké. Všetky výstupy kompatátora sú nastavené na "0". Motor je bez napätia a vahadlo drží svoju pôvodnú polohu.

Pilot mení polohu páky, čím zvyšuje riadiaci impulz. Na jednom výstupe kompatátora bude vyvedený rozdielový impulz, ktorý sa uloží do pamäte SHA. V tomto okamihu sa na motor privedie napätie, začne sa otáčať a spolu s ním sa začne pohybovať prevodovka, otáčajúc kolískom a potenciometrom tak, aby sa doba trvania referenčného impulzu zvýšila. Takéto podmienky budú pokračovať, kým dĺžky oboch impulzov nedosiahnu rovnaké hodnoty. Motor sa potom prestane točiť.

Pilot pohybuje pákou diaľkového ovládania v opačnom smere, pričom skracuje dĺžku riadiaceho impulzu. Riadenie servopohonu v tejto fáze je podobné procesu opísanému vyššie. Na spodnom výstupe kompatátora sa vytvára rozdielový impulz, ktorý je uložený UVH a dodáva napätie do motora. Motor sa začne otáčať, ale v opačnom smere a pokračuje v práci, kým dĺžky impulzov opäť nenadobudnú rovnaké hodnoty.

Pilot neinteraguje s ovládacím panelom. Kormidlo modelu začne otáčať ramenom serva, pretože zohľadňuje zaťaženie počas kurzu. Teraz sa mení trvanie referenčného impulzu, vďaka čomu rozdielový impulz cez kompatátor a SHA pôsobí na motor a krútiaci moment sa aplikuje na prevodovku, čo zabraňuje otáčaniu vahadla. Tie. vahadlo je držané v jednej polohe.

Činnosť serva sme analyzovali v zjednodušenej verzii. V skutočnosti existuje veľa nuancií pre nastavenie a používanie zariadenia, s vedomím, že sa môžete vyhnúť poruchám a nepríjemným situáciám.

Teraz, keď viete, ako je servo usporiadané, princíp jeho fungovania, môžete ísť a vybrať si zariadenie pre váš model. Ak to chcete urobiť, musíte prejsť na stránku "Planeta Hobby". Ak neviete, ako vybrať to správne servo pre vaše lietadlo alebo auto, požiadajte o radu nášho konzultanta alebo si prečítajte tento užitočný článok.