Apa itu servo, steering servo

Pemacu servo ialah pemacu yang kawalan tepatnya dijalankan melalui maklum balas negatif dan dengan itu membolehkan anda mencapai parameter pergerakan badan kerja yang diperlukan.

Mekanisme jenis ini mempunyai sensor yang memantau parameter tertentu, contohnya kelajuan, kedudukan atau daya, serta unit kawalan (rod mekanikal atau litar elektronik) yang tugasnya adalah untuk mengekalkan parameter yang diperlukan secara automatik semasa operasi peranti. , bergantung pada isyarat daripada penderia pada bila-bila masa.

Nilai awal parameter operasi ditetapkan menggunakan kawalan, sebagai contoh tombol potensiometer atau dengan menggunakan sistem luaran lain di mana nilai berangka dimasukkan. Jadi, pemacu servo secara automatik melaksanakan tugas yang diberikan — bergantung pada isyarat daripada sensor, ia melaraskan parameter yang ditetapkan dengan tepat dan memastikan ia stabil pada pemacu.

Banyak penguat dan pengawal selia dengan maklum balas negatif boleh dipanggil servos.Sebagai contoh, pemacu servo termasuk brek dan stereng dalam kereta, di mana penguat kendalian tangan semestinya mempunyai maklum balas kedudukan negatif.

Komponen utama servo:

• Unit pemacu;

• Sensor;

• Unit Kawalan;

• Penukar.

Sebagai contoh, silinder pneumatik dengan rod atau motor elektrik dengan kotak gear boleh digunakan sebagai pemacu. Sensor maklum balas boleh pengekod (penderia sudut) atau sebagai contoh Sensor dewan… Unit kawalan — penyongsang individu, penukar frekuensi, penguat servo (Pacuan Servo Bahasa Inggeris). Peranti kawalan boleh serta-merta memasukkan sensor isyarat kawalan (transduser, input, sensor kejutan).

Dalam bentuk yang paling mudah, unit kawalan untuk pemacu servo elektrik adalah berdasarkan litar untuk membandingkan nilai isyarat yang ditetapkan dan isyarat yang datang dari sensor maklum balas, akibatnya voltan kekutuban yang sesuai dibekalkan. kepada motor elektrik.

Jika pecutan lancar atau nyahpecutan lancar diperlukan untuk mengelakkan bebanan dinamik motor elektrik, maka skim kawalan yang lebih kompleks berdasarkan mikropemproses digunakan, yang boleh meletakkan badan kerja dengan lebih tepat. Jadi, sebagai contoh, peranti untuk meletakkan kepala dalam cakera keras disusun.

Kawalan tepat kumpulan atau pemacu servo tunggal dicapai dengan menggunakan pengawal CNC, yang boleh dibina pada pengawal logik boleh atur cara. Pemacu servo berdasarkan pengawal sedemikian mencapai kuasa 15 kW dan boleh menghasilkan tork sehingga 50 Nm.

Pemacu servo berputar adalah segerak, dengan kemungkinan pelarasan kelajuan putaran yang sangat tepat, sudut putaran dan pecutan, dan asynchronous, di mana kelajuan dikekalkan dengan sangat tepat walaupun pada kelajuan yang sangat rendah.

Motor servo segerak mampu memecut dengan sangat cepat kepada kelajuan terkadar. Servo linear bulat dan rata juga biasa, membolehkan pecutan sehingga 70 m/s².

Secara amnya, peranti servo dibahagikan kepada elektrohidromekanikal dan elektromekanikal. Pada yang pertama, pergerakan dijana oleh sistem silinder omboh dan tindak balasnya sangat tinggi. Yang kedua hanya menggunakan motor elektrik dengan kotak gear, tetapi prestasinya adalah susunan magnitud yang lebih rendah.

Skop penggunaan pemacu servo hari ini sangat luas, kerana kemungkinan kedudukan badan kerja yang sangat tepat.

Terdapat kunci mekanikal, injap dan badan kerja pelbagai alat dan alatan mesin, terutamanya dengan CNC, termasuk mesin automatik untuk pengeluaran kilang papan litar bercetak dan pelbagai robot industri dan banyak alat ketepatan lain. Motor servo berkelajuan tinggi sangat popular dengan pesawat model. Khususnya, motor servo terkenal dengan ciri keseragaman gerakan dan kecekapan dari segi penggunaan tenaga.

Motor komutator tiga kutub pada asalnya digunakan sebagai pemacu untuk motor servo, di mana rotor mengandungi belitan dan stator mengandungi magnet kekal. Ia juga mempunyai berus pengumpul. Kemudian, bilangan gegelung meningkat kepada lima, dan tork menjadi lebih besar dan pecutan menjadi lebih pantas.

Peringkat penambahbaikan seterusnya - belitan diletakkan di luar magnet, jadi berat rotor dikurangkan, dan masa pecutan dikurangkan, tetapi kos meningkat. Akibatnya, langkah penambahbaikan utama telah diambil - mereka meninggalkan manifold (khususnya, motor pemutar magnet kekal menjadi meluas) dan motor ternyata menjadi tanpa berus, malah lebih cekap, kerana pecutan, kelajuan dan tork kini lebih tinggi.

Motor servo telah menjadi sangat popular sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Dikawal oleh Arduino, yang membuka kemungkinan luas untuk kedua-dua penerbangan amatur dan robotik (quadcopters, dll.), serta untuk penciptaan mesin pemotong logam ketepatan.

Untuk sebahagian besar, motor servo konvensional menggunakan tiga wayar untuk beroperasi. Salah satunya adalah untuk kuasa, yang kedua adalah isyarat, yang ketiga adalah biasa. Isyarat kawalan dibekalkan kepada wayar isyarat, mengikut mana ia perlu untuk melaraskan kedudukan aci keluaran. Kedudukan aci ditentukan oleh litar potensiometer.

Pengawal, melalui rintangan dan nilai isyarat kawalan, menentukan arah mana yang perlu diputar agar aci mencapai kedudukan yang dikehendaki. Semakin tinggi voltan dikeluarkan dari potensiometer, semakin besar tork.

Terima kasih kepada kecekapan tenaga yang tinggi, keupayaan kawalan tepat dan prestasi cemerlang, pemacu servo berdasarkan motor tanpa berus semakin banyak ditemui dalam mainan, perkakas rumah (pembersih vakum tugas berat dengan penapis HEPA) dan peralatan industri.