Servomotor - werken, voordelen en nadelen

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Servo impliceert een feedbackregeling voor foutdetectie die wordt gebruikt om de prestaties van een systeem te corrigeren. Het vereist ook een over het algemeen geavanceerde controller, vaak een speciale module die speciaal is ontworpen voor gebruik met servomotoren. Servomotoren zijn DC-motoren die een nauwkeurige regeling van de hoekpositie mogelijk maken. Het zijn gelijkstroommotoren waarvan de snelheid langzaam wordt verlaagd door de tandwielen. De servomotoren hebben meestal een afgesneden omwenteling van 90 ° tot 180 °. Enkele servomotoren hebben ook een omwentelingsgrens van 360 ° of meer. Maar servomotoren draaien niet constant. Hun rotatie is beperkt tussen de vaste hoeken.

De servomotor is een samenstel van vier dingen: een normale gelijkstroommotor, een tandwielreductie-eenheid, een positiedetectie-apparaat en een regelcircuit. De gelijkstroommotor is verbonden met een tandwielmechanisme dat feedback geeft aan een positiesensor die meestal een potentiometer is. Vanuit de versnellingsbak wordt de output van de motor via servospline naar de servo-arm geleverd. Voor standaard servomotoren is het tandwiel normaal gemaakt van plastic, terwijl het tandwiel voor servo's met hoog vermogen van metaal is.




Een servomotor bestaat uit drie draden: een zwarte draad verbonden met de aarde, een wit / gele draad verbonden met de besturingseenheid en een rode draad verbonden met de voeding.

De functie van de servomotor is om een ​​stuursignaal te ontvangen dat een gewenste uitgangspositie van de servo-as vertegenwoordigt en stroom aan zijn gelijkstroommotor toe te voeren totdat zijn as naar die positie draait.



Het gebruikt de positiebepalingsinrichting om de rotatiepositie van de as te bepalen, zodat het weet welke kant de motor moet draaien om de as naar de geïnstrueerde positie te verplaatsen. De as draait gewoonlijk niet vrij rond, vergelijkbaar met een DC-motor, maar kan gewoon 200 graden draaien.

Servomotor

Servomotor

Vanuit de positie van de rotor wordt een roterend magnetisch veld gecreëerd om efficiënt toque te genereren. Stroom vloeit in de wikkeling om een ​​roterend magnetisch veld te creëren. De as brengt het motorvermogen over. De last wordt aangedreven door het overdrachtsmechanisme. Hoogfunctionele zeldzame aarde of andere permanente magneet is buiten de as geplaatst. De optische encoder let altijd op het aantal rotaties en de positie van de as.


Werking van een servomotor

Servomotor bestaat uit een gelijkstroommotor, een tandwielsysteem, een positiesensor en een regelcircuit. De gelijkstroommotoren worden gevoed door een batterij en werken op hoge snelheid en met een laag koppel ​Het tandwiel- en assamenstel dat is aangesloten op de gelijkstroommotoren, verlagen deze snelheid tot voldoende snelheid en een hoger koppel. De positiesensor detecteert de positie van de as vanuit zijn definitieve positie en stuurt de informatie naar het regelcircuit. Het stuurcircuit decodeert dienovereenkomstig de signalen van de positiesensor en vergelijkt de werkelijke positie van de motoren met de gewenste positie en regelt dienovereenkomstig de draairichting van de gelijkstroommotor om de vereiste positie te krijgen. Servomotor vereist over het algemeen een DC-voeding van 4,8 V tot 6 V.

Besturen van een servomotor

Een servomotor wordt bestuurd door zijn positie te regelen met behulp van de pulsbreedtemodulatietechniek. De breedte van de puls die op de motor wordt toegepast, wordt gevarieerd en gedurende een vaste tijd verzonden.

De pulsbreedte bepaalt de hoekpositie van de servomotor. Een pulsbreedte van 1 ms veroorzaakt bijvoorbeeld een hoekpositie van 0 graden, terwijl een pulsbreedte van 2 ms een hoekbreedte van 180 graden veroorzaakt.

Voordelen:

  • Als de motor zwaar wordt belast, verhoogt de bestuurder de stroom naar de motorspoel terwijl deze probeert de motor te draaien. Er is geen uit-stap-toestand.
  • Hoge snelheid is mogelijk.

Nadelen:

  • Aangezien de servomotor tracht te roteren volgens de commandopulsen maar achterblijft, is hij niet geschikt voor nauwkeurige rotatiecontrole.
  • Hogere kosten.
  • Wanneer gestopt, blijft de rotor van de motor één puls heen en weer bewegen, zodat deze niet geschikt is als u trillingen moet voorkomen

7 Toepassingen van servomotoren

Servomotoren worden gebruikt in toepassingen die snelle snelheidsvariaties vereisen zonder dat de motor oververhit raakt.

  • In industrieën worden ze gebruikt in werktuigmachines, verpakking, fabrieksautomatisering, materiaalbehandeling, drukconversie, assemblagelijnen en vele andere veeleisende toepassingen, robotica, CNC-machines of geautomatiseerde productie.
  • Ze worden ook gebruikt in radiografisch bestuurbare vliegtuigen om de positionering en beweging van liften te regelen.
  • Ze worden gebruikt in robots vanwege hun soepele aan- en uitschakeling en nauwkeurige positionering.
  • Ze worden ook gebruikt door de lucht- en ruimtevaartindustrie om hydraulische vloeistof in hun hydraulische systemen te onderhouden.
  • Ze worden in veel radiografisch bestuurd speelgoed gebruikt.
  • Ze worden gebruikt in elektronische apparaten zoals dvd's of Blue-ray Disc-spelers om de schijfladen uit te breiden of af te spelen.
  • Ze worden ook in auto's gebruikt om de snelheid van voertuigen te behouden.

Toepassingscircuit van servomotor

Van het onderstaande toepassingscircuit: Elke motor heeft drie ingangen: VCC, aarde en een periodiek blokgolfsignaal. De pulsbreedte van de blokgolf bepaalt de snelheid en richting van de servomotoren. In ons geval hoeven we alleen maar de richting te veranderen om het apparaat vooruit, achteruit en naar links en rechts te laten bewegen. Als de pulsbreedte binnen een bepaald tijdsbestek valt, zal de motor met de klok mee rijden. Als de pulsbreedte dat tijdsbestek overschrijdt, zal de motor tegen de klok in rijden. Het middelste tijdsbestek kan worden aangepast via een ingebouwde potentiometer in de motor.

Servomotorcircuit

3 verschillen tussen stappenmotor en servomotor:

  • Stappenmotoren hebben een groot aantal polen, magnetische paren die worden gegenereerd door een permanente magneet of een elektrische stroom. Servomotoren hebben heel weinig polen, elke pool biedt een natuurlijk stoppunt voor de motoras.
  • Het koppel van een stappenmotor bij lage snelheden is groter dan van een servomotor van dezelfde grootte.
  • De werking van de stappenmotor wordt gesynchroniseerd door commandopulssignalen die worden uitgevoerd door de pulsgenerator. Daarentegen blijft de werking van de servomotor achter bij de commandopulsen.

Nu heb je een idee over de werking van de servometer als je vragen hebt over dit onderwerp of de elektrische en elektronische projecten laat de onderstaande opmerkingen achter.

Fotokrediet