I. Rozdíly mezi krokovými motory a serva a servomotory

Krokový motor: Je signál elektrického pulsu do úhlového posunu nebo posunu linky na částech krokového motoru řídicího prvku s otevřenou smyčkou. Jednoduše řečeno, spoléhá se na signál elektrického pulsu pro ovládání úhlu a počtu zatáček. Takže se spoléhá pouze na pulzní signál, aby určil, kolik rotace. Protože neexistuje žádný senzor, může se úhel zastavení odchýlit. Přesný pulzní signál však minimalizuje odchylku.

Servo Motor: Spolehněte se na řídicí obvod serva pro řízení rychlosti motoru přes senzor pro kontrolu polohy rotace. Kontrola pozice je tedy velmi přesná. A rychlost otáčení je také variabilní.

Servo (elektronické servo): Hlavní součástí servo je servomotor. Obsahuje řídicí obvod servomotoru + redukční převodovka. Ach jo, servo motor nemá sadu redukčního ozubeného kola. A servo má sadu redukčního ozubeného kola.

V případě limitního serva se spoléhá na potenciometr pod výstupním hřídelí, aby se určil úhel řízení ramene kormidla. Ovládání servo signálu je signál šířky pulsu (PWM), kde mikrokontrolér může tento signál snadno generovat.

Ii. Základní princip krokového motoru

Jak to funguje:

Normálně rotor motoru je permanentní magnet, a když proud proudí skrz vinutí statoru, vinutí statoru vytváří vektorové magnetické pole. Toto magnetické pole povede rotor, aby se otáčel úhlem, takže směr páru magnetických polí rotoru bude stejný jako směr magnetického pole statoru. Když se vektorové magnetické pole statoru otáčí úhlem. Rotor se také otáčí úhlem s tímto magnetickým polem. Pro každý vstupní elektrický impuls se motor otáčí o jeden úhlový krok vpřed. Jeho výstupní úhlové posunutí je úměrné počtu vstupních impulsů a jeho otáčení je úměrná frekvenci pulzů. Změna pořadí, ve kterém jsou vinutí pod napětím, se motor obrátí. Počet a frekvence impulsů a pořadí napájení vinutí každé fáze motoru lze ovládat pro kontrolu rotace krokového motoru.

Princip generování tepla:

Obvykle vidíte všechny druhy motorů, vnitřní jsou železné jádro a navíjecí cívka. Odolnost vůči vinutí, síla způsobí ztrátu, velikost ztráty a odpor a proud je úměrný čtverci, který se často označuje jako ztráta mědi, pokud proud není standardní DC nebo sinusová vlna, také způsobí harmonickou ztrátu; Core má efekt Eddy proudu hystereze, ve střídavém magnetickém poli také způsobí ztrátu, velikost materiálu, proud, frekvenci, související s napětím, což se nazývá ztráta železa. Ztráta mědi a ztráta železa se projeví ve formě tvorby tepla, což ovlivňuje účinnost motoru. Vstupňovací motor obecně sleduje přesnost polohování a výkonu točivého momentu, účinnost je relativně nízká, proud je obecně větší a harmonické komponenty jsou vysoké, frekvence proudu střídavě s rychlostí a změnou, takže krokové motory mají obecně tepelnou situaci a situace je vážnější než obecný střídavý motor.

Iii. Konstrukce kormidla

Servo je složeno hlavně z pouzdra, desky s obvodem, motoru pohonu, redukčního zařízení a detekčního prvku polohy. Jeho pracovní princip je, že přijímač posílá signál do serva a IC na desce obvodu řídí motor bezstránného, ​​aby se začal otáčet, a napájení se přenáší na houpací rameno přes redukční zařízení a zároveň detektor polohy odešle signál zpět, aby určil, zda dorazil do polohy nebo ne. Detektor polohy je ve skutečnosti variabilní rezistor. Když se servo otáčí, hodnota rezistoru se odpovídajícím způsobem změní a úhel rotace může být znám detekcí hodnoty rezistoru. Obecný servomotor je tenký měděný drát omotaný kolem třípólového rotoru, když proud protéká cívkou vytvoří magnetické pole a periferii magnetu rotoru za vzniku odpuzování, což zase vytváří sílu rotace. Podle fyziky je okamžik setrvačnosti objektu přímo úměrný jeho hmotě, takže čím větší je hmotnost objektu být otáčena, tím větší je potřebná síla. Aby se dosáhlo rychlé otáčení a nízké spotřeby energie, je servo vyrobeno z tenkých měděných vodičů zkroucených do velmi tenkého dutého válce, který tvoří velmi lehký dutý rotor bez pólů a magnety jsou umístěny uvnitř válce, což je motor v dutém šálku.

Aby bylo možné vyhovovat různým pracovním prostředí, existují serva s vodotěsnými a prachoologickými vzory; A v reakci na různé požadavky na zatížení existují plastová a kovová ozubená kola pro serva a kovová ozubená kola pro serva jsou obecně vysoká a vysokorychlostní, s výhodou, že ozubená kola nebudou kvůli nadměrnému zatížení štípaná. Serva s vyšším stupněm bude vybavena kuličkovými ložisky, aby byla rotace rychlejší a přesnější. Existuje rozdíl mezi jedním kuličkovým ložiskem a dvěma kuličkami, samozřejmě jsou obě kulička lepší. Nová serva FET používají hlavně FET (polní efekt tranzistoru), který má výhodu nízké vnitřní rezistence, a proto menší ztrátu proudu než normální tranzistory.

IV. Servo Princip provozu

Z vlny PWM do vnitřního obvodu za účelem vytvoření zkreslení napětí, generátor stykače přes redukční ozubená kola, aby řídil potenciometr, aby se pohyboval, takže když je rozdíl napětí nula, motor se zastaví tak, aby dosáhl účinku serva.

Protokoly pro servo PWM jsou stejné, ale nejnovější serva, která se objeví, se mohou lišit.

Protokol je obecně: vysoká šířka úrovně v 0,5 ms ~ 2,5 ms pro kontrolu serva pro promění v různých úhlech.

V. Jak fungují servomotory

Níže uvedený obrázek ukazuje řídicí obvod servomotoru vyrobený s výkonem provozního zesilovače LM675 a motor je DC servo motor. Jak je vidět z obrázku, výkonový operační zesilovač LM675 je dodáván pomocí 15V a 15V napětí se přidá k vstupu v infázi provozního zesilovače LM675 přes Rp 1 a výstupní napětí LM675 se přidá do vstupu servomotoru. Motor je vybaven generátorem signálu měření rychlosti pro detekci rychlosti motoru v reálném čase. Ve skutečnosti je generátor rychlostního signálu druhem generátoru a jeho výstupní napětí je úměrné rychlosti otáčení. Výstup napětí z generátoru signálu rychlosti G je přiváděn zpět do invertujícího vstupu operačního zesilovače jako signálu rychlosti chyby po obvodu děliče napětí. Hodnota napětí nastavená pomocí potenciometru rychlosti RP1 je přidána k vstupu ve fázi operačního zesilovače po dělení napětí R1.R2, což je ekvivalentní referenčnímu napětí.

Schéma řízení servomotoru

Serveromotor: označený písmenem M pro servomotor, je to zdroj energie pro systém pohonu. Operační zesilovač: Označený názvem obvodu, tj. LM675, je kusem zesilovače v řídicím obvodu servo, který poskytuje proud pohonu pro servomotor.

Rychlý příkaz Potentiometer RP1: Nastaví referenční napětí operačního zesilovače v obvodu, tj. Nastavení rychlosti. Potentiometr zesilovače RP2: Používá se v obvodu k jemnému doladění zisku zesilovače a velikosti signálu zpětné vazby rychlosti.

Napětí se také změní napětí přiváděné zpět do přeměněného vstupu operačního zesilovače, tj. Když se zatížení motoru zvýší, sníží se rychlost a výstupní napětí generátoru rychlostního signálu se také snižuje, takže se napětí při operačním zesilovači snižuje a zvyšuje se napětí a výstupy se zvyšuje, a výstupy a výstup se zvyšuje, a výstupní vole se zvyšuje, a výstupy a výstup se zvyšuje, a výstupy a výstupy se zvyšují a výstupy a výstup se zvyšuje, a výstupy a výstupní voleb, a výstupní volta a výstup, a výstupy a výstupní voleb a výstupy a výstupní volta, a výstupní volta a výstupní voleb a výstupní voleb a výstupní volej a napětí a výstupní volej a výstup. Zvyšuje se zesilovač. Naopak, když se zatížení zmenšuje a zvyšuje se rychlost motoru, výstupní napětí generátoru signálu měření rychlosti stoupá, zpětné napětí přidané k převrácenému vstupu provozního zesilovače se zvyšuje, takže rozdíl mezi tímto napětím a referenční napětí a referenční napětí se snižuje při automatickém zmenšení a snižuje se rotační rychlost, takže rotační rychlost je stabilizována v hodnotě, která se snižuje při automatické hodnotě.