I. Erot askelmoottorien ja servojen ja servomoottorien välillä

Stepper-moottori: Onko sähköpulssisignaali avoimen silmukan ohjauselementin askelmoottorin osien kulman siirtymiseen tai viivasiirtoon. Yksinkertaisesti sanottuna se luottaa sähköpulssisignaaliin kulman ja käännösten lukumäärän hallitsemiseksi. Joten hän luottaa vain pulssisignaaliin määrittääkseen kuinka paljon pyörimistä. Koska anturia ei ole, pysäytyskulma voi poikkeaa. Tarkka pulssisignaali minimoi kuitenkin poikkeaman.

Servomoottori: Luotta servoohjauspiiriin moottorin nopeuden ohjaamiseksi anturin läpi kiertoasennon ohjaamiseksi. Joten sijainnin hallinta on erittäin tarkka. Ja myös pyörimisnopeus on muuttuva.

Servo (elektroninen servo): Servon pääkomponentti on servomoottori. Se sisältää servomoottorin ohjauspiirin + pelkistysvaihteisen sarjan. Ai niin, servomoottorilla ei ole pelkistysvaihteistoa. Ja servossa on pelkistysvaihde.

Raja -servon tapauksessa se luottaa potentiometriin lähtöakselin alla peräsimen käsivarren ohjauskulman määrittämiseksi. Servosignaalin hallinta on pulssin leveyden moduloitu (PWM) signaali, jossa mikrokontrolleri voi helposti tuottaa tämän signaalin.

II. Askelmoottori perusperiaate

Kuinka se toimii:

Normaalisti moottorin roottori on pysyvä magneetti, ja kun virta virtaa staattorin käämien läpi, staattorin käämät tuottavat vektorimagneettikentän. Tämä magneettikenttä ajaa roottorin kiertämään kulmassa, niin että roottorin magneettikenttien parin suunta on sama kuin staattorin magneettikentän suunta. Kun staattorin vektorimagneettikenttä pyörii kulmassa. Roottori pyörii myös kulmassa tällä magneettikentällä. Jokaiselle sisääntulopulssille moottori kiertää yhden kulman askeleen eteenpäin. Sen lähtökulman siirtymä on verrannollinen syöttöpulssien lukumäärään, ja sen pyörimisnopeus on verrannollinen pulssien taajuuteen. Muuttamalla käämien virran järjestystä, moottori kääntyy. Siksi pulssien lukumäärää ja taajuutta sekä moottorin kunkin vaiheen käämien energisointijärjestystä voidaan ohjata askelmoottorin pyörimisen ohjaamiseksi.

Lämmöntuotannon periaate:

Yleensä näet kaikenlaiset moottorit, sisäiset ovat rautaydin- ja käämityskela. Käämityskestävyys, teho tuottaa menetyksen, menetyksen koon ja vastus ja virta ovat verrannollinen neliöön, jota kutsutaan usein kuparin menetykseksi, jos virta ei ole tavanomainen tasavirta- tai siniaalto, tuottaa myös harmonista menetystä; Core: lla on hystereesi pyörrevirtavaikutus vuorottelevassa magneettikentässä tuottaa myös menetystä, materiaalin kokoa, virtaa, taajuutta, jännitettä, jota kutsutaan rautahäviöksi. Kuparin menetys ja raudan menetys ilmenee lämmöntuotannon muodossa, mikä vaikuttaa moottorin tehokkuuteen. Askelmoottori pyrkii yleensä paikannustarkkuuteen ja vääntömomentin ulostuloon, tehokkuus on suhteellisen alhainen, virta on yleensä suurempi ja harmoniset komponentit ovat korkeat, nopeuden ja muutoksen kanssa vuorotellen virran taajuus, joten askelmoottoreilla on yleensä lämpötilanne ja tilanne on vakavampi kuin yleinen vaihtovirta.

III. Peräsimen rakenne

Servo koostuu pääasiassa kotelosta, piirilevystä, käyttömoottorista, vaihdelaitteen vähentäjästä ja asennon havaitsemiselementistä. Sen toimintaperiaatteena on, että vastaanotin lähettää signaalin servoon ja piirilevyn IC ajaa Coreless -moottoria aloittamaan pyörimisen, ja virta siirretään kääntövarsiin pelkistysvaihteen läpi, ja samalla sijainnin ilmaisin lähettää signaalin takaisin selvittääkseen, onko se saapunut paikannukseen vai ei. Paikkailmaisin on oikeastaan ​​muuttuva vastus. Kun servo pyörii, vastuksen arvo muuttuu vastaavasti, ja pyörimiskulma voidaan tietää havaitsemalla vastuksen arvo. Yleinen servomoottori on ohut kuparilanka, joka on kääritty kolmen navan roottorin ympärille, kun virran virtaa kelan läpi tuottaa magneettikentän ja roottorin magneetin reuna-alueen tuottamiseksi, joka puolestaan ​​tuottaa pyörimisvoiman. Fysiikan mukaan esineen hitausmomentti on suoraan verrannollinen sen massaan, joten mitä suurempi kierrettävän esineen massa, sitä suurempi voima vaaditaan. Nopean pyörimisnopeuden ja pienen virrankulutuksen saavuttamiseksi servo on valmistettu ohuista kuparilangoista, jotka on kierretty erittäin ohueksi onttoon sylinteriin, muodostaen erittäin kevyen onton roottorin, jossa ei ole napoja, ja magneetit asetetaan sylinterin sisälle, joka on ontto kuppimoottori.

Erilaisten työympäristöjen sopimiseksi on olemassa servoja, joissa on vedenpitävä ja pölynpitävä mallit; Ja vasteena erilaisiin kuormitusvaatimuksiin on olemassa muovi- ja metalliharmoja servoille, ja servojen metalliharmut ovat yleensä korkeaa vääntöjä ja suuria nopeuksia, sillä etuna on, että hammaspyörät eivät haihtu liiallisten kuormitusten vuoksi. Korkeammat servot varustetaan kuulalaakereilla, jotta pyöriminen olisi nopeampi ja tarkempi. Yhden kuulalaakerin ja kahden kuulalaakerin välillä on ero, tietysti kaksi kuulalaakeria ovat parempia. Uudet FET -servot käyttävät pääasiassa FET: tä (kenttävaikutustransistoria), jolla on alhainen sisäinen vastus ja siksi vähemmän virran menetys kuin normaalit transistorit.

Iv. Servon operaation periaate

PWM -aallosta sisäiseen piiriin bias -jännitteen tuottamiseksi kontaktogeneraattori pelkistysvaihteen kautta potentiometrin ohjaamiseksi liikkumaan siten, että kun jänniteero on nolla, moottori pysähtyy, jotta servon vaikutus saavutetaan.

Servo PWM: n protokollat ​​ovat kaikki samat, mutta viimeisimmät näyttävät servot voivat olla erilaisia.

Protokolla on yleensä: korkean tason leveys 0,5 ms ~ 2,5 ms servon hallitsemiseksi eri kulmien läpi.

V. Kuinka servomoottorit toimivat

Alla olevassa kuvassa esitetään servomoottorin ohjauspiirin, joka on valmistettu virrankäyttövahvistimella LM675, ja moottori on tasavirtapalvelumoottori. Kuten kuvasta voidaan nähdä, tehonkäyttövahvistin LM675 toimitetaan 15 V: llä ja 15 V: n jännite lisätään toiminnallisen vahvistimen LM675-vaiheen sisäiseen tuloon RP 1: n ja LM675: n lähtöjänniteellä. Moottori on varustettu nopeuden mittaussignaaligeneraattorilla moottorin nopeuden reaaliaikaisen havaitsemiseksi. Itse asiassa nopeuden signaaligeneraattori on eräänlainen generaattori, ja sen lähtöjännite on verrannollinen pyörimisnopeuteen. Nopeuden mittaussignaalien generaattorin G jännitesäyttö palautetaan takaisin toiminnallisen vahvistimen käänteiseen tuloon nopeusvirhesignaalina jännitteenjakopiirin jälkeen. Nopeuskomennon potentiometrin RP1 asetettu jännitearvo lisätään toiminnallisen vahvistimen sisäiseen tuloon R1.R2: n jännitteen jakautumisen jälkeen, mikä vastaa vertailujännitettä.

Servomoottorin ohjauskaavio

Servomoottori: Servomoottorin M -kirjaimella merkitty, se on käyttöjärjestelmän voimanlähde. Operatiivinen vahvistin: Piirin nimellä merkitty, ts. LM675, on Servo -ohjauspiirissä vahvistinkappale, joka tarjoaa käyttövirran servomoottorille.

Nopeuskomennon potentiometri RP1: Asettaa piirin toimintavahvistimen referenssijännitteen, ts. Nopeusasetukset. Vahvistimen vahvistuksen säätöpotentiometri RP2: Käytetään piirissä vahvistimen vahvistuksen hienosäätöön ja vastaavasti nopeuden palautteen kokoa.

Kun moottorin kuorma muuttuu, myös operatiivisen vahvistimen käänteiseen tuloon palautettu jännite muuttuu myös, ts. Kun moottorin kuorma kasvaa, nopeus pienenee ja myös nopeuden signaalin generaattorin lähtöjännite pienenee, joten operatiivisen vahvistimen käänteisen tuloksen käänteisen tulon jännite vähenee ja erottelun tilavuuden ja tilavuuden välinen tilavuus ja välinen tilavuus Operatiivinen vahvistin kasvaa. Sitä vastoin, kun kuorma pienenee ja moottorin nopeus kasvaa, nopeuden mittaussignaalin generaattorin lähtöjännite nousee, operatiivisen vahvistimen käänteiseen sisääntuloon lisätty palautejännite kasvaa, tämän jännitteen ja referenssijännitteen välinen ero vähenee, operatiivisen vahvistimen lähtöjännite vähenee ja moottorin nopeus laskee, automaattisesti.