I. Skirtumai tarp „Stepper Motors“ ir „Servos“ ir „Servo“ variklių

Stepper Variklis: ar elektrinis impulsų signalas yra į kampo poslinkį arba atvirojo ciklo valdymo elemento laiptelio variklio dalių poslinkį arba linijos poslinkį. Paprasčiau tariant, jis priklauso nuo elektrinio impulsų signalo, kad būtų galima valdyti kampą ir posūkių skaičių. Taigi, norėdamas nustatyti, kiek sukimosi, jis pasikliauja tik impulsų signalu. Kadangi nėra jutiklio, sustojimo kampas gali nukrypti. Tačiau tikslus impulsų signalas sumažina nuokrypį.

Servo variklis: Pasinaudokite servo valdymo grandine, kad valdytumėte variklio greitį per jutiklį, kad galėtumėte valdyti sukimosi padėtį. Taigi padėties valdymas yra labai tikslus. Ir sukimosi greitis taip pat yra kintamas.

Servas (elektroninis servo): Pagrindinis servo komponentas yra servo variklis. Jame yra servo variklio valdymo grandinės + reduktoriaus komplektas. O taip, „Servo“ variklis neturi reduktoriaus. O servo reduktoriaus komplektas.

Ribinio servo atveju jis remiasi potenciometru po išėjimo velenu, kad nustatytų vairo rankos vairo kampą. Servo signalo valdymas yra impulsų pločio moduliuotas (PWM) signalas, kai mikrovaldiklis gali lengvai generuoti šį signalą.

Ii. Stepper Motor Principe Principas

Kaip tai veikia:

Paprastai variklio rotorius yra nuolatinis magnetas, o kai srovė teka per statoriaus apvijas, statoriaus apvijos sukuria vektoriaus magnetinį lauką. Šis magnetinis laukas paskatins rotorių, kad pasuktų kampu, kad rotoriaus magnetinių laukų poros kryptis būtų tokia pati kaip statoriaus magnetinio lauko kryptis. Kai statoriaus vektoriaus magnetinis laukas sukasi kampu. Rotorius taip pat sukasi kampu su šiuo magnetiniu lauku. Kiekvienam įvesties elektriniam impulsui variklis suka vieną kampinį žingsnį į priekį. Jo išėjimo kampinis poslinkis yra proporcingas įvesties impulsų skaičiui, o jo sukimosi greitis yra proporcingas impulsų dažniui. Pakeisdami apvijų įjungimo tvarką, variklis pasikeičia. Todėl impulsų skaičius ir dažnis bei kiekvienos variklio fazės apvijų energija gali būti kontroliuojami, kad būtų galima valdyti žingsninio variklio sukimąsi.

Šilumos generavimo principas:

Paprastai mato visų rūšių variklius, vidiniai yra geležies šerdis ir vingiuotos ritės. Pasipriešinimas apvijimui, galia sukels nuostolių, nuostolių dydį ir atsparumą, o srovė yra proporcinga kvadratui, kuris dažnai vadinamas vario nuostoliu, jei srovė nėra standartinė DC ar sinuso banga, taip pat sukels harmoninį nuostolį; Core turi histerezės sūkurinės srovės efektą, kintančiame magnetiniame lauke taip pat sukels nuostolius, medžiagos dydį, srovę, dažnį, su įtampa, kuri vadinama geležies nuostoliu. Vario nuostoliai ir geležies nuostoliai pasireiškia šilumos generavimo pavidalu, taigi paveiks variklio efektyvumą. Variklis paprastai siekia padėties nustatymo tikslumo ir sukimo momento išėjimo, efektyvumas yra santykinai mažas, srovė paprastai yra didesnė, o harmoniniai komponentai yra dideli, srovės dažnis keičiasi su greičiu ir pokyčiais, todėl žingsnių varikliai paprastai turi šilumos situaciją, o situacija yra rimtesnė nei bendras kintamasis variklis.

Iii. Vairo konstrukcija

„Servo“ daugiausia sudaro korpusas, grandinės plokštė, pavaros variklis, pavaros reduktorius ir padėties aptikimo elementas. Jo darbo principas yra tas, kad imtuvas siunčia signalą į servo, o IC grandinės plokštės IC varo „CoreSeles“ variklį, kad galėtų pradėti suktis, o galia perduodama į sūpynės svirtį per redukcijos pavarą, o tuo pačiu metu padėties detektorius siunčia signalą atgal, kad nustatytų, ar ji atvyko esant padėčiai, ar ne. Padėties detektorius iš tikrųjų yra kintamasis rezistorius. Kai servo sukasi, rezistoriaus vertė atitinkamai pasikeis, o sukimosi kampas gali būti žinomas nustatant rezistoriaus vertę. Bendrasis servo variklis yra plona vario viela, apvyniota aplink trijų polių rotorių, kai srovė teka per ritę, sukurs magnetinį lauką, o rotoriaus magneto periferija, kad susidarytų atstūmimas, o tai savo ruožtu sukuria sukimosi jėgą. Pasak fizikos, objekto inercijos momentas yra tiesiogiai proporcingas jo masei, taigi, kuo didesnė pasukamo objekto masė, tuo didesnė jėga. Norint pasiekti greitą sukimosi greitį ir mažą energijos suvartojimą, servas pagamintas iš plonų vario laidų, susuktų į labai ploną tuščiavidurią cilindrą, sudarydamas labai lengvą tuščiavidurio rotorių, kuriame nėra stulpų, o magnetai dedami į cilindrą, kuris yra tuščiavidurio taurės variklis.

Norint tikti skirtingai darbo aplinkai, yra servo su vandeniui atspariais ir dulkėms atspariomis konstrukcijomis; Reaguojant į skirtingus apkrovos reikalavimus, yra plastikinės ir metalinės servo pavaros, o „Servos“ metalinės pavaros paprastai yra didelės ir greitos spartos, turinčios pranašumą, kad pavaros nebus susmulkintos dėl per didelių apkrovų. Aukštesnės kokybės servos bus aprūpintos rutuliniais guoliais, kad sukimasis būtų greitesnis ir tikslesnis. Yra skirtumas tarp vieno rutulinio guolio ir dviejų rutulinių guolių, žinoma, du rutuliniai guoliai yra geresni. Naujosios FET servos daugiausia naudoja FET (lauko efekto tranzistorių), o tai turi mažą vidinį atsparumą ir todėl mažesnis srovės nuostoliai nei normalūs tranzistoriai.

Iv. Servo veikimo principas

Nuo PWM bangos į vidinę grandinę, kad būtų sukurta šališkos įtampos, kontaktorių generatorius per reduktorių pavarą, kad potenciometras galėtų judėti, kad, kai įtampos skirtumas būtų lygus nuliui, variklis sustoja, kad būtų pasiektas servo poveikis.

„Servo PWMS“ protokolai yra vienodi, tačiau naujausios, rodomos, gali būti skirtingi.

Paprastai protokolas yra: aukšto lygio plotis 0,5 ms ~ 2,5 ms, kad būtų galima valdyti servo, kad būtų galima pasisukti per skirtingus kampus.

V. Kaip veikia servo varikliai

Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta servo variklio valdymo grandinė, pagaminta iš galios veikimo stiprintuvo LM675, o variklis yra DC servo variklis. Kaip matyti iš paveikslo, galios veikimo stiprintuvas LM675 tiekiamas 15 V, o 15 V įtampa pridedama prie operatyvinio stiprintuvo LM675 įvesties į fazę per RP 1, o LM675 išėjimo įtampa pridedama prie servo variklio įvesties. Varikliui įrengtas greičio matavimo signalo generatorius, skirtas realiuoju laiku aptikti variklio greitį. Tiesą sakant, greičio signalo generatorius yra savotiškas generatorius, o jo išėjimo įtampa yra proporcinga sukimosi greičiui. Greičio matavimo signalo generatoriaus G įtampos išvestis grįžtama prie operatyvinio stiprintuvo apversto įvesties kaip greičio klaidos signalo po įtampos daliklio grandinės. Greičio komandos nustatyta įtampos vertė Potentiometras RP1 pridedama prie veikimo stiprintuvo fazės įvesimo po įtampos padalijimo R1.R2, kuris yra lygus etaloninei įtampai.

Servo variklio valdymo schema

„Servomotor“: nurodytas „Servomotor“ raidė, tai yra pavaros sistemos galios šaltinis. Operacinis stiprintuvas: žymimas grandinės pavadinimu, t. Y. LM675, yra stiprintuvo gabalas servo valdymo grandinėje, užtikrinančioje „Servo“ variklio pavaros srovę.

Greičio komanda Potentiometras RP1: nustato operacinio stiprintuvo atskaitos įtampą grandinėje, t. Y. Greičio nustatymą. Stiprintuvo padidėjimo reguliavimo potenciometras RP2: naudojamas grandinėje, kad būtų galima tiksliai sureguliuoti stiprintuvo padidėjimą ir greičio grįžtamojo ryšio signalo dydį.

When the load of the motor changes, the voltage fed back to the inverted input of the operational amplifier also changes, i.e., when the load of the motor is increased, the speed decreases, and the output voltage of the speed signal generator also decreases, so that the voltage at the inverted input of the operational amplifier decreases, and the difference between this voltage and the reference voltage increases, and the output voltage of the padidėja operatyvinis stiprintuvas. Atvirkščiai, kai apkrova tampa mažesnė ir padidėja variklio greitis, greičio matavimo signalo generatoriaus išėjimo įtampa didėja, grįžtamojo ryšio įtampa pridėta prie apversto operacinio stiprintuvo įvesties, o skirtumas tarp šios įtampos ir atskaitos įtampos sumažėja, o išėjimo įtampa gali būti, kad pasukimo greitis sumažėja, todėl sukimosi greitis gali būti, kad sukimosi greitis gali būti sukimosi greitis, todėl sukimosi greitis gali būti, kad sukimosi greitis gali būti pasukamas. automatiškai.