Серводвигатели против шаговых двигателей. Серводвигатель что это

Серводвигатели – что это такое и какие есть виды?

Практически во всех современных станках ЧПУ используются серводвигатели. Именно они обеспечивают перемещение деталей и элементов в разных плоскостях с высокой точностью и динамикой управления.

Серводвигатель работает в большом диапазоне скоростей, при этом практически не имея акустического шума, биения и вибрации.

Часто в состав двигателя входят датчики скорости и позиционирования, а управляются они инвертором (преобразователем частоты).

Серводвигатель отличается от обычного электродвигателя тем, что управляется линейно, а, значит, очень точно.

Управление может осуществляться по положению, моменту и скорости, поэтому такие типы двигателей используются для слежения, позиционирования и контурной обработки деталей.

Наиболее распространенными считаются четыре вида серводвигателей:

• • Синхронный;
• • Асинхронный;
• • Синхронный реактивный;
• • Серводвигатель постоянного тока.

В промышленности широко используются два первых вида двигателей – остальные применяются для решения специфических и сложных задач.

Синхронные серводвигатели

Эти классические трехфазные синхронные двигатели, получающие возбуждение от нескольких постоянных магнитов. Дополнительно в них встроен датчик положения ротора.

Как видим, вся конструкция очень компактна и надежна. Основное достоинство таких двигателей – отсутствие инерции. Они разгоняются и останавливаются за тысячные доли секунды, отлично совмещаются с различными импульсными станками и системами, а также за счет своей линейности прекрасно управляются при помощи компьютерных программ.

Синхронные серводвигатели применяют там, где необходимо с высокой точностью поддерживать крутящий момент и позиционировать различные плоскости с максимальной точностью.

Асинхронные серводвигатели

Отличный вариант для сверхдинамичных систем. Достоинства таких типов двигателя в:

• • высокой скорости вращения;
• • практически нулевом моменте инерции;
• • малом весе и компактности;
• • принудительной вентиляции.

Вентиляция продлевает срок службы двигателя на 30-40 процентов и позволяет использовать его практически в любых замкнутых пространствах. Также стоит отметить, что для крепления датчика обратной связи нет необходимости использовать отдельные узлы.

Благодаря таким свойствам асинхронный двигатель часто применяют в станках с ЧПУ – он позволяет добиться минимизации динамического и статистического рассогласования во время работы.

Также смотрите на видео, как сделать позиционирование серводвигателя от энкодера.

euroelectrica.ru

Серводвигатели против шаговых двигателей - ООО "Артель" ЛТД

Серводвигатели против шаговых двигателей.

Что такое шаговый электродвигатель и принцип его работы:

Шаговый электродвигатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.

Шаговые двигатели можно отнести к группе бесколлекторных двигателей постоянного тока. Шаговые двигатели, имеют высокую надежность и большой срок службы, что позволяет использовать их в индустриальных применениях. При увеличении скорости двигателя, уменьшается вращающийся момент. Шаговые двигатели делают больше вибрации, чем другие типы двигателей, поскольку дискретный шаг имеет тенденцию хватать ротор от одного положения к другому. За счет этого шаговый двигатель во время работы очень шумный. Вибрация может быть очень сильная, что может привести двигатель к потери момента. Это связано с тем, что вал находится в магнитном поле и ведет себя как пружина. Шаговые двигатели работают без обратной связи, то есть не используют Энкодеры или резольверы для определения положения. Типы:Существует четыре главных типа шаговых двигателей:

• Шаговые двигателя с постоянным магнитом
• Гибридный шаговые двигателя
• Двигатели с переменным магнитным сопротивлением
• Биполярные и униполярные шаговые двигатели

Преимущества Шагового двигателя:

• Устойчив в работе
• Работает в широком диапазоне фрикционных и инерционных нагрузок и скоростей, скорость пропорциональна частоте входных импульсов.
• Нет необходимости в обратной связи
• Намного дешевле других типов двигателей
• Подшипники - единственный механизм износа, за счет этого долгий срок эксплуатации.
• Превосходный крутящий момент при низких скоростях или нулевых скоростях
• Может работать с большой нагрузкой без использования редукторов
• Двигатель не может быть поврежден механической перегрузкой
• Возможность быстрого старта, остановки, реверсирования

Главным преимуществом шаговых приводов является точность. При подаче потенциалов на обмотки, шаговый двигатель повернется строго на определенный угол. Шаговый привод, можно приравнять к недорогой альтернативе сервоприводу, он наилучшим образом подходит для автоматизации отдельных узлов и систем, где не требуется высокая динамика.

Недостатки шагового двигателя:

• Постоянное потребление энергии, даже при уменьшении нагрузки и без нагрузки
• У шагового двигателя существует резонанс
• Из-за того что нет обратной связи, можно потерять положение движения.
• Падение крутящего момента на высокой скорости
• Низкая ремонтопригодность

Применение. Шаговые двигателя имеет большую область применения в машиностроении, станках ЧПУ, компьютерной технике, банковских аппаратах, промышленном оборудовании, производственных линиях, медицинском оборудовании и т.д.

Что такое серво двигатель и принцип его работы:

Серводвигателя делятся на категории щеточные (коллекторные) и без щеточные (без коллекторные) . Щеточные (коллекторные) серводвигатели могут быть постоянного тока, без коллекторные серводвигатели могут быть постоянного и переменного тока. Серводвигатели с щетками (коллекторные), имеют один недостаток каждые 5000 часов необходима замена щеток. На серводвигателях всегда есть обратная связь, это может быть энкодер или резольвером. Обратная связь необходима, чтобы достичь необходимой скорости, либо получить нужный угол поворота. В случаях высоких нагрузок и если скорость окажется ниже требуемой величины, ток пойдет на увеличение , пока скорость не достигнет нужной величины, если сигнал скорости покажет, что скорость больше, чем нужно, ток, пойдет на уменьшение. При использовании обратной связи по положению, сигнал о положении можно использовать чтобы остановить двигатель, после того, как ротор двигателя приблизится к нужному угловому положению. АС серводвигатель - двигатель переменного тока. В ценообразовании двигатель переменного тока дешевле двигателя постоянного тока. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели и коллекторные.В синхронных двигателях переменного тока ротор и магнитное поле вращается синхронно с одинаковой скоростью и в одном направлении с статором, а в асинхронных двигателях переменного тока ротор вращается несинхронно по отношению с магнитным полем. В асинхронном двигателе из-за отсутствия коллектора (щетки) регулировка оборотов происходит за счет изменения частоты и напряжения.

DC серводвигатель - двигатель постоянного тока. Серводвигатели постоянного тока из за своих динамических качеств могут быть использованы приводом непрерывного действия. Серводвигатели постоянного тока могут постоянно работать в режимах старт, остановка и работать в обоих направлениях вращения. Обороты и развиваемый крутящий момент можно изменять путем изменения величины напряжения тока питания или импульсами.

Преимущества серводвигателей:

• При малых размерах двигателя можно получить высокую мощность
• Большой диапазон мощностей
• Отслеживается положение, за счет использования обратной связи
• Высокий крутящий момент по отношении к инерции
• Возможность быстрого разгона и торможения
• При высокой скорости, высокий крутящий момент
• Допустимый предел шума при высоких скоростях
• Полное отсутствия резонанса и вибрации
• Точность позиционирования
• Широкий диапазон регулирования скорости.
• Точность поддержания скорости и стабильность вращающего момента.
• Высокий статический момент Мо при нулевой скорости вращения.
• Высокая перегрузочная способность: Mmax до 3.5Mo, Imax до 4Io
• Малое время разгона и торможения, высокое ускорение (обычно > 5 м/с2 ).
• Малый момент инерции двигателя, низкий вес, компактные размеры.

Пример работы двигателя:На данном примере я перескажу вам принцип работы серводвигателя. После того, как вы сгенерировали управляющую программу, она создается в системе G-кодов, то есть ваша линия, окружность или любой созданный вами объект конвертируется в перемещение по координатам X,Y, Z на определённое расстояние. За расстояние отвечают импульсы, которые подаются через блок управления на двигатель. При перемещении любой из осей, например на 100 мм, драйвер (блок управления) подает определённое напряжение на двигатель, вал двигателя (ротор). Вал двигателя соединен с ходовым винтом (ШВП), вращение оборотов двигателя отслеживается энкодер. При вращении ходового винта по любой из осей, потому что при использовании серво, энкодеры (обратная связь) устанавливаются на тех осях, где вы хотите определить положение, на энкодер подаются импульсы, которые считываются системой управления ЧПУ. Системы ЧПУ программируются так, что ни понимают что, например, для перемещения на 100 мм необходимо получить определенное количество импульсов. Пока система ЧПУ не получит нужное количество импульсов на вход драйвера (блока управления) будет подаваться напряжение задания (рассогласование). Когда портал станка проедет заданные 100 мм, система ЧПУ получит нужное количество импульсов и напряжение на входе драйвера упадет до 0 и двигатель остановится. Прошу вас заметить, что преимущество обратной связи в том, что если по какое то либо причине произойдет смещение портала станка, энкодер отправит на систему управления нужное количество импульсов, для подачи нужного напряжения на согласования драйвера (блока управления), и двигатель поменяет угол. Для того что разногласие было равно 0, это помогает удерживать станок в заданной точке с высокой точностью. Не все типы двигателей способны, обеспечивать динамику разгона, нужный крутящий момент и т. п.

Сравнительная характеристика по основным параметрам

Шаговые двигателиСерво двигателя
Срок эксплуатации и обслуживание	Шаговые двигатели – нет щеток, это увеличивает срок эксплуатации до многих лет, единственным слабым местом являются подшипники, могут работать в большом диапазоне высоких температур. Срок эксплуатации в разы дольше любого типа двигателя.	Из всех видов серво двигателей, самые дешевые это двигателя коллекторного типа (со щетками), они менее надежны, чем шаговые двигатели и требуют замены щеток примерно через 5000 часов непрерывной работы.Другой тип бесколлекторных сервоприводов производятся по надежности как и шаговые двигателя, отсутствие щеток увеличивает срок эксплуатации, но не уменьшает стоимость ремонта. В некоторых случаях проще и дешевле купить новый двигатель, а не пытаться его отремонтировать.
Ремонт	Очень тяжело повредить и износить подшипник. Как и в любом двигателе возможно повреждение обмотки двигателя. Из низкой цены проще купить новый шаговый двигатель.	В некоторых случаях проще и дешевле купить новый двигатель, а не пытаться его отремонтировать.
Точность перемещений	При использование точных механизмов, может быть не ниже +/- 0.01 мм	сервоприводы имеют высокую динамическую точность до 1-2мкм и выше (1 мкм = 0.001 мм)
Скорость перемещения	В лазерно гравировальных станках скорость 20 – 25 метров в минуту. Если мы говорим о фрезерных станках ЧПУ с тяжелыми порталами и балками. Максимальная скорость перемещения до 9 м/мин.	С использованием сервоприводов в станках с ЧПУ возможно достижение скоростей до 60 м/мин при использование высокосортной механике.
Скорость разгона	до 120 об/мин за секунду	до 1000 об/мин за 0,2 секунды
Потеря шагов при повышении скорости и нагрузки	При высоких скоростях и высоких нагрузках происходит потеря шагов. Эта не проблема возможна при воздействии внешних факторов: ударов, вибраций, резонансов и т.п.	У серво двигателей присутствует обратная связь, что полностью исключает потерю шагов.
Принудительная остановка (столкновение с препятствием)	Принудительная остановка шагового двигателя не вызывает у него никаких повреждений	В случае принудительной остановки серводвигателя, драйвер мотора должен правильно среагировать на данную остановку. В противном случае по обратной связи подается сигнал на доработку не пройденного расстояния, повышается ток на обмотках, двигатель может перегреться и сгореть!
Разница в цене	По цене шаговый двигатель намного дешевле своего товарища серво двигателя.	Минимум в 1,5 раз дороже шагового двигателя.

Каждый тип двигателя предназначен для своей задачи. В некоторых случаях нужно использовать шаговых двигатель, а для некоторых задач необходимо использовать только серво двигатель. В фрезерных станках ЧПУ широко используются оба типа двигателей, просто у каждого из них есть свои задачи, и иногда не целесообразно переплачивать за серво, при небольших объемах производства.

Подведем черту сравнения серводвигателей и шаговых двигателей:

Как и было сказано раньше, шаговый двигатель не может вам дать высокую скорость и мощность и поэтому одно из его применений - в станках ЧПУ недорого сегмента, например фрезерных деревообрабатывающих станках с ЧПУ «АртМастер» 2112, 2515, 3015базовой комплектации. Данный вид станков на средней скорости покроет большой ассортимент работ: обработки дерева, пластика, ДСП, МДФ, легких металлов и других материалов.

Если же вас не устраивают скоростные характеристики, Вам необходимо рассмотреть фрезерные деревообрабатывающие станки с ЧПУ «АртМастер» 2112, 2515, 3015(авт.) и высокоскоростной фрезерный деревообрабатывающий станок «АртМастер 3015 Racer».

Вы всегда должны для себя понимать, что сервомоторы позволяют вам с экономить время на холостых переходах, при этом вы не должны забывать правильно оптимизировать количество проходов. Скорость фрезеровки всегда зависит от мощности режущего инструмента (электрошпинделя) и типа фрезы. Мы не сможете получить хорошую скорость фрезеровки при низком качестве инструмента. Вы получите либо брак в изделии, либо Вам потребуется постоянная замена режущего инструмента. То есть при использовании высоких скоростей, при обработке материала вы не должны забывать о качестве и типе инструмента для фрезеровки. Дорогой инструмент не только быстрее режет, но и служит дольше. И прошу не забывать другое преимущество серво: высокая скорость и производительность в разы выше, чем у шагового при фрезеровке объёмных изображений (фото), резьбы (фото). При наличии смены инструмента, вакуумного стола вы можете оптимизировать ваше производство и минимизировать отходы.

Если вы хотите добиться увеличения объёмов выполненной работы на вашем производстве, решение только одно - сервомоторы, а для старта или изготовления фасадов, дверей, столешниц, и прямолинейного, криволинейного раскроя при объёмах производства от 500-1000 кв.м, вы можете остановить свой выбор на станках с шаговыми двигателями.

artelua.com

Что такое серводвигатель

Если разбираться в вопросе, что такое серводвигатель, для начала стоит понять основное – это не сам двигатель, а точный механизм, состоящий из привода с отрицательной обратной связью и датчика, контролирующего параметры, скажем, скорости, положения, усиления и много другого. К тому же, использование современных технологий в области использования таких механизмов позволяет в довольно высокой степени повлиять на поведение автомобиля. И вот почему.

Что такое серводвигатель

Сам по себе, вопрос, что такое серводвигатель, подразумевает, что такой механизм предназначен для работы в довольно широком диапазоне скоростей с целью улучшения плавности хода и понижения разного рода вибраций и шумов, которые неизменно возникают в процессе движения. Достигается это за счет того, что преобразователь частоты, называемый инвертором, в режиме реального времени передает на привод параметры скорости и положения, а привод, контролируемый датчиком, следует заданным характеристикам в автоматическом режиме.

Что касается видов таких устройств, то вопрос, что такое серводвигатель, подразумевает несколько типов, которые применяются в современном машиностроении. Различают четыре типа серводвигателей. Это – асинхронный, синхронный, двигатель постоянного тока и реактивный привод. В силу наибольшей распространенности первых двух, нужно рассматривать именно их.

Как утверждают многие специалисты, разрешающие проблему, что такое серводвигатель, то здесь мы наблюдаем преимущество, которое заключается в низком моменте инерции, максимальной скорости и высоких динамических характеристиках, а также, малом весе и принудительной вентиляции. Само собой разумеется, что улучшение хода автомобиля достигается за счет снижения статического и динамического рассогласования. К тому же, такой двигатель является достаточно недорогостоящим и применяется практически везде.

Другое дело – синхронные двигатели, которые являются довольно дорогостоящим удовольствием. Естественно, они имеют тот же низкий момент инерции ротора по сравнению с крутящим моментом, однако, обеспечивают более высокую точность, которая достигается за счет применения трехфазного механизма с возбуждением от постоянных магнитов. Именно это влияет на основные характеристики автомобиля. Наверняка, каждый сталкивался с таким термином, как время разгона. Так вот, именно такой двигатель способен его максимально снизить. Кроме того, разбираясь в том, что такое серводвигатель, следует обратить внимание, что только приводы такого типа имеют программное управление, и именно поэтому, они применяются в дорогих марках автомобилей, в которых имеется бортовой компьютер. Если разобраться, наличие такого компьютера позволяет еще и провести полную диагностику с достаточно малой степенью погрешности при определении неисправности. Вообще, считается, что такие приводы наиболее надежны, хотя по цене, относятся к очень высокой категории.

Самые интересные новости:

загрузка...

expirience.ru

Устройство сервомотора

Сервомоторы (серводвигатели) представляют собой специализированные электродвигатели, оснащенные так называемой отрицательной обратной связью, с помощью которой осуществляется точное управление всеми параметрами движения. Ее суть состоит в том, что в процессе работы этих устройств происходит постоянное сравнение выходных параметров функционирования с изначально заданными входными. Происходит это на основе управляющих сигналов, генерируемых в режиме реального времени сервоконтроллерами, имеющими в своей конструкции энкодеры, то есть датчики обратной связи.

Таким образом, в конструкцию всех современных сервомоторов входит собственно электродвигатель и управляющий блок. В совокупности они представляют собой сервоприводы, с помощью которых конструкторам технических устройств удается решать целый ряд важных задач. Наиболее часто серводвигатели (сервоприводы) применяются в тех случаях, когда требуется в автоматическом режиме осуществлять точное позиционирование одних рабочих элементов конструкции разнообразного оборудования (например, станков с числовым программным управлением, прессо-штамповочного оборудования, роботизированных сборочных конвейеров и т. п.) относительно других.

Все выпускаемые ведущими мировыми производителями серводвигатели можно разделить на две большие группы: со щетками и без щеток. В сервоприводах могут использоваться как синхронные, так и асинхронные электродвигатели, а также синхронные линейные двигатели. Кроме того, в сервоприводах могут использоваться как корпусные, так и бескорпусные электродвигатели, причем во втором варианте исполнения роль корпуса играет пакет пластин статора, что позволяет максимально эффективно использовать весь их профиль, и при этом существенно уменьшить размеры и вес устройств в целом.

Большинство современных серводвигателей, работающих по принципу обратной связи, управляется сигналами, сформированными энкодером из нескольких системных. Одной из основных особенностей сервосистем является то, что они способны усиливать выходные сигналы, которые изначально, как правило, имеют гораздо меньшую мощность, чем входные (это необходимо для того, чтобы их можно было сравнить). Таким образом, при работе сервосистем их контуры в прямом направлении передают энергию, а в обратном – информацию, требуемую для точного управления.

Основными техническими характеристиками сервомоторов являются их динамика, равномерность движения и энергоэффективность. В последние годы все более широкое применение находят синхронные серводвигатели, которые выгодно отличаются от асинхронных более высокой динамикой, возможностью длительной работы на низких скоростях без принудительного охлаждения и более высокой устойчивостью к перегрузкам. В то же самое время асинхронные двигатели, используемые в сервоприводах, имеют перед синхронными двигателями такое преимущество, как полное отсутствие пульсации при вращении.

Сервомоторы, выпускаемые ведущими мировыми производителями, удачно сочетают в себе компактность и высокую мощность. Кроме того, они отличаются большой надежностью, отказоустойчивостью, легкостью и простотой в обслуживании.

selectelement.ru

Что такое серводвигатель

Серводвигатель – это вид электродвигателя с отрицательной обратной связью. Объединив  в себе многие достижения современного технического прогресса, серводвигатели совмещают в себе неприхотливость, компактность, высокую мощность и скорость.

 

При надлежащем использовании они способны работать и 24 часа в сутки, что значительно усовершенствует весь производственный цикл. Серводвигатели широко используются в различных переключателях, для открытия или закрытия клапанов и пр.

Главным отличием серводвигателя от обычного электродвигателя является линейный (очень точный) способ управления. 

В зависимости от необходимости, управление может осуществляться в различных вариациях – скорость, положение, момент, осуществляя при этом различные функции, например, служение, позиционирование или контурную обработку деталей.  Среди недостатков, можно отметить высокую стоимость, цены на серводвигатель в Минске

Все серводвигатели разделяют на 4 вида:

1. Синхронный серводвигатель – классический трехфазный двигатель. Основное преимущество – отсутствие инерции. Имеет возможность стартовать и останавливаться в течении тысячных доли секунды, идеально совмещаются с любыми станками и системами, легко управляются при помощи компьютерного обеспечения.
2. Асинхронный серводвигатель – является прекрасным вариантом в сверхдинамичных системах. Благодаря невысокой стоимости, простой конструкции наиболее популярен на различных производствах. Среди достоинств можно выделить высокую скорость вращение, нулевую инерцию, компактность, небольшой вес, принудительную вентиляцию. Зачастую применяется в пищевой промышленности, прессовое штамповочное оборудование, машины для отлива пластмасс, оборудование для печати, производство напитков и пр.
3. Серводвигатели постоянного тока.
4. Синхронный реактивный серводвигатель

Стоит отметить, что в современном производстве широко используются первые два вида, последние же применяются крайне редко при необходимости решить сложную или специфическую задачу.

Несмотря на схожесть функций, серводвигатели могут отличаться друг от друга  как формой, размерами, так и конструкцией.  

Лидером в производстве различных моделей серводвигателей можно назвать немецкую компанию Lenze. Такие компании, как Omron, Delta, Siamens также хорошо зарекомендовали себя на международном рынке и предлагают широкую линейку серводвигателей.

Что касается управления серводвигателем, то оно осуществляется при помощи блока, принимающего сигналы от датчика обратной связи, находящегося внутри сервомотора. Преимущества такого блока – возможность управлять им с ПК, различные интерфейсы, функции, опции, позволяющие  совершать рабочий процесс даже автономно.

www.remontdoma-vl.ru

Серводвигатели

Современные технологии требуют использования более совершенных приводов. Объективным решением является использование серводвигателей. Они способны обеспечить высокую работоспособность оборудования, при этом производя минимум шума. Для более ровного хода сервомотора используются инверторы, обеспечивающие плавные переходы между ходовыми режимами. Главным преимуществом такого двигателя является широкий спектр характеристик, которые, можно изменять дистанционно.

 

Устройство и разновидности серводвигателей

 

Конечно же, серводвигатели, как и любое наиболее современное оборудование, имеют несколько классификаций, которые способствуют выбору наиболее оптимального варианта. Таким образом, серводвигатели делятся на два основных подвида:

1. Коллекторные. В качестве питания используется лишь постоянный ток.

2. Безколлекторные. Возможно использования как переменного, так и постоянного тока.

 

 

АС-маркировка серводвигателей переменного тока. Такой вид двигателей является более дешёвым. На рынке представлены два вида серводвигателей переменного тока:

1. Синхронный. Вращение ротора и магнитного поля совпадают и имеют одно направление относительно статора.

2. Асинхронный. Направление вращения ротора противоположно вращению магнитного поля.

При этом управление асинхронными устройствами, осуществляется за счёт изменений параметров подаваемого тока.

 

 

DC - такую маркировку имеют серводвигатели, обладающие, в качестве привода, постоянной подачей тока. Такие серводвигатели чаще всего применяют для непрерывной работы, так как они более стабильны. Однако управление такого рода двигателями также осуществляется за счёт изменения параметров подаваемого тока.

 

Принцип работы и управление серводвигателями

 

Конечно же, довольно важно рассмотреть общие аспекты работы серводвигателей, ведь вне зависимости от приводящих механизмов, важна их техническая составляющая.

 

 

 

Первым аспектом, который важно отметить является условие работы серводвигателя строго в системе G-кодов. Другими словами движущие элементы двигателя ориентируются по 3 основным осям координат (соответственно это X,Y,Z). При этом за разность в значениях координат отвечают импульсы энергии, которые подаются на двигатель. При каком-либо смещении, относительно оси координат, рабочие параметры серводвигателя также изменяются.

Системы ЧПУ, при работе таких механизмов, как серводвигатели, остаются идеально сбалансированными, что обеспечивает высокую производительность без потерь в качестве. Однако не стоит полностью полагаться на датчики ЧПУ и необходимо самостоятельно проверять работу серводвигателей. При всей надёжности подобного оборудования контроль оператора ЧПУ необходим, при этом желательно, чтобы работник (оператор) имел специальное образование.

 

 

В соответствии с вышеприведёнными данными, использование таких устройств, как серводвигатели, на оборудовании ЧПУ является наиболее эффективным. При их эксплуатации повышается не только качество продукции, но и максимально оптимизируется труд операторов. Кроме того, более совершенные приводы оборудования, несомненно, повышают его производительность, что имеет большую степень значения для компаний-производителей, не имеющих обширных производственных площадей и прочих территориальных и финансовых возможностей. При всём этом количество сотрудников не возрастёт.

Стоимость серводвигателей определяется мощностью устройства, так как мощностной уровень сказывается на производительности функционирования всего оборудования, работающего при помощи данных механизмов. Также, немалую роль играет компактность и легкость в установочном обслуживании серводвигателей.

promplace.ru

Что такое сервопривод (сервомотор, серва)

Сервопривод, сервомотор, серва это штука которую можно заставить повернуться на некоторый угол. Пока что хватит и такого определения, в конце будет подробней.

Как с ним работать

У сервы 3 вывода: Питание, земля и сигнальный провод.

С помощью сигнального провода сервопривод определяет на какой угол нужно повернуться. Сюда подаются импульсы одинаковой частоты, но разной ширины (длительности). Чаще всего частота сигнальных импульсов 50 Гц (Период = 20 мс).При этом ширина минимального импульса 1 мс, а максимального 2 мс. Этого должно хватить для начала, дальше будет подробней (можно не читать).

Устройство сервопривода

Выходной вал соединён с переменным резистором который и определяет угол поворота. Потенциометр соединён с плюсом и землей по крайним выводам, а средний подключается к управляющей схеме. Получается делитель напряжения.

Подавая управляющий сигнал мы говорим к примеру что должно быть 5 вольт, плата проверяет потенциометр а там 0 значит 0 градусов и т.к. напряжение на резисторе меньше чем должно быть, управляющая плата включает мотор, который крутиться по часовой стрелке до тех пор пока напряжение на потенциометре не станет равно нужному нам.

То есть управляющая плата сравнивает заданный нами управляющий сигнал со значением напряжения на потенциометре (по своим формулам), если на потенциометре меньше чем нужно он крутиться по часовой стрелке, если меньше против часовой, до тех пор пока значения не будут равны.

Нейтральное положение это состояние сервопривода когда управляющий сигнал равен половине от суммы максимального и минимального сигнала.То есть если минимальная ширина сигнала 1 мс а максимальная 2 мс, то нейтральное положение будет когда сигнал имеет длину 1.5 мс. Обычно в этом состоянии угол равен 90 градусов.

Мотор часто имеет большую скорость вращения, но слабый крутящий момент - не может поднимать тяжелые грузы. Из-за этого используют редуктор, это сборка шестерёнок которые преобразуют высокую скорость оборота мотора в медленную, но сильную скорость оборота выходного вала.

Стоит отметить что для их управления используется не PWM/ШИМ (Pulse Width Modulation) или PPM (Pulse Position Modulation). А — PDM (Pulse Density Modulation).

Теперь остались только характеристики сервоприводов и их отличия друг от друга.

Характеристики

Момент / Крутящий момент / Сила поворота

Указывают для 2 значений напряжения 4.8 В и 6 В. Показывает какой груз серва может выдержать в неподвижном состоянии. Момент в 15 кг/см означает что сервопривод способен удержать неподвижно рычаг в 1 см и подвешенным к нему грузом массой 15 кг либо же удержать груз в 1 кг на рычаге в 15 см.

Скорость поворота

Скорость сервоприводов измеряется временем поворота рычага сервопривода на угол 60 градусов при напряжении питания 4.8 В и 6 В. Например, сервопривод с параметром 0.06с/60° поворачивает вал на 60 градусов за 0.06с.

Форм фактор / Размер

Сервоприводы различаются по размерам. И хотя официальной классификации не существует, производители давно придерживаются нескольких размеров с общепринятым расположением крепёжных элементов. Их можно разделить на:

   Микро:           24мм x 12мм x 24мм,               вес: 8-10 г.  

       Мини:            30мм x 15мм x 35мм,              вес 23-25 г.     

    Стандарт:       40мм x 20мм x 37мм,              вес: 50-80 г. 

                       Гигант:          49мм x 25мм x 40мм,              вес 50-90 г.                    

Тип редуктора / Материалы шестерней

Шестерни для сервоприводов бывают из разных материалов: 

пластиковые, карбоновые и металлические.

Пластиковые самые дешевые, легкие, не прочные, остальные 2 прочнее, дороже, крепче.

Выходной вал скользит с помощью подшипников, шариковые используются в мощным сервах, но со временем появляется люфт.

Виды моторов

Мотор с сердечником самый обычный мотор постоянного тока с проволочной обмоткой из проволоки по центру (крутиться) и постоянными магнитами по бокам (крутиться).

Вибрирует, медленно разгоняется и останавливается. 

Мотор без сердечника Постоянный магнит в центре (неподвижен) и обмотка вокруг в форме цилиндра (крутиться).

Нет недостатков как у мотора с сердечником, но дороже.

Еще есть сервы с бесколлекторным мотором, они лучше и дороже остальных. Но не распространены.

Аналоговые и Цифровые

У цифровых есть микропроцессор, они работают на большой частоте из-за этого улучшается точность и пропадают мертвые зоны. Но он потребляет больше тока и дороже.

Мертвые зоны происходят при малом отклонении сервопривода, на мотор подается слабый сигнал и он не способен вернуть серву в прежнее состояние, чем больше отклонение тем сильнее сигнал, так что далеко он не покрутиться, но погрешность всё же есть.

Для общего образования

Привод  — совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие машин. Состоит из двигателя, трансмиссии и системы управления. Двигатель (мотор)  — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую.  Трансмиссия — совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель (мотор) с ведущими колёсами транспортного средства (автомобиля) или рабочим органом станка. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. Система управления — систематизированный (строго определённый) набор средств сбора сведений о подконтрольном объекте и средств воздействия на его поведение. Информация взята отсюда:zelectro.com.uaavmodels.rurc-auto.ruwiki.amperka.ruWikipediawikipedia.org

4a4ik.blogspot.com

---

• 
  Виды давление
• 
  Ванные и душевые помещения гост
• 
  Короб для электрики
• 
  Электромагнитные силы примеры
• 
  Какая планета четвертая от солнца
• 
  Короб для электрики
• 
  Що таке магнітні матеріали
• 
  Короба размеры
• 
  Утепляем батарею
• 
  Управление однофазным электродвигателем
• 
  Освещение дворовое