Сервоприводы что такое: Сервоприводы: подключение, управление, примеры работы

Сервоприводы: подключение, управление, примеры работы

Познакомимся поближе с сервоприводами. Рассмотрим их разновидности, предназначение, подсказки по подключению и управлению.

Что такое сервопривод?

Сервопривод — это мотор с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения. Сервомотором является любой тип механического привода, имеющий в составе датчик положения и плату управления.

Простыми словами, сервопривод — это механизм с электромотором, который может поворачиваться в заданный угол и удерживать текущее положение.

Элементы сервопривода

Рассмотрим составные части сервопривода.

Электромотор с редуктором

За преобразование электричества в механический поворот в сервоприводе отвечает электромотор. В асинхронных сервоприводах установлен коллекторный мотор, а в синхронных — бесколлекторный.

Однако зачастую скорость вращения мотора слишком большая для практического использования, а крутящий момент — наоборот слишком слабый. Для решения двух проблем используется редуктор: механизм из шестерней, передающий и преобразующий крутящий момент.

Включая и выключая электромотор, вращается выходной вал — конечная шестерня редуктора, к которой можно прикрепить нечто, чем мы хотим управлять.

Позиционер

Для контроля положения вала, на сервоприводе установлен датчик обратной связи, например потенциометр или энкодер. Позиционер преобразует угол поворота вала обратно в электрический сигнал.

Плата управления

За всю обработку данных в сервоприводе отвечает плата управления, которая сравнивает внешнее значения с микроконтроллера со показателем датчика обратной связи, и по результату соответственно включает или выключает мотор.

Выходной вал

Вал — это часть редуктора, которая выведена за пределы корпуса мотора и непосредственно приводиться в движение при подаче управляющих сигналов на сервопривод. В комплектации сервомоторов идут качельки разных формфакторов, которые одеваются на вал сервопривода для дальнейшей коммуникации с вашими задумками.

Не рекомендуем прилагать к валу нагрузки, которые больше крутящего момента сервопривода. Это может привести к разрушению редуктора.

Выходной шлейф

Для работы сервопривода его необходимо подключить к источнику питания и к управляющей плате. Для коммуникации от сервопривода выходит шлейф из трёх проводов:

• Красный — питание сервомотора. Подключите к плюсовому контакту источнику питания. Значения напряжение смотрите в характеристиках конкретно вашего сервопривода.

• Чёрный — земля. Подключите к минусовому контакту источника питания и земле микроконтроллера.

• Жёлтый — управляющий сигнал. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.

Если сервопривод питается напряжением от 5 вольт и потребляет ток менее 500 мА, то есть возможность обойтись без внешнего источника питания и подключить провод питания сервомотора непосредственно к питанию микроконтроллера.

Управление сервоприводом

Алгоритм работы

1. Сервопривод получает на вход управляющие импульсы, которые содержат:

   1. Для простых сервоприводов: значение угла поворота.

   2. Для сервоприводов постоянного вращения: значения скорости и направления вращения.

2. Плата управления сравнивает это значение с показанием на датчике обратной связи.

3. На основе результата сравнения привод производит некоторое действие: например, поворот, ускорение или замедление так, чтобы значение с внутреннего датчика стало как можно ближе к значению внешнего управляющего параметра.

Интерфейс управления

Чтобы указать сервоприводу желаемое состояние, по сигнальному проводу необходимо посылать управляющий сигнал — импульсы постоянной частоты и переменной ширины.

То, какое положение должен занять сервопривод, зависит от длины импульсов. Когда сигнал от микроконтроллера поступает в управляющую схему сервопривода, имеющийся в нём генератор импульсов производит свой импульс, длительность которого определяется через датчик обратной связи. Далее схема сравнивает длительность двух импульсов:

• Если длительность разная, включается электромотор с направлением вращения определяется тем, какой из импульсов короче.

• Если длины импульсов равны, электромотор останавливается.

Для управления хобби-сервоприводами подают импульсы с частотой 50 Гц, т.е. период равен 20 мс:

• 1540 мкс означает, что сервопривод должен занять среднее положение.

• 544 мкс — для 0°

• 2400 мкс — для 180°.

Обратите внимание, что на вашем конкретном устройстве заводские настройки могут оказаться отличными от стандартных. Некоторые сервоприводы используют ширину импульса 760 мкс. Среднее положение при этом соответствует 760 мкс, аналогично тому, как в обычных сервоприводах среднему положению соответствует 1520 мкс.

Это всего лишь общепринятые длины. Даже в рамках одной и той же модели сервопривода может существовать погрешность, допускаемая при производстве, которая приводит к тому, что рабочий диапазон длин импульсов отличается. Для точной работы каждый конкретный сервопривод должен быть откалиброван: путём экспериментов необходимо подобрать корректный диапазон, характерный именно для него.

Часто способ управления сервоприводами называют PWM (Pulse Width Modulation) или PPM (Pulse Position Modulation). Это не так, и использование этих способов может даже повредить привод. Корректный термин — PDM (Pulse Duration Modulation) в котором важна длина импульсов, а не частота.

Характеристики сервопривода

Рассмотрим основные характеристики сервоприводов.

Крутящий момент

Момент силы или крутящий момент показывает, насколько тяжёлый груз сервопривод способен удержать в покое на рычаге заданной длины. Если крутящий момент сервопривода равен 5 кг×см, то это значит, что сервопривод удержит на весу в горизонтальном положении рычаг длины 1 см, на свободный конец которого подвесили 5 кг. Или, что эквивалентно, рычаг длины 5 см, к которому подвесили 1 кг.

Скорость поворота

Скорость сервопривода — это время, которое требуется выходному валу повернуться на 60°. Характеристика 0,1 с/60° означает, что сервопривод поворачивается на 60° за 0,1 с. Из неё можно вычислить скорость в оборотах в минуту, но так сложилось, что при описании сервоприводов чаще всего используют именно интервал времени за 60°.

Форм-фактор

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

Внутренний интерфейс

Сервоприводы бывают аналоговые и цифровые. Так в чём же их отличия, достоинства и недостатки?

Внешне они ничем не отличаются: электромоторы, редукторы, потенциометры у них одинаковые, различаются они лишь внутренней управляющей электроникой. Вместо специальной микросхемы аналогового сервопривода у цифрового собрата можно заметить на плате микропроцессор, который принимает импульсы, анализирует их и управляет мотором. Таким образом, в физическом исполнении отличие лишь в способе обработки импульсов и управлении мотором.

Оба типа сервопривода принимают одинаковые управляющие импульсы. После этого аналоговый сервопривод принимает решение, надо ли изменять положение, и в случае необходимости посылает сигнал на мотор. Происходит это обычно с частотой 50 Гц. Таким образом получаем 20 мс — минимальное время реакции. В это время любое внешнее воздействие способно изменить положение сервопривода. Но это не единственная проблема. В состоянии покоя на электромотор не подаётся напряжение, в случае небольшого отклонения от равновесия на электромотор подаётся короткий сигнал малой мощности. Чем больше отклонение, тем мощнее сигнал. Таким образом, при малых отклонениях сервопривод не сможет быстро вращать мотор или развивать большой момент. Образуются «мёртвые зоны» по времени и расстоянию.

Эти проблемы можно решать за счёт увеличения частоты приёма, обработки сигнала и управления электромотором. Цифровые сервприводы используют специальный процессор, который получает управляющие импульсы, обрабатывает их и посылает сигналы на мотор с частотой 200 Гц и более. Получается, что цифровой сервопривод способен быстрее реагировать на внешние воздействия, быстрее развивать необходимые скорость и крутящий момент, а значит, лучше удерживать заданную позицию, что хорошо. Конечно, при этом он потребляет больше электроэнергии. Также цифровые сервоприводы сложнее в производстве, а потому стоят заметно дороже. Собственно, эти два недостатка — все минусы, которые есть у цифровых сервоприводов. В техническом плане они безоговорочно побеждают аналоговые сервоприводы.

Материалы шестерней

Шестерни для сервоприводов бывают из разных материалов: пластиковые, карбоновые, металлические. Все они широко используются, выбор зависит от конкретной задачи и от того, какие характеристики требуются в установке.

Пластиковые, чаще всего нейлоновые, шестерни очень лёгкие, не подвержены износу, более всего распространены в сервоприводах. Они не выдерживают больших нагрузок, однако если нагрузки предполагаются небольшие, то нейлоновые шестерни — лучший выбор.

Карбоновые шестерни более долговечны, практически не изнашиваются, в несколько раз прочнее нейлоновых. Основной недостатой — дороговизна.

Металлические шестерни являются самыми тяжёлыми, однако они выдерживают максимальные нагрузки. Достаточно быстро изнашиваются, так что придётся менять шестерни практически каждый сезон. Шестерни из титана — фавориты среди металлических шестерней, причём как по техническим характеристикам, так и по цене. К сожалению, они обойдутся вам достаточно дорого.

Коллекторные и бесколлекторные моторы

Существует три типа моторов сервоприводов: обычный мотор с сердечником, мотор без сердечника и бесколлекторный мотор.

Обычный мотор с сердечником (справа) обладает плотным железным ротором с проволочной обмоткой и магнитами вокруг него. Ротор имеет несколько секций, поэтому когда мотор вращается, ротор вызывает небольшие колебания мотора при прохождении секций мимо магнитов, а в результате получается сервопривод, который вибрирует и является менее точным, чем сервопривод с мотором без сердечника. Мотор с полым ротором (слева) обладает единым магнитным сердечником с обмоткой в форме цилиндра или колокола вокруг магнита. Конструкция без сердечника легче по весу и не имеет секций, что приводит к более быстрому отклику и ровной работе без вибраций. Такие моторы дороже, но они обеспечивают более высокий уровень контроля, вращающего момента и скорости по сравнения со стандартными.

Сервоприводы с бесколлекторным мотором появились сравнительно недавно. Преимущества те же что и у остальных бесколлекторных моторов: нет щёток, а значит они не создают сопротивление вращению и не изнашиваются, скорость и момент выше при токопотреблении равном коллекторным моторам. Сервоприводы с бесколлекторным мотором — самые дорогие сервоприводы, однако при этом они обладают лучшими характеристиками по сравнению с сервоприводами с другими типами моторов.

Сервопривод постоянного вращения

Сервоприводы обычно имеют ограниченный угол вращения 180 градусов, их так и называют «сервопривод 180°».

Но существуют сервоприводы с неограниченным углом поворота оси. Это сервоприводы постоянного вращения или «сервоприводы 360°».

Сервопривод постоянного вращения можно управлять с помощью библиотек Servo или Servo2. Отличие заключается в том, что функция Servo.write(angle) задаёт не угол, а скорость вращения привода:

Для иллюстрации работы с сервами постоянного вращения мы собрали двух мобильных ботов — на Arduino Uno и Iskra JS. Инструкции по сборке и примеры скетчей смотрите в статье собираем ИК-бота.

Примеры работы с Arduino

Схема подключения

Многие сервоприводы могут быть подключены к Arduino непосредственно. Для этого от них идёт шлейф из трёх проводов:

• красный — питание; подключается к контакту 5V или напрямую к источнику питания

• коричневый или чёрный — земля

• жёлтый или белый — сигнал; подключается к цифровому выходу Arduino.

Для подключения к Arduino будет удобно воспользоваться платой-расширителем портов, такой как Troyka Shield. Хотя с несколькими дополнительными проводами можно подключить серву и через breadboard или непосредственно к контактам Arduino.

Можно генерировать управляющие импульсы самостоятельно, но это настолько распространённая задача, что для её упрощения существует стандартная библиотека Servo.

Ограничение по питанию

Обычный хобби-сервопривод во время работы потребляет более 100 мА. При этом Arduino способно выдавать до 500 мА. Поэтому, если вам в проекте необходимо использовать мощный сервопривод, есть смысл задуматься о выделении его в контур с дополнительным питанием.

Рассмотрим на примере подключения 12V сервопривода:

Ограничение по количеству подключаемых сервоприводов

На большинстве плат Arduino библиотека Servo поддерживает управление не более 12 сервоприводами, на Arduino Mega это число вырастает до значения 48. При этом есть небольшой побочный эффект использования этой библиотеки: если вы работаете не с Arduino Mega, то становится невозможным использовать функцию analogWrite() на 9 и 10 контактах независимо от того, подключены сервоприводы к этим контактам или нет. На Arduino Mega можно подключить до 12 сервоприводов без нарушения функционирования ШИМ/PWM, при использовании большего количества сервоприводов мы не сможем использовать analogWrite() на 11 и 12 контактах.

Пример использования библиотеки Servo

servo_example. ino

// подключаем библиотеку для работы с сервоприводами
#include <Servo.h> 
// создаём объект для управления сервоприводом
Servo myservo;
 
void setup() 
{
  // подключаем сервопривод к 9 пину 
  myservo.attach(9);
} 
 
void loop() 
{
  // устанавливаем сервопривод в серединное положение
  myservo.write(90);
  delay(500);
  // устанавливаем сервопривод в крайнее левое положение  
  myservo.write(0);
  delay(500);
  // устанавливаем сервопривод в крайнее правое положение
  myservo.write(180);
  delay(500);
} 

По аналогии подключим 2 сервопривода

2servo_example.ino

// подключаем библиотеку для работы с сервоприводами
#include <Servo.h> 
// создаём объекты для управления сервоприводами
Servo myservo1;
Servo myservo2;
 
void setup() 
{
  // подключаем сервоприводы к 11 и 12 пину 
  myservo1.attach(11);
  myservo2.attach(12);
} 
 
void loop() 
{
  // устанавливаем сервопривод в серединное положение
  myservo1.write(90);
  myservo2. write(90);
  delay(500);
  // устанавливаем сервопривод в крайнее левое положение  
  myservo1.write(0);
  myservo2.write(0);
  delay(500);
  // устанавливаем сервопривод в крайнее правое положение
  myservo1.write(180);
  myservo2.write(180);
  delay(500);
}

Библиотека Servo не совместима с библиотекой VirtualWire для работы с приёмником и передатчиком на 433 МГц.

Альтернативная библиотека Servo2

Библиотеки для управления сервоприводами (Servo) и для работы с приёмниками/ передатчиками на 433 МГц VirtualWire используют одно и то же прерывание. Это означает, что их нельзя использовать в одном проекте одновременно. Существует альтернативная библиотека для управления сервомоторами — Servo2.

Все методы библиотеки Servo2 совпадают с методами Servo.

Пример использования библиотеки Servo

servo2_example.ino

// подключаем библиотеку для работы с сервоприводами
// данная библиотека совместима с библиотекой «VirtualWire»
// для работы с приёмником и передатчиком на 433 МГц
#include <Servo2. h> 
// создаём объект для управления сервоприводом
Servo2 myservo;
 
void setup() 
{
  // подключаем сервопривод к 9 пину 
  myservo.attach(9);
} 
 
void loop() 
{
  // устанавливаем сервопривод в серединное положение
  myservo.write(90);
  delay(500);
  // устанавливаем сервопривод в крайнее левое положение  
  myservo.write(0);
  delay(500);
  // устанавливаем сервопривод в крайнее правое положение
  myservo.write(180);
  delay(500);
} 

Примеры работы с Espruino

Примеры работы с Raspberry Pi

Вывод

Сервоприводы бывают разные, одни получше — другие подешевле, одни надёжнее — другие точнее. И перед тем, как купить сервопривод, стоит иметь в виду, что он может не обладать лучшими характеристиками, главное, чтобы подходил для вашего проекта. Удачи в ваших начинаниях!

Ресурсы

что это такое, принцип работы, виды, для чего используется

Сервоприводы промышленного назначения оснащены специальными считывающими устройствами (датчиками), которые могут отслеживать те или иные параметры работы мотора. При этом качественный промышленный сервопривод должен сигнализировать оператору об изменениях в режиме работы. В идеале – еще и сам изменять режим своей работы в зависимости от поступившего на датчик сигнала.

Несомненными преимуществами современного промышленного сервопривода можно считать:

• низкий уровень шума работы;
• способность подбирать разрешающие параметры в соответствии с поставленными перед ним задачами;
• высокую точность и плавность изменения режимов работы на любой скорости;
• длительные сроки эксплуатации даже под самыми высокими нагрузками.

Однако имеется у данных устройств и минус – достаточно высокая сложность в конфигурировании системы.

Как работает

Промышленные сервоприводы должны увеличивать мощности при поступлении энергии извне, отличающейся от той, что требуется механизму. Это касается как постоянно уменьшенной энергии, так и ее нестабильности (подача с перепадами).

Важной конструктивной особенностью механизма является специальный замкнутый контур, который и применяется для осуществления управления приводом. Здесь реализован принцип возвращения сигнала с подконтрольных элементов системы. При этом обратные сигналы поступают с детектирующих устройств на систему управления. Та, в свою очередь, проводит их оценку, сравнение с теми параметрами, что были заданы конструкторами, а затем приводит в норму необходимые параметры работы.

Как правило, сервоприводы оснащены тремя проводниками:

• сигнальный провод – по нему и передаются управляющие импульсы;
• питающий провод;
• провод-заземлитель.

Разновидности сервоприводов промышленного назначения

Сегодня выпускается немало разновидностей сервоприводов. Их классификация будет зависеть, в первую очередь, от конструктивных особенностей.

Обычно сервоприводы делят на синхронные и асинхронные. Каждый из них имеет свои особенности:

• сервоприводы синхронного типа позволяют с повышенной точностью устанавливать параметры углов поворота, числа оборотов и т.д. Они разгоняются быстрее асинхронных аналогов, но при этом более сложны в конструктивном плане и имеют более высокую стоимость;
• сервоприводы асинхронного типа, оборудованные датчиками скорости, позволяют задавать скорость вращения при любых оборотах вала.

Иногда можно встретить и другие основания для классификации данных устройств.

Где используется

Сервопривод используется в области производства и управления, где требуется обеспечить высокую точность позиционирования приводимых элементов в автоматизированных системах и стабильность их функционирования.

Например, устанавливают сервоприводы в:

• управляющих элементах механических систем;
• рабочих органах станков, в том числе, с числовым программным управлением;
• узлах современных роботов;
• промышленных швейных машинах;
• упаковочном оборудовании;
• подъемниках и транспортерах;
• функциональных опытных моделях.

Критерии выбора

Чтобы подобрать нужный сервопривод промышленного назначения, следует уделять внимание массе самых разных параметров:

• широта диапазонов регулирования;
• наличие функции стабилизации скоростей;
• стабилизация моментов вращения;
• способность переносить определенные перегрузки.

Правильно подобранные сервоприводы могут обеспечить высокую точность работы и оперативность управления режимами. Это необходимо в самых разных производственных сферах – на промышленных станках, подъемниках и т.д.

Принципы работы и виды сервоприводов

27.10.2020

Сервопривод — это механизм с двигателем, в основе работы которого лежит отрицательная обратная связь, что дает возможность точно управлять движениями, задав нужные параметры. По сути, это любой тип механического привода, в котором есть датчик (положения, скорости, усилия и т. д.) и блок управления, сохраняющий заданные показатели на датчике и всем устройстве в автоматическом режиме.

Главная область применения сервоприводов – это робототехника. Также они устанавливаются в станках с ЧПУ, полиграфическом оборудовании, промышленных швейных линиях и на других производствах.

В данной статье мы подробно расскажем Вам о принципах работы и видах сервоприводов.

Конструкция

Устройство современных сервоприводов достаточно просто и при этом эффективно, так как создает условия для точного регулирования их работы. Конструкция включает:

• привод. Это может быть электродвигатель с редуктором или пневмоцилиндр. Редуктор необходим для уменьшения скорости вращения мотора до тех значений, которые нужны в работе. К выходному валу редуктора прилагается требуемая нагрузка: качалка, вращающийся вал, тянущие или толкающие устройства;
• датчик обратной связи. В качестве него выступает датчик угла поворота выходного вала (энкодер) или потенциометр. Функция – преобразование угла поворота в электрический сигнал;
• блок питания и управления (сервоусилитель, преобразователь частоты, инвертор). Данный элемент принимает и анализирует управляющие импульсы, сравнивает их с показателями датчика, отвечает за пуск и остановку двигателя. В состав блока управления может входить конвертер (датчик управляющего сигнала или воздействия).

Принцип работы

Принцип работы сервоприводов сводится к использованию импульсного сигнала, который изменяется по трем параметрам – частоте повторения, минимальной и максимальной продолжительности. Именно длительность импульса задает угол поворота мотора.

Сигналы, поступающие на сервопривод, имеют стандартную частоту, а их продолжительность может равняться от 0,8 до 2,2 мс (в зависимости от модели). Параллельно с получением управляющего импульса начинается работа генератора опорного импульса, который связан с датчиком обратной связи. Тот, в свою очередь, механически соединен с выходным валом и отвечает за изменение его положения.

Электронный блок анализирует импульсы по длительности и на основе полученных величин определяет разницу между заданным извне положением вала и реальным (измеренным датчиком). С учетом этого происходит корректировка работы путем подачи напряжения на питание двигателя.

Виды

Сервоприводы вращательного движения. Чаще всего используются в полиграфических, упаковочных станках, авиамоделировании. Делятся на:

• синхронные – дают возможность точно задавать степень поворота (с точностью до угловых минут), скорость, ускорение. Достигают максимальных оборотов быстрее асинхронных, дороже их в несколько раз;
• асинхронные — позволяют точно выполнять команды скорости даже на малых оборотах.

Сервоприводы линейного движения. Данные устройства могут развивать значительную скорость (до 70 м/с²), что делает их востребованными в автоматах монтажа электронных деталей на печатную плату. Делятся на плоские и круглые модели.

Также сервоприводы классифицируются по принципу действия на электромеханические, где движение обеспечивают мотор и редуктор, и электрогидромеханические, где действует система ил поршня и цилиндра. Вторая группа устройств дает более высокие показатели быстродействия.

Сервопривод или шаговый двигатель?

Сервопривод – это мотор с дополнительным датчиком контроля, обеспечивающим обратную связь. При работе двигатель удерживается в заданном положении, а все отклонения вала фиксируются и исправляются уже на следующем шаге. Шаговый двигатель – это электромотор, функционирующий на основе тандема плата-драйвер и обеспечивающий точность хода только на малых оборотах. Каждый вид оборудования используется в своих целях, и между собой эти виды двигателей не конкурируют.

Сравнительный анализ

Факторы выбора между сервоприводом и шаговым двигателем, их преимущества и недостатки наглядно представлены в таблице.

Выводы

Сервопривод и шаговый двигатель выбираются под каждую задачу, причем в одном станке или устройстве могут быть использованы одновременно оба вида.

Сервоприводы востребованы в тех механизмах, где необходимо точное позиционирование узлов для их синхронизации с другими деталями. В частности, сервоприводы широко применяются в обрабатывающих станках. Шаговые двигатели прочно заняли свою нишу в станках с ЧПУ (3D-принтеры, гравировальные машины, оборудование для металлообработки и лазерной резки) и в робототехнике.

Сервопривод [База знаний]

Сервопривод

Теория

КОМПОНЕНТЫ

ARDUINO

ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Сервоприводы — семейство устройств, состоящих из двигателя и системы управления на основе отрицательной обратной связи. Главной отличительной чертой таких приводов является возможность точного управления параметрами движения, например, скоростью, усилием или удерживаемым положением вала. В любительской сфере в сервоприводах обычно контролируется последний параметр – положение вала. Далее будут рассмотрены общие принципы работы устройств данного типа.

Общее устройство и принцип работы

Логика работы сервопривода довольно проста. На вход подается управляющий ШИМ сигнал, который сравнивается с сигналом, генерируемым системой обратной связи. И если длительность импульса сигнала обратной связи оказывается короче длительности импульса ШИМ сигнала, то двигатель вращается в одном направлении, а если длиннее, то в противоположном. Если же импульсы сигналов совпадают, то двигатель остается неподвижным.

Важным моментом здесь является то, что длительность импульсов обратной связи регулируется встроенным потенциометром, положение вала которого устанавливается валом двигателя через зубчатую передачу: куда вал двигателя, туда и ручка потенциометра. Таким образом за любом движением вала двигателя последует изменение длины импульсов сигала обратной связи. Эта сцепка и образует обратную связь. Увидеть ее можно на схеме устройства серводвигателя выше.

Стоит отметить, что сам двигатель постоянного тока приводится в движение тоже импульсным сигналом. Длина импульса этого сигнала есть разность длины импульса входного ШИМ сигнала и импульса обратной связи. Отсюда становится вполне очевидно, почему двигатель остается неподвижным, когда длины импульсов равны. Однако на практике, по причине плохого качества сигнала, погрешности, изношенности потенциометра и инерции может возникать дребезг, приводящий к хаотичным, небольшим по амплитуде подергиваниям двигателя (в англ. терминологии – jitter). Для борьбы с этим явлением управляющей электронике задается условие, согласно которому слишком маленькие разности между импульсами игнорируются и не приводят к генерации импульсов управления двигателем. Например, могут игнорироваться все разности короче 4 мкс. Эта зона нечувствительности получила название «мертвая зона» (в англ. терминологии – deadband).

Направление вращения вала двигателя задается полярностью напряжения сигнала.

Основные характеристики сервоприводов

Тип сервопривода: аналоговые и цифровые

Главное отличие между аналоговыми и цифровыми сервоприводами состоит в способе обработки управляющего сигнала и сигнала обратной связи. В остальном их устройство и принципы работы совпадают.

Большинство аналоговых моделей, в силу особенностей устройства плат их управления, способны принимать и обрабатывать управляющие импульсы с частотой 50 Гц, то есть каждые 20 мс. Как следствие и сигналы на двигатель тоже отправляются каждые 20 мс. Это значит, что чем ближе вал к своему «пункту назначения», заданному управляющим ШИМ сигналом, тем слабее сигнал, посылаемый на двигатель, ведь длина его импульсов сокращается по мере приближения к заданной позиции. Поэтому при малых отклонениях двигатель уже не может развивать большой момент силы. Кроме того нельзя забывать про наличие у сервоприводов «мертвых зон».

В цифровых сервоприводах эти недостатки в значительной степени устраняются доработкой платы управления, а именно – применением специальных микроконтроллеров. Данное техническое решение позволяет увеличить частоту сигналов до 200 Гц и более. В результате сервопривод становится более шустрым: быстрее реагирует на внешние воздействия и развивает необходимый крутящий момент, мертвые зоны становятся намного короче.

Цифровые сервоприводы решают проблемы, связанные с низкой частотой сигналов, но вместе с тем становятся сложнее в производстве, а потому – дороже. Кроме того они потребляют больше энергии, чем аналоговые.

Угол поворота

Одной из характерных особенностей большинства сервоприводов является ограниченный угол поворота вала. Это объясняется использованием потенциометра в качестве датчика положения. Среди сервоприводов, распространенных в любительской сфере, наиболее часто встречаются модели с допустимым углом поворота 60°—180°, хотя можно встретить и приводы рассчитанные на 360°.

Момент силы (крутящий момент)

С практической точки зрения этот параметр говорит нам, какого веса тяжесть способен удерживать сервопривод на плече указанной длины. Например, сервопривод с моментом силы 2 кгс∙см может удерживать груз весом 2 кг на горизонтальном рычаге длиной 1 см.

Более строгая формулировка звучит следующим образом: момент силы есть векторная физическая величина, равная векторному произведению вектора силы и радиус-вектора, проведённого от оси вращения к точке приложения этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело.

Единица измерения данной величины в системе СИ — ньютон-метр [Н∙м], но на практике часто можно встретить другую единицу — килограмм-силы-сантиметр [кгс∙см]. Также кгс∙см часто записывают как кг∙см.

1 кгс∙см ≈ 0,098 Н∙м.

Скорость

Скорость сервопривода традиционно измеряется в секундах на 60° [сек/60°]. Эта величина говорит о том, за сколько секунд выходной вал сервопривода повернется на 60°.

Стоит отметить, что обычно более скоростные приводы имеют меньший момент силы, и наоборот – более мощные серводвигатели крутятся медленнее, чем менее мощные.

Мертвая зона

Как уже было описано выше, мертвые зоны предусмотрены с целью предотвращения возможного «дребезжания» (jitter) двигателя. Однако слишком большие мертвые зоны отрицательно сказываются на точности позиционирования вала привода. Слишком же короткие мертвые зоны могут недостаточно эффективно справляться со своей задачей.

Обычно «ширина» мертвой зоны указывается в микросекундах. Например, наличие мертвой зоны в 4 мкс говорит о том, что всякая разность импульсов управляющего сигнала и сигнала обратной связи короче 4 мкс будет игнорироваться платой управления и не будет приводить к генерации сигнала управления двигателем.

Тип электродвигателя

Сервоприводы оснащаются разными видами двигателей. Всего используется три типа электромоторов.

Мотор с редечником. Самый доступный по цене тип двигателей, однако из-за того, что ротор данных двигателей обычно разбит на секции, данные двигатели могут вибрировать во время работы, и не отличаются высокой точностью.

Мотор без сердечника. Ротор этих двигателей не разделен на секции и, как следствие, может работать без вибраций и более точно, чем обычные моторы с сердечником. Также ротор у данного типа двигателя полый, что значительно уменьшает вес конструкции. Повышенная точность, стабильность работы и малый вес являются неоспоримыми преимуществами перед моторами с сердечником, но и цена за такой мотор будет выше.

Бесколлекторный мотор. Такие моторы обладают всеми положительными качествами моторов без сердечников, но к тому же способны развивать в тех же условиях более высокие скорость и крутящий момент, но и обойдутся они дороже.

Материал элементов редуктора

Шестерни редуктора могут быть изготовлены из разных материалов. Каждый материал, как это водится, обладает своими преимуществами и недостатками, поэтому выбор определяется только потребностями и тем, как в итоге планируется применять сервопривод.

Пластиковый редуктор. Чаще изготавливается из силикона. Силиконовые шестерни слабо подвержены износу, имеют малый вес и довольно дешевы. Это делает их довольно популярными в любительских и учебных проектах, а так же там, где не предполагаются большие нагрузки на механизм. Большие нагрузки – слабое место пластиковых редукторов.

Металлический редуктор. Такие редукторы тяжелее и дороже, а также менее износостойки, чем силиконовые, но зато способны выручить там, где предполагаются нагрузки непосильные для силиконовых. Поэтому более мощные двигатели обычно оснащаются именно металлическим редуктором.

Карбоновый редуктор. Карбоновые редукторы объединяют в себе легкость, прочность и износостойкость. Поэтому главным их недостатком остается довольно высокая цена.

Что такое сервопривод в станке

В конструкциях современного оборудования, создаваемого на базе высоких технологий, постоянно развиваются и совершенствуются различные автоматические процессы. Среди них широкое распространение получил сервопривод, устанавливаемый с целью совершения отдельными элементами и деталями постоянных динамических движений. Эти устройства обеспечивают постоянный контроль над углами поворота вала, устанавливают нужную скорость в приборах электромеханического типа.

Составной частью этих систем являются серводвигатели, которые дают возможность управлять скоростями в нужном диапазоне в установленный промежуток времени. Таким образом, все процессы и движения могут периодически повторяться, а частота этих повторов закладывается в системе управления.

Устройство сервопривода

Основные детали, из которых состоит типовой серводвигатель – ротор и статор. Для коммутации применяются специальные комплектующие в виде штекеров и клеммных коробок. Управление, контроль и коррекция процессов осуществляется с помощью отдельного управляющего узла. Для включения и выключения сервопривода используется отдельная система. Все детали, помещаются в общем корпусе.

Практически во всех сервоприводах имеется датчик, работающий и отслеживающий определенные параметры, такие как положение, усилие или скорость вращения. С помощью управляющего блока поддерживается автоматический режим необходимых параметров при работе устройства. Выбор того или иного параметра происходит в зависимости от сигналов, поступающих от датчика в установленные промежутки времени.

Разница между сервоприводом и обычным электродвигателем заключается в возможности установки вала в точно заданное положение, измеряемое в градусах. Установленное положение, так же, как и другие параметры, поддерживаются блоком управления.

Их принцип работы заключается в преобразовании электрической энергии в механическую, с помощью электродвигателя. В качестве привода используется редуктор, позволяющий снизить скорость вращения до требуемого значения. В состав данного устройства входят валы с шестернями, преобразующими и передающими крутящий момент.

Как работает сервопривод

Вращение выходного вала редуктора, связанного шестернями с сервоприводом, осуществляется путем запуска и остановки электродвигателя. Сам редуктор необходим для регулировки числа оборотов. Выходной вал может быть соединен с механизмами или устройствами, которыми необходимо управлять. Положение вала контролируется с помощью датчика обратной связи, способного преобразовывать угол поворота в электрические сигналы и на котором построен принцип работы всего устройства.

Этот датчик известен также, под названием энкодера или потенциометра. При повороте бегунка, его сопротивление будет изменяться. Изменения сопротивления находится в прямой пропорциональной зависимости с углом поворота энкодера. Данный принцип работы позволяет устанавливать и фиксировать механизмы в определенном положении.

Дополнительно каждый серводвигатель имеет электронную плату, обрабатывающую внешние сигналы, поступающие от потенциометра. Далее выполняется сравнение параметров, по результатам которого производится запуск или остановка электродвигателя. Следовательно, с помощью электронной платы поддерживается отрицательная обратная связь.

Подключить серводвигатель можно с помощью трех проводников. По двум из них подается питание к электродвигателю, а третий служит для прохождения сигналов управления, приводящих вал в определенное положение.

Предотвратить чрезмерные динамические нагрузки на электродвигатель возможно с помощью плавного разгона или такого же плавного торможения. Для этого применяются более сложные микроконтроллеры, обеспечивающие более точный контроль и управление позицией рабочего элемента. В качестве примера можно привести жесткий диск компьютера, в котором головки устанавливаются в нужную позицию с помощью точного привода.

Управление серводвигателем

Основное условие, чтобы серводвигатель мог нормально работать, заключается в их функционировании совместно с так называемой системой G-кодов. Эти коды представляют собой набор команд управления, заложенный в специальную программу.

Если в качестве примера взять ЧПУ – числовое программное управление, то в данном случае сервоприводы будут взаимодействовать с преобразователями. В соответствии с уровнем входного напряжения они способны изменить значение напряжения на возбуждающей обмотке или якоре электродвигателя.

Непосредственное управление серводвигателем и всей системой осуществляется из одного места – блока управления. Когда отсюда поступает команда на прохождение определенного расстояния по оси координат Х, в цифровом аналоговом преобразователе возникает напряжение определенной величины, которое и поступает в качестве питания привода этой координаты. В серводвигателе начинается вращательное движение ходового винта, связанного с энкодером и исполнительным органом основного механизма.

В энкодере вырабатываются импульсы, подсчитываемые блоком, выполняющим управление сервоприводом. В программе заложено соответствие определенного количества сигналов с энкодера, установленному расстоянию, которое должен пройти исполняющий механизм. В нужное время аналоговый преобразователь, получив установленное число импульсов, прекращает выдачу выходного напряжения, в результате, серводвигатель останавливается. Точно так же под влиянием импульсов восстанавливается напряжение, и возобновляется работа всей системы.

Виды и характеристики

Серводвигатели выпускаются в самых разных вариантах, позволяющих использовать их во многих областях. Основные конструкции разделяются на коллекторные и бесколлекторные, предназначенные для работы от постоянного и переменного тока.

Кроме того, каждый сервомотор может быть синхронным и асинхронным. Синхронные устройства обладают способностью задавать высокоточную скорость вращения, а также углы поворотов и ускорение. Эти приводы очень быстро набирают номинальную скорость вращения. Сервоприводы в асинхронном исполнении управляются за счет изменения параметров питающего тока, когда его частота меняется с помощью инвертора. Они с высокой точностью выдерживают заданную скорость даже при самых низких оборотах.

В зависимости от принципиальной схемы и конструкции, сервоприводы могут быть электромеханическими и электрогидромеханическими. Первый вариант, включающий редуктор и двигатель, отличается низким быстродействием. Во втором случае действие происходит очень быстро за счет движения поршня в цилиндре.

Каждый сервопривод характеризуется определенными параметрами:

• Крутящий момент или усилие, создаваемое на валу. Считается наиболее важным показателем работы сервопривода. Для каждой величины напряжения существует собственный крутящий момент, отражаемый в паспорте изделия.
• Скорость поворота. Данный параметр представляет собой определенный период времени, который требуется, чтобы изменить позицию выходного вала на 600. Эта характеристика также зависит от конкретного значения напряжения.
• Максимальный угол поворота, на который может развернуться выходной вал. Чаще всего эта величина составляет 180 или 3600.
• Все сервоприводы разделяются на цифровые и аналоговые. В зависимости от этого и осуществляется управление сервоприводом.
• Питание серводвигателей. В большинстве моделей используется напряжение от 4,8 до 7,2В. Питание и управление осуществляется с помощью трех проводников.
• Возможность модернизации в сервопривод постоянного вращения.
• Материалы для редуктора могут использоваться самые разные. Шестерни изготавливаются из металла, карбона, пластика или комбинированных составов. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Например, пластиковые детали плохо выдерживают ударные нагрузки, но устойчивы к износу в процессе длительной эксплуатации. Металлические шестерни, наоборот, быстро изнашиваются, зато они обладают высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам.

Плюсы и минусы сервомоторов

Благодаря унифицированным размерам, эти устройства легко и просто устанавливаются в любые конструкции. Они безотказны и надежны, каждый из них работает практически бесшумно, что имеет большое значение при их эксплуатации на сложных и ответственных участках. Даже на невысоких скоростях можно добиться точности и плавных перемещений. Каждый сервопривод может быть настроен персоналом, в зависимости решения тех или иных задач.

В качестве недостатков отмечаются определенные сложности при настройках и сравнительно высокая стоимость.

Что такое сервопривод

Сервопривод – это система привода, которая в широком диапазоне регулирования скорости обеспечивает динамичные, высокоточные процессы и обеспечивает хорошую их повторяемость. Это система, предназначенная для отработки момента, скорости и позиции с заданной точностью и динамикой. Классический сервопривод состоит из двигателя, датчика позиции и системы управления, имеющей три контура регулирования (по позиции, скорости и току).

Слово «серво» произошло от латинского слова «servus», что переводится как слуга, раб, помощник. В машиностроительных отраслях они были преимущественно вспомогательными приводами (приводы подач в станках, приводы роботов и т.п.). Однако сегодня ситуация изменилась, теперь и главные приводы реализуются с использованием сервотехники.

В настоящее время, сервоприводы применяются там, где недостаточно точности регулирования обычных общепромышленных преобразователей частоты. Применение высококачественных сервоприводов необходимо в высокопроизводительном оборудовании, где главным критерием является производительность. Сервоприводами оснащаются прецизионные системы поддержания скорости и позиционирования промышленных роботов и высокоточных станков. Сервоприводы также устанавливаются на координатно-сверлильных станках, на различных технологических транспортных системах, на различных вспомогательных механизмах и др. В приводах подач современных станков с ЧПУ обеспечивающих перемещения рабочих органов станка, на сегодняшний день применяются в основном шаговые двигатели, либо сервоприводы.

Универсальный сервопривод

Универсальный сервопривод характеризуется богатым набором функций, возможностью управления серводвигателями различного типа (как синхронными, так и асинхронными), возможностью работы с различными датчиками обратной связи, а также наличием ряда опций и расширений. Рассмотрим универсальный Сервопривод на примере KEB F5-Multi (Германия) и Control Techniques Unidrive SP.(Англия)

Сервопривод на базе KEB F5-Multi

Контроллер элеткропривода с контуром обратной связи для синхронных и асинхронных двигателей. Специально разработан для для работы в замкнутом контуре, возможны ращличные варианты обратной связи с:

Sin-Cos датчиком положения

абсолютным датчиком положения

EnDat, Hiperface или тахогенератором

Основные возможности и характеристики:

широкий диапазон мощностей

напряжение питания 220 или 380 В

возможно питание постоянным током

бессенсорное управление двигателем

гальванически развязанные аналоговые и цифровые входы/выходы

релейные и транзисторные программируемые выходы

Возможна реализация концепции децентрализованного управления системой приводов, благодаря наличию:

регулирования скорости вращения и вращающего момента

режимов согласованного вращения

– электронного кулачкового диска

– позиционирования поворотного стола

Все привода поддерживают последовательные интерфейсы Profibus, CAN, Sercos, InterBus, DeviceNet, Modbus, Ethernet, Ethercat, Powerlink, Profinet и KEB-HSP5 / DIN 66019-II.

Сервопривод на базе Control Techniques Un />

Существует множество областей применения cервоприводов, с различными требованиями по управлению и электропитанию. Благодаря постоянно расширяющейся линейке, Unidrive SP в полной мере удовлетворяет этим требованиям. Сервопривод Unidrive SP заслуженно считается эталоном с то

Виды и типы сервомоторов ( серводвигателей )

• Основные показатели.
• Особенности.
• Обзор современной техники.
• Устройство.

Cерводвигатели имеют общие черты с электродвигателями, но они имеют линейную характеристику управления.

Рассмотрим свойства для ранжирования

• степень точности позиционирования;
• динамические характеристики;
• перегрузочная способность.

Серводвигатели имеют ряд известных особенностей:

• малые габаритные размеры;
• мылый удельный вес;
• момент инерции низкий по сравнению с двигателями постоянного тока;
• повышенное значение пускового момента;
• малое время реакции на задание скорости;
• высокая динамика разгона;
• возможность поддержания скорости с высокой точностью во всём диапазоне своих скоростей работы;
• им можно задать необходимую точность частоты вращения;

На картинке мы видим сервомотор ABB 8N02409A0079 после диагностики и ремонта.

Cтандартный серводвигатель имеет в своём составе:

• статор;
• ротор;
• датчик обратной связи;
• разъемы для штекеров, коробку с клеммной колодкой;

Электродвигатели бывают со щётками и без. Электродвигатели со щётками работают на постоянном токе. Электродвигатели для переменного тока обычно не имеют щёток.

Машины постоянного и переменного тока могут иметь в своем составе постоянные магниты. Двигатели переменного тока могут быть асинхронными и управляться потокосцеплением ротора по вектору тока.

Теперь глубже вникнем в техническое особенности.

Раньше были распространены двигатели со щётками, работающие на постоянном токе, возбуждение происходило от постоянных магнитов. Для управления применялись транзисторные и тиристорные преобразователи.

Но уже в 90-x годах прошлого столетия началось активное применение синхронных электродвигателей.

В наше время синхронный принцип работы уже в значительной мере захватил солидную или подавляющую долю рынка. Асинхронный принцип определенно уступает по охвату применения. Поэтому, перед тем как купить серводвигатель сравним характеристики этих двух типов.

Синхронные серводвигатели обладают следующими характеристиками:

• Достаточно удачные характеристики для больших моментов инерции нагрузки.
• Перегрузочная способность составляет до 6 Мн (номинальный момент) и определяется типом двигателя).
• Высокая допустимая тепловая нагрузка в длительном режиме по всему диапазону частоты вращения.
• Охлаждение производится за счет конвекции, либо теплоотвода и теплового излучения.
• Высокие показатели по качеству настройки частоты вращения.
• Может долго работать с пусковым моментом на низких скоростях.
• Частоту вращения можно настроить в широком диапазоне, 1:5000 и более (зависит от преобразователя).
• Динамичность на высоком уровне.

Асинхронные двигатели обладают следующими характеристиками:

• Динамика может быть средней или иметь повышенное значение.
• Вращающий момент не даёт пульсации.
• Частота вращения обладает широким диапазоном, 1:5000 и более (определяется моделью преобразователя).
• Получается высокая тепловая нагрузка, которая делает невозможной длительную работу в нижнем диапазоне частоты вращения. Нужен вентилятор принудительного охлаждения.
• Отлично регулируется частота вращения.
• Можно охлаждать крыльчаткой на валу, либо принудительно.
• Допускается воздействие высоких температур в длительном режиме, зависит от частоты вращения.
• Практически 3-х кратная перегрузочная способность.
• Для больших моментов инерции нагрузки обладают хорошими возможностями регулирования.

Что такое сервоприводы? — Основы схемотехники

Сервоприводы

используются в широком диапазоне приложений, от простых проектов электроники до роботов, промышленного оборудования и даже автоматизированных производственных систем. Сервоприводы — это двигатели постоянного или переменного тока, которые могут вращаться в определенное положение и удерживать это положение неопределенное время. Их также называют поворотными приводами , поскольку они позволяют точно контролировать угловые положения.

Существует два типа серводвигателей — переменного и постоянного тока.Сервопривод переменного тока может выдерживать более высокие токи, поэтому они обычно используются в промышленном оборудовании. Сервоприводы постоянного тока не рассчитаны на большие токи, поэтому они обычно используются для приложений с низким энергопотреблением.

H ow Servos Work

Внутри сервопривода обычно находится небольшой двигатель постоянного тока, потенциометр и цепь управления. Когда двигатель вращается, сопротивление потенциометра изменяется, и благодаря этому схема управления может точно регулировать движение. Схема сервопривода построена прямо внутри моторного блока и имеет позиционируемый вал, обычно оснащенный редуктором и рычагом управления.

Используя потенциометр, прикрепленный к вращающемуся валу, сервоприводы определяют положение. Измеряется входящий импульс, который затем подает ток на двигатель, чтобы вращать вал, пока потенциометр не покажет, что положение соответствует ширине входящего импульса. Это форма контроля с обратной связью. В это время двигатель получает желаемое положение по ширине импульса, а фактическое положение вала передается обратно в схему через потенциометр. Сервопривод — это устройство, использующее обратную связь для достижения желаемого результата.Большинство серводвигателей имеют диапазон вращения от 0 до 180 градусов и обеспечивают контур обратной связи по местоположению / углу. Фактически мы можем запрограммировать сервопривод, чтобы он переходил в указанную позицию, используя Arduino.

F Потенциометр eedback

Привод обратной связи и потенциометр составляют потенциометр обратной связи. Привод с обратной связью — это тип линейного привода, который включает позиционную обратную связь. Его можно адаптировать к приложениям, в которых требуется система с обратной связью. Но для чего нужен потенциометр? Потенциометр используется для считывания положения привода во время его цикла.

Преимущество использования системы обратной связи потенциометра в поступательном приводе состоит в том, что контроллеру не нужно сохранять состояние или запоминать, где находится вал привода. Потенциометр предлагает абсолютное положение каждый раз, когда контроллер считывает показания датчика, хотя это показание может не отражать фактическое положение вала линейного привода.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Широтно-импульсная модуляция — это тип цифрового сигнала.ШИМ используется во множестве приложений, включая управление движением или положением сервопривода. Это метод уменьшения средней мощности, передаваемой электрическим сигналом. Широтно-импульсная модуляция — это тип цифрового сигнала. ШИМ используется во множестве приложений, включая управление движением или положением сервопривода. Это метод уменьшения средней мощности, передаваемой электрическим сигналом.

Переход к движению сервопривода или положению, или сервоуправлению — это выполняется путем отправки сервоприводу сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ).Этот сигнал представляет собой серию повторяющихся импульсов, которые определяют положение, которое должно быть достигнуто сервоприводом. Сигнал PWM поступает от обычных микроконтроллеров, таких как Arduino, а также может поступать от приемника радиоуправления. Электроника внутри сервопривода переводит ширину импульса в положение. Когда сервопривод получает команду на вращение, двигатель получает питание до тех пор, пока потенциометр не достигнет значения, соответствующего заданному положению. Учитывая ограничения вращения сервопривода, нейтраль определяется как центр вращения.Серводвигатель обычно может поворачиваться только на 90 ° в любом направлении, всего на 180 °. ШИМ, отправляемый на двигатель, определяет положение вала на основе длительности импульса, отправляемого через провод управления; ротор после этого повернется в желаемое положение.

Штифты / провода сервопривода

Обычно сервоприводы имеют три провода. Это для питания, земли и сигнала. Обычно провод питания красного цвета, который должен быть подключен к выводу 5V на плате Arduino.Заземляющий провод обычно черный, который должен быть подключен к контакту заземления на плате Arduino. Наконец, сигнальный провод обычно бывает желтого, оранжевого или белого цвета. Затем сигнальный провод подключается к цифровому выводу на плате Arduino. Не забудьте правильно подключить эти провода.

Как управлять положением сервопривода

Посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сервоприводы управляются через провод управления. Серводвигатель обычно может поворачиваться только на 90 ° в любом направлении, всего на 180 °.Нейтральное положение двигателя определяется как положение сервопривода с одинаковой величиной потенциального вращения как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. Его часто называют центром. Сигнал ШИМ, отправляемый на двигатель, определяет положение вала и основан на длительности импульса, передаваемого через провод управления. Затем он будет повернут в желаемое положение.

Когда эти сервомашинки получают команду двигаться, они перемещаются в это положение и удерживают его. Если внешняя сила давит на сервопривод, когда сервопривод удерживает позицию, сервопривод будет сопротивляться выходу из этого положения.Максимальное усилие, которое может оказать сервопривод, называется номинальным крутящим моментом. Однако сервоприводы не будут оставаться на своем месте вечно; импульс положения должен быть повторен, чтобы сервопривод оставался в этом положении.

Все сервоприводы вращаются по и против часовой стрелки. Направление вращения сервопривода зависит от сигнала, который принимает сервопривод.

Пример схемы цепи сервоуправления ШИМ

Что такое сервопривод? (с изображением)

Сервопривод — это устройство, которое регулирует угол наклона части механизма.Присоединенный к нему двигатель управляет вращающимся валом, который изменяет угол вала. Это устройство можно использовать для управления углом наклона любого количества вещей, например, поверхности полета модели самолета, направления колес автомобиля с дистанционным управлением или того, насколько дверь открывается или закрывается.

Роботизированной руке нужен сервопривод на каждом суставе.

Всякий раз, когда требуется особый угловой контроль объекта, сервопривод может сделать эту работу. С помощью компьютера, пульта дистанционного управления или простой ручки настройки угол, удерживаемый устройством, можно легко отрегулировать. Это достигается за счет использования электрических сигналов для приложения силы к валу, так что он поворачивается на желаемый угол.

Двигатель, управляющий сервоприводом, получает электрические сигналы от устройства управления через равные промежутки времени в диапазоне миллисекунд.Длина каждого сигнального импульса сообщает двигателю требуемый угол. Например, импульс в три миллисекунды может установить сервопривод под углом 120 градусов. Импульс в четыре миллисекунды может увеличить угол до 150 градусов. Производитель каждого из них определяет точные конфигурации, но принцип тот же.

Сервоприводы

могут использоваться в любом количестве электронных устройств.Роботизированной руке потребуется по одному сервоприводу на каждое соединение. Каждым из них можно было управлять индивидуально, так что, управляя углом каждого сервопривода, рычаг мог перемещаться в большом диапазоне движений. Для рулевого управления автомобиля с дистанционным управлением потребуется только один сервопривод для передних шин, если они движутся под одинаковым углом, или может потребоваться отдельный сервопривод для каждой шины, если автомобиль предназначен для вращения на месте.

Сервомашинки

относительно энергоэффективны, потому что сила, используемая двигателем, прямо пропорциональна величине сопротивления, которое он получает.Если управляющие поверхности самолета с дистанционным управлением находятся в нейтральном положении, для их перемещения требуется относительно небольшое усилие, поэтому устройство будет использовать лишь небольшое количество электроэнергии, чтобы удерживать их на месте. Сервопривод экономит электроэнергию, работая ровно настолько, насколько это необходимо. Это особенно важно для машин с батарейным питанием. Это означает, что батареи могут быть меньше и легче, и их придется менять реже.

Интерфейс сервоуправления подробно

В прошлый раз я дал базовое введение в простой импульсный интерфейс для отправки команд сервоприводам.В этом посте я хочу более подробно изучить некоторые детали и разветвления сервоинтерфейса. Я буду использовать 12-канальный сервоконтроллер Mini Maestro, который предлагает большую гибкость сервоуправления, и токовый пробник с моим осциллографом, чтобы проиллюстрировать отклики сервоприводов. Вот базовая настройка:

На этом изображении крупным планом вы можете видеть, что у меня есть датчик тока на удлинительном кабеле сервопривода, так что я могу легко менять сервоприводы, не касаясь чего-либо еще:

Красные и черные зажимы в правом нижнем углу относятся к источнику переменного тока, и на нетбуке установлено программное обеспечение Maestro Control Center, позволяющее быстро изменять ширину и частоту импульса сервоуправления.

Прежде чем мы перейдем к нескольким снимкам экрана, давайте рассмотрим основной сигнал, который мы посылаем сервоприводу. Сигнал представляет собой прямоугольную волну , что означает два уровня напряжения, между которыми мы переключаемся мгновенно (в реальной жизни переход должен занять некоторое время, но это время перехода настолько короткое, что мы можем приблизить его к нулю) :

Сигнал чередуется между нулевым вольт и импульсным напряжением, поэтому для характеристики формы сигнала необходимы только три параметра:

• Импульсное напряжение, В
• Ширина импульса, т
• Период импульса, T

Рассмотрим каждый из этих параметров.

Импульсное напряжение

Как мы видели в прошлый раз на выходных сигналах RC-приемника, импульсное напряжение может сильно отличаться. Современные приемники имеют сигналы 3,0 В, но многие сервоконтроллеры используют 5,0 В или более. По большей части эта амплитуда сигнала не имеет большого значения, если она достаточно высока для сервопривода, чтобы регистрировать импульсы, а допустимый диапазон идеально подходит для непосредственного взаимодействия с микроконтроллером, работающим при 3,3 В или 5,0. В. Мы подключаем резисторы 220 Ом к выходам наших сервоконтроллеров, которые работают примерно на 5 Ом.0 В; резисторы защищают контакты в целом, но также предотвращают протекание слишком большого тока в случае, если сервопривод работает при более низком напряжении, чем сигнал, который он получает.

Ширина импульса

Ширина импульса обычно является наиболее важной частью интерфейса, и это то, что мы намеренно изменяем, чтобы изменить команду на сервопривод. Общая идея проста: длительность импульса 1,5 мс — это то, что мы считаем «нейтральным»; увеличение ширины импульса заставит сервопривод двигаться в одном направлении, а уменьшение ширины импульса заставит сервопривод двигаться в другом направлении.Однако следует помнить о нескольких моментах:

• Нейтральная точка не обязательно находится в середине абсолютного максимального диапазона сервопривода. Например, сервопривод, который может перемещаться на 180 градусов, может иметь выходной сигнал в точке 100 градусов для входного импульса 1,5 мс. В этом случае доступный диапазон будет составлять 80 градусов в одну сторону от нейтрали и 100 градусов в другую. Ширина импульса, соответствующая середине доступного диапазона, будет варьироваться от сервопривода к сервоприводу, даже для сервоприводов одной модели, поэтому, если вы заботитесь о максимальном диапазоне, вы можете иметь нейтральное значение в середине этого диапазона, вам придется откалибровать вашу систему для каждого сервопривода.

• Нет стандартного соответствия между шириной импульса и положением сервопривода. Вообще говоря, переход от 1,0 мс к 2,0 мс даст примерно 90 градусов движения сервопривода, но этот диапазон ширины импульса может соответствовать 100 градусам на одном сервоприводе и 80 градусам на другом сервоприводе. Это означает, что любой сервоконтроллер или библиотека сервоуправления, которую вы можете использовать, которая заявляет об абсолютных градусах, что-то скрывает от вас (или разработана кем-то, кто действительно не понимает интерфейс).Если вы меняете сервоприводы в своей конструкции, вам, возможно, придется внести соответствующие изменения в диапазон импульсов, которые вы посылаете на него, поэтому, если вы делаете свою собственную генерацию сервоимпульсов, рекомендуется иметь нейтральную точку и диапазон вашего сервопривода. параметризовано в вашем коде. (Подробнее об этом я расскажу в одной из следующих статей.)

• Точно так же не существует стандартной минимальной и максимальной ширины импульса. Если вы продолжите делать импульсы шире или уже, сервоприводы будут продолжать двигаться все дальше и дальше от нейтрального положения, пока не достигнут своих механических пределов и, возможно, разрушатся.Обычно это не проблема для приложений RC, поскольку когда-либо используется только половина механического диапазона, но если вы хотите использовать полный диапазон, вы должны откалибровать его и быть осторожными, чтобы не допустить сбоя сервопривода до предела.

• Направление вращения сервопривода для увеличения длительности импульса также не стандартизировано (также обычно не указывается). На моей диаграмме справа я показываю, что выходной сигнал движется по часовой стрелке по мере увеличения ширины импульса, но это может быть и наоборот.Мы можем ожидать, что соответствие между различными блоками одной и той же сервомодели останется неизменным, но направление движения сервопривода — это еще одна вещь, которую вы можете изменить в своей конструкции без особых усилий, чтобы у вас была возможность изменить сервопривод. модели.

• Интерфейс сервоуправления является аналоговым интерфейсом. Сигналы выглядят цифровыми, потому что у нас есть прямоугольные формы сигналов, и мы используем цифровые выходы микроконтроллера для их создания, но потому, что важно бесконечно регулируемое время, когда импульс высокий, сигнал аналоговый, и любое небольшое дрожание в ширине импульса вызовет соответствующее подергивание на выходе сервопривода.

• Хотя мы можем использовать некоторые аппаратные модули с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) в микроконтроллерах для генерации сигналов сервоуправления, и мы изменяем (модулируем) ширину импульса, нехорошо называть сигналы сигналами ШИМ, потому что это подразумевает актуальность рабочий цикл , который представляет собой процент времени включения (высокого) сигнала. Как мы увидим далее, частота последовательности импульсов не влияет на положение сервопривода, если ширина импульса остается неизменной, поэтому изменение рабочего цикла не обязательно влияет на положение сервопривода.Точно так же мы могли бы поддерживать постоянный рабочий цикл, растягивая как t , так и T на одну и ту же пропорциональную величину, и положение сервопривода изменилось бы, так как изменилась ширина импульса.

Период импульса

Типичный период импульса составляет около 20 мс, что соответствует частоте 50 Гц. Одним из непосредственных ответвлений частоты пульса является то, что она дает вам верхнюю границу того, насколько быстро вы можете давать сервоприводу новые команды. Большинство сервоприводов могут обрабатывать значительно более высокие частоты пульса, а некоторые специальные сервоприводы предназначены для поддержки частоты импульсов в несколько сотен герц.Однако более тонкая зависимость от частоты импульсов показывает существенное различие между аналоговыми и цифровыми сервоприводами, и этому будет уделено основное внимание в остальной части этой статьи.

Вот входной сигнал и ток, потребляемые Futaba S148, типичным стандартным аналоговым сервоприводом, подключенным к схеме, которую я показал ранее:

(Желтая кривая сверху — это управляющий сигнал; нижний зеленый сигнал — это ток, используемый сервоприводом.) Я слегка надавил на выходной вал, и мы видим, что каждый командный импульс является сразу же за ним последовал импульс тока, когда сервопривод пытается оттолкнуть меня.По мере того, как я нажимал сильнее, сервопривод отодвигается в течение более длительного времени после каждого командного импульса:

Я установил источник питания на 3,5 В, чтобы сервопривод не мог оттолкнуться так сильно, как мог, и, возможно, повредить себя. Если уменьшить частоту импульсов с 50 Гц до 20 Гц, мы увидим, что всплески тока также упадут до 20 Гц:

Сервопривод по-прежнему обычно работает на более низкой частоте импульсов, но рабочий цикл (процент времени, в течение которого он отталкивается) уменьшается, так что его крутящий момент также уменьшается. По мере того, как период импульсов становится еще длиннее, время между попытками исправить положение сервопривода соответственно увеличивается, а при медленной частоте импульсов, например, 10 Гц, выходной крутящий момент имеет достаточно пульсаций, которые легко почувствовать.Уменьшение периода пульса имеет противоположный эффект; при 100 Гц сервопривод отталкивает назад почти 50% времени даже при небольшом выходном сопротивлении, а при высокой механической нагрузке сервопривод отталкивает назад почти 100% времени:

Приятной особенностью этой общей работы аналоговых сервоприводов является то, что если вы перестанете посылать импульсы, сервоприводы перестанут пытаться удерживать положение и фактически выключатся: они больше не будут сопротивляться изменениям положения выхода (могут ли они механически обратное движение ручки — отдельная тема) и уменьшить их ток до минимального значения холостого хода.

Цифровые сервоприводы

имеют внутренний микроконтроллер, который позволяет разработчикам сервоприводов гораздо больше гибкости в их реакции.Далее у меня есть соответствующие снимки экрана с относительно высокопроизводительного цифрового сервопривода GD-9257:

.

Мы видим, что импульсы тока намного быстрее, чем импульсы управления; Кроме того, даже при небольшой выходной нагрузке пиковый ток превышает 1,5 А и составляет всего 3,5 В. При полном напряжении пики тока будут около 2,5 А, поэтому мы видим, что несколько сервоприводов могут быстро стать очень требовательной нагрузкой для мощности. поставка. При более высокой механической нагрузке особенно ясно, что производительность сервопривода не зависит от частоты импульсов:

Я пробовал другие сервоприводы, но в целом они вели себя одинаково. Еще одним немного более интересным устройством был высоковольтный сервопривод DS8325HV, который даже не работал при 3,5 В. При 5,0 В формы сигналов аналогичны предыдущим цифровым, но теперь всплески тока достигают 4 ампер:

Одно из самых интересных отличий цифровых сервоприводов не отображается на снимках экрана: некоторые цифровые сервоприводы продолжают удерживать самое последнее положение, даже если сигнал управления пропадает, а другие цифровые сервоприводы выключаются.Как обычно с продуктами RC, такое поведение не задокументировано и может иметь важные последствия для робототехники и других проектов, не связанных с RC. Для приложений с низким энергопотреблением хорошо иметь возможность выключать сервопривод, не посылая ему управляющие импульсы. С другой стороны, может быть неплохо, если сервопривод сохраняет свое положение, если у вас есть много сервоприводов для управления и вам не нужно часто обновлять их положение. Например, если у вас есть кинетическая скульптура из 30 сервоприводов, которая не нуждается в быстром движении, вы можете посылать каждому сервоприводу отдельную команду каждые десять секунд и комфортно генерировать каждый сервоимпульс отдельно; с аналоговыми сервоприводами или сервоприводами, которые выключаются без сигнала, вы можете столкнуться с гораздо более сложной задачей генерации одновременных сервоимпульсов.

Я хочу показать вам последний забавный снимок экрана. Это возвращается к сервоприводу S148, но на этот раз захват осциллографа занимает более длительный период, поскольку сервопривод движется:

Первый управляющий импульс слева предназначен для нового положения сервопривода, и мы видим текущий скачок вверх, когда сервопривод начинает движение. Никакой механической нагрузки, кроме сервопривода, нет, поэтому ток снижается по мере увеличения выходной скорости. Когда сервопривод достигает места назначения, он немного отклоняется и меняет направление, что вызывает резкое повышение тока даже выше, чем начальный пусковой ток.

Заключение (на данный момент)

На этом этапе вы должны иметь хорошее представление о диапазоне реакций сервоприводов на управляющие сигналы, которые мы им посылаем. В следующий раз я перейду к рассмотрению того, как генерировать эти сигналы.

сервоприводов | HITEC RCD США

В. Какой сигнал требуется сервоприводам для работы?

A. Для всех сервоприводов Hitec требуется прямоугольный импульс от пика до пика 3-4 В. Длительность импульса от 0,9 мс до 2,1 мс с 1.5 мс по центру. Пульс обновляется с частотой 50 Гц (20 мс).

В. Что такое зона нечувствительности сервопривода?

A. Зона нечувствительности отражает величину входного сигнала, требуемого от движения ручки TX для реакции сервопривода. Стандартные (аналоговые) сервоприводы имеют зону нечувствительности около 8 мкс, а высокопроизводительные сервоприводы имеют зону нечувствительности от 1 до 3 мкс. Чем больше зона нечувствительности, тем больше требуется движения ручки.

В. Каков диапазон входного напряжения для моего сервопривода Hitec?

A. Все сервоприводы Hitec могут работать в пределах 4.Диапазон 8 — 6В (4 или 5 ячеек). Только HS-50 работает исключительно от 4,8 В (4 ячейки). Имейте в виду, что цифровые сервоприводы без сердечника часто плохо работают при использовании щелочных батарей.

В. Что означают цвета проводов?

A. На всех сервоприводах Hitec черный провод обозначает массу аккумулятора (отрицательный), красный провод обозначает питание аккумулятора (положительный), а белый или желтый провод обозначает сигнал приемника.

В. В каком направлении поворачиваются стандартные сервоприводы Hitec?

А. Все сервоприводы Hitec вращаются по часовой стрелке (CW).

В. Как я могу изменить направление аналогового сервопривода?

A. Самый простой способ изменить направление — использовать переключатель реверса в передатчике. Если у вас есть два сервопривода на Y-образном ремне, один придется модифицировать для обратного вращения или использовать реверсивный Y-образный ремень.

Есть четыре провода, которые необходимо переключить, чтобы изменить направление сервопривода. Два находятся на двигателе и 2 на потенциометре.Поменяйте местами красный и зеленый провода на горшке и оранжевый и коричневый провода на двигателе.

Компания Hitec предоставляет эти инструкции только в информационных целях. Hitec не несет ответственности за модификации сервоприводов.

В. Какой сервопривод я должен использовать для моей машины, лодки, самолета, вертолета и т. Д.?

A. Один из наиболее часто задаваемых вопросов — «Для чего мне следует использовать сервопривод…». Хотя было много статей в журналах, в которых пытались дать общее эмпирическое правило для ответа на эти вопросы, мы предлагаем вам следующую информацию.

При разработке сервопривода учитываются два фактора: скорость и крутящий момент. Во многих случаях Hitec создаст один сервопривод, настроенный на скорость, при этом жертвуя некоторым крутящим моментом, а затем создаст своего двойника, который настроен на крутящий момент в ущерб скорости. Наши сервоприводы 525/545, 625/645, 925/945 являются прекрасным примером.

Если вы не уверены, какие сервоприводы использовать, используйте высокий крутящий момент.

В случае сомнений задайте своим коллегам вопросы по применению сервопривода. Посмотрите, что другие используют в аналогичных приложениях.Обычно производитель комплекта предлагает сервопривод определенного физического размера и значения крутящего момента в планах самолета, автомобиля или лодки, разумно следовать их рекомендациям.

Несмотря на то, что микросервоприводы, такие как HS-81, могут обеспечивать крутящий момент 38 унций на дюйм, они не подходят для самолетов с большей мощностью из-за полетных нагрузок, накладываемых на поверхности управления. Меньшие сервоприводы имеют более тонкие шестерни, которые по своей природе более хрупкие, чем у сервоприводов «стандартных» размеров.

В. В чем разница между аналоговым и цифровым сервоприводом?

А. Разница в том, как серводвигатель управляется через печатную плату (усилитель). Двигатель аналогового сервопривода получает сигнал от усилителя 30 раз в секунду или с частотой 30 Гц. Этот сигнал позволяет усилителю обновлять положение двигателя. В цифровых сервоприводах используется высокочастотный усилитель, который обновляет положение серводвигателя 300 раз в секунду или с частотой 300 Гц. За счет более частого обновления положения двигателя цифровой сервопривод может выдавать полный крутящий момент с начала движения и увеличивает удерживающую способность сервопривода.Быстрое обновление также позволяет цифровому сервоприводу иметь более узкую зону нечувствительности.

В. Мой старый сервопривод Hitec имеет белый разъем, могу ли я его использовать?

A. У вас есть старый сервопривод с разъемом Molex. Компания Hitec больше не может поддерживать этот продукт, поскольку этот тип разъема Molex больше не производится. Вы можете заменить вилку на современный разъем Hitec «S», используя деталь № 57342S.

В. В чем разница между сервоприводами без сердечника и сервоприводами с сердечником?

А. В стандартном двигателе, таком как сервопривод HS605, между двумя постоянными магнитами находится железный сердечник. Вокруг этого сердечника находится обмотка провода. Ядро обычно состоит из 3 или 5 секций. Когда сердечник движется, эти секции заставляют сердечник слегка колебаться, когда он достигает другой магнитной полярности. Это называется храповым механизмом. Из-за этого храповика сервоприводы с сердечником имеют меньший пусковой момент и более широкую зону нечувствительности.

В сервоприводе без сердечника нет железного сердечника. Есть один постоянный магнит, вокруг которого находится раструб из проволоки.Когда подается электричество, колокол вращается вокруг этого магнита. Поскольку нет секций или сердечника, нет никаких колебаний между полюсами. Это дает сервоприводу без сердечника лучший пусковой момент и разрешение.

В. Мой сервопривод четвертной шкалы поставлялся с Y-образным ремнем безопасности. Как мне его использовать?

A. Y-образный жгут входит в комплект, поэтому вы можете отключить схему отключения батареи AM-приемников. Это необходимо, потому что эта схема ограничивает количество тока, который сервопривод может потреблять, заставляя его вести себя нестабильно или уменьшать его крутящий момент.Чтобы использовать Y-образный ремень, подключите его к тому же каналу, который вы планируете использовать для сервопривода. Затем подключите переключатель и аккумулятор к одному концу, а сервопривод — к другому. Не используйте другую батарею для питания приемника. Поскольку отрицательная и положительная трассы в приемнике связаны с каждым каналом, батарея на Y-образном жгуте будет питать оставшиеся сервоприводы и приемник.

В. Могу ли я использовать локтит с шестернями из карбона?

A. Отдел обслуживания продукции Hitec обратил внимание на то, что некоторые клиенты, владеющие сервоприводами Hitec KARBONITE с зубчатыми колесами KARBONITE, используют герметики для фиксации резьбы на винтах рупора сервопривода.Резьбовые фиксаторы, такие как популярный бренд LocktiteTM, предназначены для использования с крепежными деталями МЕТАЛЛ-МЕТАЛЛ.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗЬБОВЫХ ЗАПОРНЫХ СЕРВИСОВ НА КАРБОНИТОВЫХ ПЕРЕДАЧНЫХ СЕРВИСАХ ВЫЗВАТИТ ПЛАСТИК.

Инструкции по применению герметиков для резьбовых соединений обычно предостерегают от их использования на пластмассах, так как большинство пластиковых материалов станут хрупкими и разрушатся. Если вы или кто-либо из ваших друзей использовали составы для фиксации резьбы на сервоприводах с редуктором из пластика / KARBONITE, немедленно прекратите их использование и обратитесь к дилеру Hitec для замены набора зубчатых колес.

Сервоприводы | HITEC RCD США

В. Мой сервопривод не центрируется должным образом.

A. Может быть несколько причин, по которым сервопривод не будет хорошо центрирован, вот несколько наиболее распространенных:

• Неправильный рог сервопривода
  Выходные валы сервоприводов Hitec уникальны и не похожи на другие марки сервоприводов. Не используйте рупор, не предназначенный специально для шлицев Hitec, иначе он может «проскочить» на шлицах и вызвать катастрофический отказ.
• Сцепление или заедание в рычаге
  Попробуйте снять рычаг управления с сервопривода и убедитесь, что рулевая или управляющая поверхность движется свободно, без заедания или слишком большого «наклона».
• Неровности или износ зубчатой ​​передачи
  Металлические зубчатые передачи изнашиваются с большей скоростью, чем зубчатые передачи из пластмассы или пластмассы. Нормальное использование приведет к усиленному люфту или «сбою» шестерни в течение длительного периода времени.
• Неряшливый сервопривод
  Сервоприводы, такие как продукция Kimbrogh и другие, в которых используется пружина для поглощения ударов через систему рулевого управления автомобилей, грузовиков и багги с дистанционным управлением, могут вызвать состояние «двойного центра», которое сведет вас с ума, как вы преследуете центр своей радиостанцией.

В. Как проверить центрирование сервопривода?

A. Снимите сервопривод с самолета или транспортного средства. Держа рычаг, все еще прикрепленный к сервоприводу, поместите чернильную точку к концу колеса, а другую — на корпус, они должны быть выровнены для ориентира. Подключите сервопривод к приемнику и переместите соответствующий стабилизатор или колесо передатчика от упора до упора. После каждого движения проверяйте ориентиры на совмещение.

В. Как мне исправить скрежет или неустойчивое поведение моего сервопривода?

А. Откройте корпус и снимите шестерни. Осмотрите их на предмет сломанных зубов. В случае поломки замените на новый комплект шестерен.

В. Что мне делать, если мой сервопривод дрожит на холостом ходу по центру или во время движения?

A. Это может быть грязный потенциометр. Откройте корпус и снимите шестерни. Распылите очиститель тюнера с нулевым остатком на «горшок» и вокруг него и втирайте его. Когда очиститель высохнет, установите шестерни на место и закройте корпус.

В. Что мне делать, если мой сервопривод заблокирован на месте?

А. Откройте корпус и убедитесь, что шестерни правильно выровнены. Затем проверьте верхнюю часть корпуса на износ, если износ очевиден, замените корпус.

В. Что мне делать, если мой сервопривод гудит под нагрузкой?

A. Это может быть нормально, сервопривод пытается удерживать позицию против силы нагрузки. Если он гудит без нагрузки, попробуйте ослабить винты корпуса сервопривода на четверть оборота.

В. Что мне делать, если мой сервопривод нагревается?

A. Выключи! Проверьте проводку сервопривода, она должна соответствовать используемому приемнику.Двигатель также мог заглохнуть из-за неисправной трансмиссии или заедания рычагов. Если ни одна из этих проблем не возникает, вы можете позволить нашей команде специалистов по обслуживанию изучить ее.

В. Мои сервоприводы сломались, как мне их заменить?

A. Hitec предлагает комплекты шестерен для всех наших сервоприводов, которые можно приобрести в местном магазине товаров для хобби или у продавца по почте. Чтобы заменить шестерни на любом сервоприводе, аккуратно разложите новые шестерни на чистой рабочей поверхности, чтобы они были доступны для повторной сборки.Вам также понадобится запас смазки для сервоприводов, мы предлагаем смазочную деталь Hitec № 58450. Ослабьте или снимите винты, расположенные в нижней части корпуса сервопривода, настолько, чтобы оторвать верхнюю часть корпуса и обнажить шестерни. Если какие-либо шестерни или валы застряли в верхнем корпусе, снимите их и вставьте обратно на место в нижнем корпусе. Теперь осторожно снимите шестерни, разместив их примерно в порядке на рабочей поверхности перед собой. Это сделано для того, чтобы вы могли вернуться к их расположению при сборке нового набора в нижний корпус сервопривода.Удалите всю старую смазку с корпуса сервопривода как в нижнем, так и в верхнем компонентах корпуса. Помните о небольших кусках материала зубчатых передач, которые могут застрять в смазке, и очистите их. Нанесите смазку сервопривода на валы и соберите редуктор, нанеся смазку на все компоненты шестерни. По завершении установите верхнюю часть корпуса и затяните винты. ВНИМАНИЕ: Не пытайтесь снова надеть верхнюю часть корпуса. Если он не будет вставлен плавно, скорее всего, шестерни были установлены неправильно.

В. Что такое смазка для сервоприводов?

A. При замене сервоприводов используйте только смазку для сервоприводов на основе силикона. Использование смазки другого типа, не предназначенной для сервоприводов, может привести к образованию газа при использовании в закрытых корпусах, который может покрыть грязную пленку на щетке двигателя, которая может остановить работу сервоприводов. Hitec рекомендует наш продукт № 58450, смазку для сервоприводов.

Сервоприводы | HITEC RCD США

В. Нужен ли мне программатор для использования моих цифровых сервоприводов Hitec?

А. Нет, только если вы хотите изменить настройки по умолчанию.

В. Какие функции программируются на цифровых сервоприводах?

A. Конечная точка, центральная точка, скорость передачи сервопривода, ширина зоны нечувствительности и настройки отказоустойчивости программируются с помощью HFP-10.

В. Будет ли HFP-10 программировать цифровые сервоприводы других производителей?

А. №

В. Мой сервопривод перестал работать, когда я его сбросил.

A. Очень немногие цифровые сервоприводы Hitec ранних моделей «блокируются» на одной стороне и, кажется, умирают при использовании функции сброса.Если это произойдет с вами, просто отключите сервопривод от программатора и вручную поверните рог сервопривода до приблизительной «центральной точки перемещения». Сервопривод будет сброшен и готов к программированию. Если он по-прежнему не работает, обратитесь в нашу сервисную службу.

В. Что такое ширина зоны нечувствительности и почему я хочу ее программировать?

A. Ширина зоны нечувствительности задается в микросекундах или «мкс». Это «пространство», которое занимает нейтральная точка. Чем больше число, тем шире будет зона нечувствительности.На больших самолетах и ​​наземных транспортных средствах несколько сервоприводов часто «собираются» вместе на одной поверхности управления. Важно, чтобы эти сервоприводы имели согласованную ширину зоны нечувствительности, чтобы они не «сражались» друг с другом в центральной точке.

В. Значение скорости моего цифрового сервопривода не 40.

A. Цифровые сервоприводы , выпущенные до октября 2001 года, всегда будут показывать значение по умолчанию «40», фактическая скорость может составлять от 28 до 40 в соответствии со следующей таблицей:

В то время как значение «X» может показывать «40», истинное значение скорости может быть меньше на основе приведенной выше диаграммы, поэтому опустите значение «Y» ниже «фактического макс.скорость », как показано на приведенной выше диаграмме, для замедления сервопривода.

В. Я не могу достичь желаемой конечной точки на моем цифровом сервоприводе.

A. Чтобы избежать перегрузки вашего сервопривода за его физические пределы хода, вы не можете устанавливать центральную точку сервоприводов более чем на 15 градусов от его центральной точки, установленной на заводе. Если центральная точка установлена ​​более чем на 15 градусов от заводского положения центральной точки по умолчанию, функция EPA не будет работать.

В. Мои цифровые сервоприводы дрожат, когда они находятся в конце своего хода.

A. Одной из причин этого явления является наличие передатчика Futaba или JR с конечными точками, установленными выше 120%. Попробуйте уменьшить EPA ниже 120% и посмотрите, решит ли это проблему, в противном случае позвоните или напишите в наш отдел обслуживания по электронной почте.

В. Как подобрать половинки лифта с помощью программатора Hitec?

A.