I. Differenze tra motori Stepper e servos e servi motori

MOTORE SUPPER: è il segnale di impulso elettrico nello spostamento angolare o nello spostamento della linea delle parti del motore a passo di controllo del controllo ad anello aperto. In poche parole, si basa sul segnale dell'impulso elettrico per controllare l'angolo e il numero di curve. Quindi si basa solo sul segnale dell'impulso per determinare quanta rotazione. Poiché non esiste un sensore, l'angolo di arresto può deviare. Tuttavia, il segnale di impulso preciso riduce al minimo la deviazione.

Servo Motor: si basa sul circuito di controllo del servo per controllare la velocità del motore, attraverso il sensore per controllare la posizione di rotazione. Quindi il controllo della posizione è molto preciso. E anche la velocità di rotazione è variabile.

Servo (Servo elettronico): il componente principale del servo è il servo motore. Contiene un servomotore di controllo del motore + set di ingranaggi di riduzione. Oh sì, il servo motore non ha un set di ingranaggi di riduzione. E il servo ha un set di attrezzature di riduzione.

Nel caso di un servo limite, si basa su un potenziometro sotto l'albero di uscita per determinare l'angolo di sterzo del braccio del timone. Il controllo del segnale servo è un segnale modulato per impulsi (PWM), in cui un microcontrollore può facilmente generare questo segnale.

Ii. Principio di base del motore passo -passo

Come funziona:

Normalmente il rotore di un motore è un magnete permanente e quando la corrente scorre attraverso gli avvolgimenti dello statore, gli avvolgimenti dello statore producono un campo magnetico vettoriale. Questo campo magnetico guiderà il rotore per ruotare di un angolo, in modo che la direzione della coppia di campi magnetici del rotore sia uguale alla direzione del campo magnetico dello statore. Quando il campo magnetico vettoriale dello statore ruota di un angolo. Il rotore ruota anche di un angolo con questo campo magnetico. Per ogni impulso elettrico di ingresso, il motore ruota un passo angolare in avanti. Il suo spostamento angolare di uscita è proporzionale al numero di impulsi di ingresso e la sua velocità di rotazione è proporzionale alla frequenza degli impulsi. Modificando l'ordine in cui gli avvolgimenti sono eccitati, il motore si inverte. Pertanto, il numero e la frequenza degli impulsi e l'ordine di energizzare gli avvolgimenti di ciascuna fase del motore possono essere controllati per controllare la rotazione del motore passo -passo.

Principio di generazione di calore:

Di solito vedi tutti i tipi di motori, interni sono nuclei di ferro e bobina tortuosa. La resistenza allo avvolgimento, la potenza produrrà perdita, dimensione della perdita e resistenza e la corrente è proporzionale al quadrato, che viene spesso definita perdita di rame, se la corrente non è la DC standard o l'onda sinusoidale, producono anche perdita armonica; Il core ha un'effetto di corrente parassita di isteresi, nel campo magnetico alternato produrrà anche la perdita, la dimensione del materiale, della corrente, della frequenza, della tensione correlata, che si chiama perdita di ferro. La perdita di rame e la perdita di ferro si manifesteranno sotto forma di generazione di calore, influenzando così l'efficienza del motore. Il motore a gradino generalmente persegue l'accuratezza del posizionamento e l'uscita della coppia, l'efficienza è relativamente bassa, la corrente è generalmente più grande e i componenti armonici sono elevati, la frequenza della corrente si alterna alla velocità e al cambiamento, quindi i motori a trampolino hanno generalmente una situazione termica e la situazione è più grave del motore AC generale.

Iii. Costruzione del timone

Il servo è composto principalmente da un alloggiamento, un circuito, un motore di trasmissione, un riduttore di marcia e un elemento di rilevamento della posizione. Il suo principio di lavoro è che il ricevitore invia un segnale al servo e l'IC sul circuito spinge il motore senza corre per iniziare a ruotare e la potenza viene trasmessa al braccio di oscillazione attraverso l'ingranaggio di riduzione e, allo stesso tempo, il rivelatore di posizione invia un segnale per determinare se è arrivato al posizionamento o no. Il rivelatore di posizione è in realtà una resistenza variabile. Quando il servo ruota, il valore della resistenza cambierà di conseguenza e l'angolo di rotazione può essere noto rilevando il valore della resistenza. Il servomotore generale è un filo di rame sottile avvolto attorno a un rotore a tre poli, quando la corrente scorre attraverso la bobina genererà un campo magnetico e la periferia del magnete del rotore per produrre repulsione, che a sua volta genera la forza di rotazione. Secondo la fisica, il momento di inerzia di un oggetto è direttamente proporzionale alla sua massa, quindi maggiore è la massa dell'oggetto da ruotare, maggiore è la forza richiesta. Al fine di ottenere una velocità di rotazione rapida e un basso consumo di energia, il servo è realizzato con fili di rame sottili attorcigliati in un cilindro cavo molto sottile, formando un rotore a cavo molto leggero senza poli e i magneti vengono posizionati all'interno del cilindro, che è il motore a coppa cavo.

Al fine di adattarsi a diversi ambienti di lavoro, ci sono servi con design impermeabili e resistenti alla polvere; E in risposta a diversi requisiti di carico, ci sono ingranaggi in plastica e metallo per i servizi e gli ingranaggi in metallo per i servizi sono generalmente ad alta torque e alta velocità, con il vantaggio che gli ingranaggi non saranno scheggiati a causa di carichi eccessivi. I servos di livello superiore saranno dotati di cuscinetti a sfera per rendere la rotazione più veloce e più accurata. C'è una differenza tra un cuscinetto a sfera e due cuscinetti a sfera, ovviamente i due cuscinetti a sfera sono migliori. I nuovi servos FET utilizzano principalmente FET (Transistor Effect Field), che ha il vantaggio di una bassa resistenza interna e quindi meno perdita di corrente rispetto ai normali transistor.

IV. Servo Principio di funzionamento

Dall'onda PWM al circuito interno per generare una tensione di polarizzazione, il generatore di contattori attraverso la marcia di riduzione per guidare il potenziometro per muoversi, in modo che quando la differenza di tensione è zero, il motore si interrompe, in modo da ottenere l'effetto del servomo.

I protocolli per i servi PWM sono tutti uguali, ma gli ultimi servos possono essere diversi.

Il protocollo è generalmente: larghezza di alto livello in 0,5 ms ~ 2,5 ms per controllare il servo per girare attraverso angoli diversi.

V. Come funzionano i servi motori

La figura seguente mostra un circuito di controllo del motore servo realizzato con un amplificatore operativo di alimentazione LM675 e il motore è un motore a servo DC. Come si può vedere dalla figura, l'amplificatore operativo di alimentazione LM675 è fornito da 15 V e la tensione di 15 V viene aggiunta all'ingresso in fase dell'amplificatore operativo da LM675 a RP 1 e la tensione di uscita di LM675 viene aggiunta all'ingresso del servo motore. Il motore è dotato di un generatore di segnale di misurazione della velocità per il rilevamento in tempo reale della velocità del motore. In effetti, il generatore del segnale di velocità è una sorta di generatore e la sua tensione di uscita è proporzionale alla velocità di rotazione. L'uscita di tensione dal generatore del segnale di misurazione della velocità G viene restituita all'ingresso di invertitura dell'amplificatore operativo come segnale di errore di velocità dopo un circuito di divisore di tensione. Il valore di tensione impostato dal potenziometro del comando di velocità RP1 viene aggiunto all'ingresso in fase dell'amplificatore operativo dopo la divisione di tensione di R1.R2, che è equivalente alla tensione di riferimento.

Schema di controllo del servo motore

Servomotor: indicato dalla lettera M per il servomotore, è la fonte di potenza per il sistema di azionamento. Amplificatore operativo: indicato dal nome del circuito, ovvero LM675, è un pezzo di amplificatore nel circuito di controllo del servo che fornisce la corrente di trasmissione per il motore servo.

Speed ​​Command Potenziometro RP1: imposta la tensione di riferimento dell'amplificatore operativo nel circuito, ovvero l'impostazione di velocità. Regolazione del guadagno dell'amplificatore potenziometro RP2: utilizzato nel circuito per perfezionare rispettivamente il guadagno dell'amplificatore e le dimensioni del segnale di feedback di velocità.

Quando il carico del motore cambia, la tensione viene nuovamente ricoperta all'ingresso invertito dell'amplificatore operativo cambia, vale a dire, quando il carico del motore è aumentato, la velocità diminuisce e la tensione di uscita del generatore del segnale di velocità diminuisce anche il voltaggio in entrata in entrata in entrata in entrata in entrata in entrata in entrata in entrata in entrata in entrata. L'amplificatore aumenta. Al contrario, quando il carico diventa più piccolo e la velocità del motore aumenta, la tensione di uscita del generatore del segnale di misurazione della velocità aumenta, la tensione di feedback aggiunta all'ingresso invertito dell'amplificatore operativo aumenta, la differenza tra questa tensione e la tensione di riferimento diminuisce automaticamente.