I. Forskjeller mellom trinnmotorer og servoer og servomotorer

Trinnmotor: er det elektriske pulssignalet til vinkelforskyvning eller linjeforskyvning av det åpne sløyfelementet trinnmotordeler. Enkelt sagt er det avhengig av det elektriske pulssignalet for å kontrollere vinkelen og antall svinger. Så han stoler bare på pulssignalet for å bestemme hvor mye rotasjon. Siden det ikke er noen sensor, kan stoppvinkelen avvike. Imidlertid minimerer det nøyaktige pulssignalet avviket.

Servomotor: Stol på servokontrollkretsen for å kontrollere motorens hastighet, gjennom sensoren for å kontrollere rotasjonsposisjonen. Så posisjonskontrollen er veldig presis. Og rotasjonshastigheten er også variabel.

Servo (elektronisk servo): Hovedkomponenten i servo er servomotoren. Den inneholder Servo Motor Control Circuit + Reduction Gear Set. Å ja, servomotor har ikke reduksjonsutstyr. Og servoen har et reduksjonsutstyr.

Når det gjelder en grenseservo, er den avhengig av et potensiometer under utgangsakselen for å bestemme rattvinkelen til rorarmen. Servo -signalkontrollen er et pulsbreddemodulert (PWM) signal, der en mikrokontroller enkelt kan generere dette signalet.

Ii. Stepper Motor Basic Principle

Hvordan det fungerer:

Normalt er rotoren til en motor en permanent magnet, og når strømmen strømmer gjennom statorviklingene, produserer statorviklingene et vektor magnetfelt. Dette magnetfeltet vil drive rotoren for å rotere med en vinkel, slik at retningen til parets magnetiske felt i rotoren vil være den samme som retningen på magnetfeltet til statoren. Når vektormagnetfeltet til statoren roterer med en vinkel. Rotoren roterer også med en vinkel med dette magnetfeltet. For hver inngangs elektrisk puls roterer motoren ett vinkelstrinn fremover. Utgangskullforskyvningen er proporsjonal med antall inngangspulser, og dens rotasjonshastighet er proporsjonal med frekvensen av pulsen. Ved å endre rekkefølgen som viklingene er energisk, reverserer motoren. Derfor kan antall og frekvens av pulser og rekkefølgen på å gi viklingene til hver fase av motoren kontrolleres for å kontrollere rotasjonen av trinnmotoren.

Prinsipp for varmeproduksjon:

Se vanligvis alle slags motorer, indre er jernkjerne og svingete spole. Viklingsmotstand, kraft vil gi tap, tapsstørrelse og motstand og strøm er proporsjonal med torget, som ofte blir referert til som kobbertap, hvis strømmen ikke er standard DC eller sinusbølge, vil også gi harmonisk tap; Kjerne har hysterese Eddy -strømseffekt, i det vekslende magnetfeltet vil også gi tap, størrelsen på materialet, strøm, frekvens, spenningsrelaterte, som kalles jerntap. Kobbertap og jerntap vil bli manifestert i form av varmeproduksjon, og påvirker dermed motorens effektivitet. Trinnmotor forfølger generelt posisjoneringsnøyaktighet og dreiemomentutgang, effektiviteten er relativt lav, strømmen er generelt større, og de harmoniske komponentene er høy, hyppigheten av strømmen veksler med hastigheten og endringen, så trinnmotorer har generelt en varmesituasjon, og situasjonen er mer alvorlig enn den generelle AC -motoren.

Iii. Ror konstruksjon

Servoen er hovedsakelig sammensatt av et hus, et kretskort, en drivmotor, en girreduserende og et posisjonsdeteksjonselement. Arbeidsprinsippet er at mottakeren sender et signal til servoen, og IC på kretskortet driver korløs motor for å begynne å rotere, og strømmen overføres til svingarmen gjennom reduksjonsutstyret, og samtidig sender posisjonsdetektoren et signal tilbake for å avgjøre om den har kommet på stillingen eller ikke. Posisjonsdetektoren er faktisk en variabel motstand. Når servoen roterer, vil motstandsverdien endre seg deretter, og rotasjonsvinkelen kan være kjent ved å oppdage motstandsverdien. General Servomotor er en tynn kobbertråd pakket rundt en trepolens rotor, når strømmen strømmer gjennom spolen vil generere et magnetfelt, og periferien til rotormagneten for å produsere frastøtning, som igjen genererer rotasjonskraften. I henhold til fysikk er treghetsmomentet til et objekt direkte proporsjonalt med dens masse, så jo større massemasse skal roteres, jo større er kraften som kreves. For å oppnå rask rotasjonshastighet og lavt strømforbruk, er servoen laget av tynne kobberledninger som er vridd til en veldig tynn hul sylinder, og danner en veldig lett hul rotor uten stolper, og magneter plasseres inne i sylinderen, som er den hule koppmotoren.

For å passe til forskjellige arbeidsmiljøer, er det servoer med vanntette og støvtette design; Og som svar på forskjellige belastningskrav, er det plast- og metallgir for servoer, og metallgir for servoer er generelt høy-dreiemessig og høyhastighet, med fordelen at girene ikke vil bli fliset på grunn av overdreven belastning. Servoer med høyere kvalitet vil være utstyrt med kulelager for å gjøre rotasjonen raskere og mer nøyaktig. Det er en forskjell mellom en kulelager og to kulelager, selvfølgelig er de to kulelagrene bedre. De nye FET -servoene bruker hovedsakelig FET (felteffekttransistor), som har fordelen av lav intern motstand og derfor mindre nåværende tap enn normale transistorer.

IV. Servo -operasjonsprinsipp

Fra PWM -bølgen inn i den indre kretsen for å generere en skjevspenning, kontaktorgeneratoren gjennom reduksjonsutstyret for å drive potensiometeret for å bevege seg, slik at når spenningsforskjellen er null, stopper motoren, for å oppnå effekten av servo.

Protokollene for Servo PWM -er er alle de samme, men de siste servoene som vises kan være forskjellige.

Protokollen er generelt: bredde på høyt nivå i 0,5 ms ~ 2,5 ms for å kontrollere servoen for å snu gjennom forskjellige vinkler.

V. Hvordan servomotorer fungerer

Figuren nedenfor viser en servomotorisk kontrollkrets laget med en strømoperativ forsterker LM675, og motoren er en DC -servomotor. Som det fremgår av figuren, leveres den driftsforsterkeren LM675 med 15V, og 15V-spenningen tilsettes in-faseinngangen til den operative forsterkeren LM675 til RP 1, og utgangsspenningen til LM675 tilsettes til inngangen til Servo-motoren. Motoren er utstyrt med en hastighetsmålingssignalgenerator for sanntidsdeteksjon av motorhastigheten. Faktisk er hastighetssignalgeneratoren en slags generator, og utgangsspenningen er proporsjonal med rotasjonshastigheten. Spenningsutgangen fra hastighetsmålingssignalgeneratoren g mates tilbake til den inverterende inngangen til den operative forsterkeren som et hastighetsfeilsignal etter en spenningsdelende krets. Spenningsverdien satt av hastighetskommandoen potensiometer RP1 tilsettes in-faseinngangen til den operative forsterkeren etter spenningsavdeling med R1.R2, noe som tilsvarer referansespenningen.

Kontrollskjematisk av servomotor

Servomotor: indikert med bokstaven M for Servomotor, det er kilden til kraft for drivsystemet. Operasjonsforsterker: betegnet med kretsnavnet, dvs. LM675, er en forsterkerstykke i servokontrollkretsen som gir drivstrømmen for servomotoren.

Hastighetskommando potensiometer RP1: Angir referansespenningen til den operative forsterkeren i kretsen, dvs. hastighetsinnstilling. Forsterkerforsterkningsjustering Potentiometer RP2: brukt i kretsen for å finjustere forsterkerforsterkningen og størrelsen på henholdsvis hastighetsfeedbacksignalet.

Når belastningen på motoren endres, endres også spenningen som mates tilbake til den omvendte inngangen til operasjonsforsterkeren, dvs. når belastningen på motoren økes, reduseres hastigheten, og utgangsspenningen til hastighetssignalgeneratoren reduser Motsatt, når lasten blir mindre og motorhastigheten øker, øker utgangsspenningen til hastighetsmålingssignalgeneratoren, tilbakemeldingsspenningen som er lagt til den omvendte inngangen til den operasjonelle forsterkeren øker, forskjellen mellom denne spenningen og referansespenningen synker, kan den roterende hastigheten til den roterende hastigheten til å bli stappet.