Сервопривід (сервомеханізм) — це електромагнітний пристрій, який перетворює електрику в точний керований рух за допомогою механізмів негативного зворотного зв'язку.
Сервоприводи можуть використовуватися для створення лінійного або кругового руху, залежно від їхнього типу. Типовий сервопривід складається з двигуна постійного струму, зубчастої передачі, потенціометра, інтегральної схеми (ІС) та вихідного валу. Бажане положення сервоприводу надходить на ІС у вигляді кодованого сигналу, переданого на неї, передаючи енергію двигуна через шестерні, які встановлюють швидкість і бажаний напрямок руху, доки сигнал від потенціометра не забезпечить зворотний зв'язок про досягнення бажаного положення, і ІС не зупинить двигун.
Потенціометр забезпечує контрольований рух, передаючи поточне положення, водночас враховуючи корекцію від зовнішніх сил, що діють на керуючі поверхні: після переміщення поверхні потенціометр подає сигнал положення, а мікросхема сигналізує про необхідний рух двигуна, доки не буде відновлено правильне положення.
Комбінацію сервоприводів та багаторедукторних електродвигунів можна організувати разом для виконання складніших завдань у різних типах систем, включаючи роботів, транспортні засоби, виробництво та бездротові мережі датчиків та виконавчих механізмів.
Як працює сервопривід?
Сервоприводи мають три дроти, що виходять з корпусу (див. фото ліворуч).
Кожен із цих проводів виконує певну функцію. Ці три дроти призначені для керування, живлення та заземлення.
Керуючий провід відповідає за подачу електричних імпульсів. Двигун обертається у відповідному напрямку, згідно з командою імпульсів.
Коли двигун обертається, він змінює опір потенціометра і зрештою дозволяє схемі керування регулювати величину руху та напрямок. Коли вал знаходиться в потрібному положенні, живлення вимикається.
Провід живлення забезпечує сервопривод живленням, необхідним для роботи, а провід заземлення забезпечує шлях з'єднання, окремий від основного струму. Це запобігає ураженню струмом, але не є необхідним для роботи сервоприводу.
Пояснення цифрових сервоприводів RC
Цифровий сервопривід. Цифровий сервопривід RC має інший спосіб надсилання імпульсних сигналів до серводвигуна.
Якщо аналоговий сервопривід розрахований на надсилання постійної напруги з частотою 50 імпульсів за секунду, то цифровий сервопривід з дистанційним керуванням здатний надсилати до 300 імпульсів за секунду!
Завдяки цим швидким імпульсним сигналам швидкість двигуна значно зросте, а крутний момент буде більш постійним; це зменшує величину зони нечутливості.
В результаті, коли використовується цифровий сервопривід, він забезпечує швидшу реакцію та швидше прискорення RC-компонента.
Крім того, завдяки меншій зоні нечутливості, крутний момент також забезпечує кращу здатність утримувати. Під час роботи з цифровим сервоприводом ви можете одразу відчути відчуття керування.
Дозвольте мені навести вам приклад. Припустимо, вам потрібно підключити цифровий та аналоговий сервопривід до приймача.
Коли ви повернете аналогове серво-колесо не по центру, ви помітите, що воно реагує та через деякий час чинить опір – затримка помітна.
Однак, коли ви повертаєте колесо цифрового сервоприводу не по центру, ви відчуєте, що колесо та вал дуже швидко та плавно реагують та утримують встановлене вами положення.
Пояснення аналогових сервоприводів RC
Аналоговий серводвигун RC є стандартним типом сервоприводу.
Він регулює швидкість двигуна, просто надсилаючи імпульси ввімкнення та вимкнення.
Зазвичай імпульсна напруга знаходиться в діапазоні від 4,8 до 6,0 вольт і залишається постійною. Аналоговий пристрій отримує 50 імпульсів щосекунди, а в стані спокою на нього не подається напруга.
Чим довше імпульс «Увімкнено» надсилається на сервопривід, тим швидше обертається двигун і тим вищий створюваний крутний момент. Одним з головних недоліків аналогового сервоприводу є його затримка реакції на невеликі команди.
Це не змушує двигун обертатися достатньо швидко. Крім того, це також створює млявий крутний момент. Така ситуація називається «зоною нечутливості».
Час публікації: 01 червня 2022 р.