+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Устройство сервопривода


Принципы работы и виды сервоприводов

Отличительной особенностью сервопривода является возможность управления через отрицательную обратную связь с использованием заданных параметров. Все оборудование данного типа можно разделить на две группы – сервоприводы постоянного тока и трехфазные сервоприводы переменного тока.

Устройство сервоприводов постоянного тока

Как правило, сервоприводы постоянного тока используются в маломощных устройствах позиционирования. Классическая область их применения – робототехника.

Конструкция современных сервоприводов довольно проста, но при этом весьма эффективна, так как позволяет обеспечить максимально точное управление движением. Сервопривод состоит из:

  • двигателя постоянного тока
  • шестерни редуктора
  • выходного вала
  • потенциометра
  • платы управления, на которую подается управляющий сигнал

Двигатель и редуктор образуют привод. Редуктор используется для снижения скорости вращения двигателя, которую необходимо адаптировать для практического применения. К выходному валу редуктора крепится необходимая нагрузка. Это может быть качалка, вращающийся вал, тянущие или толкающие механизмы.

Для того, чтобы угол поворота превратить в электрический сигнал, необходим датчик. Его функции в сервоприводе постоянного тока с успехом выполняет потенциометр. Он выдает аналоговый сигнал (как правило, от 0 до 10 В) с дискретностью, ограниченной АЦП (аналогово-цифровым преобразователем), на который поступает этот сигнал.

Самой важной деталью сервопривода, пожалуй, является электронная плата сервоусилителя, которая принимает и анализирует управляющие импульсы, соотносит их с данными потенциометра, отвечает за запуск и выключение двигателя.

Принцип работы

Принцип действия устройств основан на использовании импульсного сигнала, который имеет три важные характеристики – частоту повторения, минимальную и максимальную продолжительность. Именно продолжительность импульса определяет угол поворота двигателя.

Импульсные сигналы, получаемые сервоприводом, имеют стандартную частоту, а вот их продолжительность в зависимости от модели может составлять от 0,8 до 2,2 мс. Параллельно с поступлением управляющего импульса активируется работа генератора опорного импульса, который связан с потенциометром. Тот, в свою очередь, механически сопряжен с выходным валом и отвечает за корректирование его положения.

Электронная схема анализирует импульсы с учетом длительности и на основе разностной величины определяет разницу между ожидаемым (заданным) положением вала и реальным (измеренным при помощи потенциометра). Затем производится корректировка путем подачи напряжения на питание двигателя.

Основные положения устройства

Если продолжительность опорного и управляющего импульсов совпадает, наступает так называемый нулевой момент. В это время двигатель сервопривода не работает, вал привода находится в исходном (неподвижном) положении.

При увеличении длительности управляющего импульса плата фиксирует разбежку показателей, двигатель получает напряжение и приходит в движение. В свою очередь, редуктор начинает воздействовать на выходной вал, который поворачивается таким образом, чтобы достигнуть увеличения продолжительности опорного импульса. Как только он сравняется с управляющим импульсом, двигатель прекратит свою работу.

При уменьшении длительности управляющего импульса происходит все то же самое, только с точностью до наоборот, так как двигатель начинает вращаться в обратную сторону. Как только импульсы сравнялись, двигатель останавливается.

Сервопривод переменного тока

В сервоприводах переменного тока используется синхронный двигатель с мощными постоянными магнитами. В таких двигателях частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля, наводимого в обмотке статора.

Принцип работы сервопривода на основе трехфазного синхронного электродвигателя состоит в следующем. На обмотки статора поступает трехфазное напряжение, которое создает внутри него вращающееся магнитное поле. Это поле взаимодействует с постоянными магнитами, расположенными в роторе. В результате ротор вращается с частотой магнитного поля.

На валу ротора закреплен энкодер с высокой разрешающей способностью. Сигнал от него поступает по отдельному кабелю на специальный вход сервоусилителя. В то же время на управляющий вход сервоусилителя подается сигнал управления. В результате сравнения этих двух сигналов выделяется сигнал рассогласования, величина которого прямо пропорциональна разнице между целевыми и актуальными показателями вращения двигателя. На основании данного сигнала формируется трехфазное напряжение с такими параметрами, которые обеспечивают максимально быстрое уменьшение рассогласования до нуля.

Режимы управления

Существуют три основных режима работы сервопривода переменного тока.

Режим управления положением. Главное в этом режиме – контроль за углом поворота вала ротора. Управление производится последовательностью импульсов, которые могут приходить, например, с контроллера. Этот режим используется для точного позиционирования различных узлов технологического оборудования.

Комбинация импульсов для управления положением может передавать информацию не только по положению, но также по скорости и направлению вращения двигателя. Для этого могут использоваться три типа сигналов: 1) квадратурные импульсы (со сдвигом фаз на 90 градусов), 2) импульсы вращения по или против часовой стрелки, действующие поочередно и 3) импульсы скорости и потенциал направления, подающиеся на два входа.

Как правило, во всех сервоусилителях входы управления именуются как PULSE, SIGN.

Режим управления скоростью. В данном случае управление производится аналоговым сигналом. Значения скорости также могут переключаться на фиксированные величины подачей сигналов на соответствующие дискретные входы. В случае использования разнополярного аналогового управляющего сигнала возможна смена направления вращения серводвигателя.

Режим управления скоростью схож с работой асинхронного двигателя, управляемого преобразователем частоты. Задаются такие параметры, как время разгона и замедления, максимальная и минимальная скорости и другие.

Режим управления моментом.

В этом режиме двигатель может вращаться либо стоять на месте, но при этом момент на валу будет заданным. Управление может производиться дискретным либо аналоговым двухполярным сигналом. Этот режим может использоваться для машин, где необходимо менять усилие прижима, давление и т. п.

Оценка текущего момента двигателя, необходимого для управления, производится за счет встроенного датчика тока.

Процесс рекуперации

Рекуперация происходит при изменении направления (знака) момента нагрузки по отношению к вращающему моменту серводвигателя. Если энергия рекуперации невелика, она накапливается на конденсаторах звена постоянного тока, повышая напряжение на них.

Если разница абсолютных значений моментов нагрузки и серводвигателя составляет значительную величину, напряжение на конденсаторах шины постоянного тока может превысить пороговый уровень. В этом случае энергия рекуперации сбрасывается в тормозной резистор.

Другие полезные материалы:
Выбор оптимального типоразмера электродвигателя
Сервопривод или шаговый двигатель?
Принципы программирования ПЛК

устройство, принцип работы и основные виды [Амперка / Вики]

Познакомимся поближе с сервоприводами. Что это такое и как они работают? Рассмотрим разновидности сервоприводов и их применение, дадим подсказки по подключению и управлению.

Что такое сервопривод

Сервопривод — это электродвигатель с блоком управления, который за счёт обратной связи может точно поддерживать заданное положение вала или постоянную скорость вращения.

Сервоприводы используются, чтобы аккуратно приводить в действие различные механизмы. К примеру, привод может открывать/закрывать заслонки кормушки для домашнего питомца или активировать тайник в квеструме. А ещё сервомотор даст возможность вашему роботу управлять руками или вращать головой.

Характеристики сервопривода

Крутящий момент

Крутящий момент представляет собой произведение силы на длину рычага. Другими словами, он показывает, насколько тяжёлый груз сервопривод способен удержать в покое на рычаге заданной длины.

Например, если крутящий момент равен 5 кг·см, это означает, что сервопривод удержит в горизонтальном положении рычаг длиной 1 см с подвешенным грузом 5 кг на свободном конце. Или, что равносильно, удержать рычаг длиной 5 см с подвешенным грузом 1 кг.

Скорость поворота

Скорость сервопривода выражается через время, за которое выходной вал успеет 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 для сервоприводов чаще всего используют именно интервал времени поворота на 60°.

Форм-фактор

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

Форм-фактор Вес Размеры
Микро 9–25 г 22×15×25 мм
Стандартный 40–80 г 40×20×37 мм
Большой 50–90 г 49×25×40 мм

Внутренний интерфейс

Сервоприводы бывают аналоговые и цифровые. Внешне они ничем не отличаются: электромоторы, редукторы, потенциометры у них одинаковые. 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.

В аналоговом сервоприводе входные данные анализируются логической микросхемой: сравнивается текущее и необходимое положения двигателя, и на основании разницы даётся команда изменить положение. Время реакции составляет порядка 20 мс, поскольку импульс подаётся с частотой 50 Гц. Полученный сигнал определяет, когда и в какую сторону вращать двигатель.

В цифровом сервоприводе входные данные анализируются микроконтроллером. Данное техническое решение позволяет увеличить частоту сигналов до 200 Гц и выше. Каждый импульс короче по длине, но благодаря большому количеству сигналов, двигатель становится более шустрым: быстрее реагирует на внешние воздействия и развивает необходимый крутящий момент, а мёртвые зоны становятся намного короче.

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

Материалы шестерней редуктора

Шестерни редуктора могут быть пластиковые или металлические.

Пластиковые шестерни редуктора изготавливаются из силикона или нейлона, они слабо подвержены износу, мало весят и недорого стоят. Это делает их довольно популярными в любительских проектах, где не предполагаются большие нагрузки на механизм.

Металлические шестерни редуктора тяжелее и дороже, но зато способны выручить там, где предполагаются нагрузки, непосильные для пластика. Поэтому более мощные двигатели обычно оснащаются именно металлическим редуктором. Шестерни из титана — фавориты среди металлических шестерней, причём как по техническим характеристикам, так и, к сожалению, по цене.

Однако металлические шестерни быстро изнашиваются, так что придётся менять их практически каждый сезон.

Коллекторные и бесколлекторные моторы

Существует три типа моторов для сервоприводов:

  • Коллекторный мотор с сердечником (Brush motor).

  • Коллекторный мотор без сердечника (Coreless motor).

  • Бесколлекторный мотор (Brushless motor).

Коллекторный мотор с сердечником 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. В результате получается, что сервопривод вибрирует и не отличается точностью, зато это самый доступный по цене тип двигателей.

Коллекторный мотор с полым ротором обладает единым магнитным сердечником с обмоткой в форме цилиндра или колокола вокруг магнита. Конструкция без сердечника легче по весу и не разделена на секции, что приводит к более быстрому отклику и ровной работе без вибраций. Такие моторы дороже, но они обеспечивают более высокий уровень контроля, крутящего момента и скорости по сравнения с мотором с сердечником.

Бесколлекторный мотор обладает всеми положительными качествами моторов без сердечников, но к тому же способен развивать в тех же условиях более высокую скорость и крутящий момент. Такой тип двигателей самый дорогой.

Виды сервоприводов

Сервоприводы отличаются по сигналу управления и способу преобразования электрической энергии в механическую.

Сервоприводы PDM с удержанием угла

Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержание заданного угла.

Сервоприводы PDM постоянного вращения

Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы, чтобы поддерживать заданную скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.

Сервоприводы SCS

Сервоприводы с интерфейсом SCS, которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержание заданного угла.

Сервоприводы STS

Сервоприводы с интерфейсом STS, которые преобразуют управляющие сигналы, чтобы поддерживать заданную скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.

Список сервоприводов

В заключение

Сервоприводы бывают разные: получше или подешевле, надёжнее или точнее. И перед тем, как купить сервопривод, стоит учесть, что он может не обладать лучшими характеристиками, но главное, чтобы он подходил именно для вашего проекта. Удачи в ваших начинаниях!

Ресурсы

Полезные статьи

Сервопривод и его устройство - презентация онлайн

Что такое сервопривод
и как им управлять?
• Сервопривод – это такой вид привода, который может точно управлять
параметрами движения. Другими словами, это двигатель, который
может повернуть свой вал на определенный угол или поддерживать
непрерывное вращение с точным периодом.
В проектах ардуино робототехники серво часто используется для простейших
механических действий:
Повернуть дальномер или другие датчики на определенный угол, чтобы измерить
расстояние в узком секторе обзора робота.
• Сделать небольшой шаг ногой, движение конечностью или головой.
• Для создания роботов-манипуляторов.
• Для реализации механизма рулевого управления.
• Открыть или закрыть дверку, заслонку или другой предмет.
Основной задачей таких устройств является реализация в области сервомеханизмов.
Также сервоприводы нередко используются в таких сферах как обработка
материалов, производство транспортного оборудования, обработка древесины,
изготовление металлических листов, производство стройматериалов и другие.
Устройство сервопривода
• Вся схема управления серво находится внутри корпуса, управляющие
сигналы и питание подаются, как правило, идут по трем проводам:
земля, напряжение питания и управляющий сигнал.

6. Сервопривод непрерывного вращения 360, 180 и 270 градусов

СЕРВОПРИВОД НЕПРЕРЫВНОГО ВРАЩЕНИЯ 360, 180 И
270 ГРАДУСОВ
Выделяют два основных вида серводвигателей – с непрерывным
вращением и с фиксированным углом (чаще всего, 180 или 270
градусов). Отличие серво ограниченного вращения заключается в
механических элементах конструкции, которые могут блокировать
движение вала вне заданных параметрами углов. Достигнув угла 180,
вал окажет воздействие на ограничитель, а тот отдаст команду на
выключение мотора. У серводвигателей непрерывного вращения таких
ограничителей нет.

7. Материалы шестерней сервопривода

МАТЕРИАЛЫ ШЕСТЕРНЕЙ СЕРВОПРИВОДА
У большинства сервоприводов
связующим звеном между
валом и внешними
элементами является
шестеренка, поэтому очень
важно, из какого материала
она сделана. Наиболее
доступных вариантов два:
металлические или
пластмассовые шестерни. В
более дорогих моделях можно
найти элементы из карбона и
даже титана.

8. Преимущества серводвигателей

ПРЕИМУЩЕСТВА СЕРВОДВИГАТЕЛЕЙ
• Широкое использование
сервоприводов связано с тем, что
они обладают стабильной работой,
высокой устойчивостью к помехам,
малыми габаритами и широким
диапазоном контроля скорости.
Важными особенностями
сервоприводов являются
способность увеличивать мощность
и обеспечение обратной
информационной связи. И этого
следует, что при прямом
направлении контур является
передатчиком энергии, а при
обратном – передатчиком
информации, которая используется
для улучшения точности
управления

9. Отличия серво и обычного двигателя

ОТЛИЧИЯ СЕРВО И ОБЫЧНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Включая или выключая обычный
электрический двигатель, мы
можем сформировать
вращательное движение и
заставить двигаться колеса или
другие предметы, прикрепленные
к валу. Движение это будет
непрерывным, но для того, чтобы
понять, на какой угол повернулся
вал или сколько оборотов он
сделал, потребуется устанавливать
дополнительные внешние
элементы: энкодеры. Сервопривод
уже содержит все необходимое
для получения информации о
текущих параметрах вращения и
может самостоятельно
выключаться, когда вал повернется
на необходимый угол.

10. Подключение серводвигателя к ардуино

ПОДКЛЮЧЕНИЕ СЕРВОДВИГАТЕЛЯ К АРДУИНО
• Сервопривод обладает тремя
контактами, которые окрашены в
разные цвета. Коричневый провод
ведет к земле, красный – к
питанию +5В, провод оранжевого
или желтого цвета – сигнальный.
К Ардуино устройство
подключается через макетную
указанным на рисунке образом.
Оранжевый провод (сигнальный)
подключается к цифровому пину,
черный и красный – к земле и
питанию соответственно.

11. Заключение

Сервоприводы играют очень
важную роль для многих проектов
Ардуино, от робототехнических до
систем умного дома. Все, что
связано с
движением, традиционно требует
особых знаний и создать
полноценный правильно
работающий привод – непростая
задача. Но с помощью
серводвигателей можно во
многих случаях упростить задачу,
поэтому серво постоянно
используется даже в проектах
начального уровня.

определение. Устройство, установка и принцип работы сервопривода

Многие задают вопрос: сервопривод - что это такое? Классическая конструкция сервопривода включает в себя двигатель, датчик позиционирования и трехконтурную управляющую систему (регуляция позиции, скорости и тока).

Слово «серво» имеет латинское происхождение «servus», дословно переводится как «раб», «помощник», «прислужник».

В машиностроительной отрасли устройства выступали в роли вспомогательных компонентов (привод подачи в станке, роботе и т.д.). Однако сегодня ситуация поменялась, и главное назначение сервопривода заключено в реализации в области сервомеханизмов.

Установка сервопривода оправдана в том случае, когда обычные преобразователи частоты регулируют точность работы в недостаточной мере.

Применение приборов высокого качества необходимо в оборудовании, отличающемся высоким уровнем производительности.

В этой статье будет рассказано про сервопривод, что это такое и как он функционирует.

Области использования устройства

В современном мире, когда автоматизация заняла прочные позиции во всех областях машиностроения, конструкция всех механизмов заметно унифицировалась. При этом применяются современные индивидуальные приводы.

Для того, чтобы понять, сервопривод, что это такое, следует знать сферу применения устройства.

Устройства содержат прецизионные конструкции поддержания скорости в промышленных роботах и станках с высокой точностью. Они монтируются на сверлильных оборудованиях, в различных системах транспорта и механизмах вспомогательного характера.

Самое широкое применение приборы нашли в следующих сферах:

  • изготовление бумаги и упаковок;
  • изготовление листов из металла;
  • обрабатывание материалов;
  • производство транспортного оборудования;
  • деревообрабатывающая промышленность;
  • изготовление стройматериалов.

Сервоприводы на багажник автомобиля

Существует множество моделей сервоприводов для багажника машины от разных производителей. Рассмотрим функциональность такого устройства, как сервопривод багажника от отечественного производителя «Автозебра». Устройство рассчитано на российские автомобили, но не только. К примеру, оно может использоваться в автомобиле «Рено Логан».

По отзывам пользователей, эта конструкция отличается удобством. Она позволяет, не выходя из авто, осуществлять открывание и закрывание багажника.

Управление устройством осуществляет посредством кнопки, вмонтированной в салон автомобиля или же в брелок сигнализации.

Причина широкого использования прибора

Причиной частого применения сервоприводов стали:

  • возможность получения управления, отличающегося высокой точностью и стабильным функционированием;
  • широкий диапазон контроля скорости;
  • высокий уровень устойчивости к помехам;
  • маленький размер и вес устройства.

Принцип функционирования сервопривода

Как же работает устройство? Сервопривод, принцип работы которого основан на обратной связи с одним или более системными сигналами, регулирует объект. Выходной показатель устройства поступает на вход, где идет сравнение с задающим действием.

Особенности механизма

Устройство сервопривода обладает двумя основными особенностями:

  • способностью повышать мощность;
  • обеспечением обратной информационной связи.

Усиление требуется с той целью, что нужная на выходе энергия очень высока (поступает из внешнего источника), а на входе ее показатель незначителен.

Обратная связь — это не что иное, как контур с замкнутой схемой, в котором сигналы не согласованы на входе и выходе. Этот процесс применяется для управления.

Отсюда вытекает вывод: контур при прямом направлении служит передатчиком энергии, а при обратном направлении — передатчиком информации, которая нужна для точности управления.

Питание и цоколевка разъемов устройства

Сервопривод, принцип работы которого применим в радиоуправляемых конфигурациях, обычно обладает тремя проводами:

  1. Сигнализирующим. По нему осуществляется передача управляющего импульса. Как правило, провод окрашен в белый, желтый или же красный цвет.
  2. Питающим. Показатель его мощности составляет от 4,8 до 6 В. Зачастую, это красный провод.
  3. Заземляющим. Провод черный или коричневый.

Размеры приводов

По размерам агрегаты подразделяются на три категории:

  • микроприводы;
  • стандартные модификации;
  • крупные устройства.

Встречаются сервоприводы и с другими показателями размеров, однако вышеперечисленные виды составляют 95% от всех устройств.

Основные характеристик изделия

Работа сервопривода характеризуется двумя основными показателями: скоростью поворота и усилия на валу. Первая величина служит показателем времени, которое измеряется в секундах. Усилие мерится в кг/см, то есть, какой уровень усилия развивает механизм от центра вращения.

Вообще данный параметр находится в зависимости от основного назначения устройства, а уже потом от числа передач редуктора и используемых в устройстве узлов.

Как уже упоминалось, сейчас выпускают механизмы, функционирующие при показателе напряжения питания от 4,8 до 6 В. Чаще этот показатель равен 6 В. Однако не все модели рассчитаны на широкий диапазон напряжений. Иногда двигатель сервопривода работает лишь при 4,8 В или же только при 6 В (последние конфигурации производятся крайне редко).

Аналоговые и цифровые модификации

Несколько лет тому назад все сервосхемы были аналоговыми. Сейчас появились и цифровые конструкции. В чем же разница их работы? Давайте обратимся к информации официального характера.

Из отчета фирмы Futaba следует, что за последнее десятилетие сервоприводы стали отличаться более хорошими техническими показателями, чем раньше, а также малыми размерами, высоким уровнем скорости вращения и показателем элементов кручения.

Последний виток развития — появление устройства на цифровой основе. Эти агрегаты обладают существенными преимуществами даже перед моторами коллекторного типа. Хотя имеются и некоторые минусы.

Внешне аналоговые и цифровые устройства неразличимы. Отличия фиксируются лишь на платах устройств. Вместо микросхемы на цифровом агрегате можно увидеть микропроцессор, анализирующий сигнал приемника. Он и управляет двигателем.

Совершенно неправильно говорить о том, что аналоговая и цифровая модификация в корне различаются при функционировании. Они могут обладать одинаковыми двигателями, механизмами и потенциометрами (переменными резисторами).

Основным отличием является способ переработки поступающего сигнала приемника и управление двигателем. В оба сервопривода поступает одинаковый по мощности сигнал радиоприемника.

Таким образом, становится понятно, сервопривод, что это такое?

Принцип работы аналоговой модификации

В аналоговой модификации полученный сигнал сравним с текущим положением сервомотора, а затем на двигатель поступает сигнал усилителя, вызывающий перемещение двигателя в заданную позицию Показатель частоты процесса составляет 50 раз за одну секунду. Это минимальный показатель времени реагирования. Если же вы отклоните ручку на передатчике, то на сервопривод начнут поступать короткие импульсы, промежуток между которыми станет равняться 20 м/сек. Между импульсами на мотор ничего не поступает, и воздействие извне может изменить функционирование устройства в любую сторону. Этот временной промежуток называется «мертвая зона».

Принцип работы цифровой конструкции

Цифровыми устройствами используется специальный процессор, функционирующий на высоких частотах. Он обрабатывает сигнал приемника и посылает импульсы управления в двигатель с показателем частоты в 300 раз в секунду. Так как показатель частоты значительно выше, то и реакция заметно быстрее и держит позицию лучше. Это вызывает оптимальное центрирование и высокий уровень кручения. Но такой метод требует больших затрат энергии, поэтому батарея, используемая в аналоговом механизме, в этой конструкции будет разряжаться намного быстрее.

Однако все пользователи, которые хоть однажды столкнулись с цифровой моделью, говорят о том, что ее различие с аналоговой конструкцией настолько значительно, что они никогда бы больше не употребляли последнюю.

Заключение

Вашим выбором станут цифровые аналоги, если вам требуются:

  • высокий уровень разрешающей способности;
  • минимальное количество «мертвых зон»;
  • точный уровень позиционирования;
  • быстрая реакция на команду;
  • беспеременное усилие на валу при повороте;
  • высокий уровень мощности.

Теперь вы знаете, что такое сервопривод и как его использовать.

Выбор сервопривода

Сервопривод – это  исполнительное устройство в станках и других подобных механизмах. Его назначение - осуществлять прецизионные, быстродействующие перемещения исполнительного органа, а также  точное регулирование в широком диапазоне скорости или  момента. Электрический сервопривод – комплектное  устройство, состоящее из серводвигателя (синхронного или  шагового) и сервоусилителя (при использовании шагового двигателя, устройство, формируемое  силовое напряжение на этом двигателя,  называют драйвером шагового привода).

Сервоприводы обладают некоторыми характеристиками, значение и смысл которых представлены ниже.

Напряжение электропитания. Номинальное напряжение питания сервоусилителя должно совпадать с напряжением питающей силовой сети. Допустимое отклонения напряжения от номинального значения составляет ±10%. Снижение напряжения до  -15% не должно приводить к аварийной ситуации, однако  производитель не всегда гарантирует в этих условиях соответствие характеристик сервопривода заявленным значениям. Как правило, указывается количество фаз питающего напряжения – 1 или/и  3 фазы. Шаговый привод часто использует напряжение питания постоянного тока. Диапазон допустимых напряжений всегда указывается в характеристиках, задаваемых производителем оборудования.

Мощность. Это номинальная мощность на валу серводвигателя. К выходу сервоусилителя, как правило, можно подключать двигатели с мощностью от 30% до 100% от номинальной мощности этого сервоусилителя. В случае питания серводвигателя от сервоусилителя большей мощности требуется настройка в последнем уровня срабатывания защит  (по току и по скорости). Кроме того, номинальное напряжение двигателя должно соответствовать напряжению на выходе сервоусилителя.

Номинальный момент. Момент, который может развивать серводвигатель при номинальной скорости в длительном режиме работы. В шаговых приводах такая характеристика, как номинальный момент, как правило, отсутствует. Вместо неё шаговый двигатель характеризуется удерживающим моментом (синхронизирующий момент, holding torque).  Удерживающий момент – предельный момент в остановившемся состоянии, при котором шаговый двигатель перестает работать. Рабочий момент двигателя должен быть, по крайней мере, в 2 – 3 раза меньше значения удерживающего момента.

Номинальная скорость серводвигателя. Это скорость вращения ротора серводвигателя в об/мин при нагрузке, соответствующей номинальному вращающему моменту, на которой серводвигатель может работать неограниченно долго. Произведение номинального момента в [Н*м] и номинальной скорости, выраженное в [рад/сек], равно номинальной мощности привода в [Вт].

Максимальная скорость серводвигателя. Это максимально допустимая скорость серводвигателя. Допустимый момент нагрузки серводвигателя при этой скорости, меньше номинального, и, как правило, равен нулю.

Разрешение датчика обратной связи, тип датчика обратной связи. Серводвигатели снабжены энкодером, который передает информацию в сервоусилитель о скорости и положении вала двигателя. В зависимости от типа энкодера форма сигнала, поступающая в сервоусилитель по энкодерному кабелю, может иметь импульсный вид, либо передаваться в виде цифровых сообщений –  фреймов (фрагмент определённого формата для передачи по каналу последовательной связи). Энкодеры, имеющие разрешающую способность 17 bit на оборот и более, абсолютные или инкрементальные, используют последовательную передачу информации с помощью фреймов.
Энкодеры с разрешением 2500 имп/об (13 bit)  или 5000имп/об  -  инкрементальные, с импульсной формой передачи информации. После «учетверения» импульсов (подсчет не количества импульсов, а количества фронтов двух последовательностей выходных энкодерных сигналов), разрешающая способность инкрементальных энкодеров будет равна 10000 дискрет на оборот и 20000 дискрет на оборот соответственно.
Отдельно следует сказать об резольверах, которые формируют выходные сигналы в аналоговом «синусно-косинусном» виде. Сигналы обрабатываются сервоусилителем. Разрешающая способность  таких систем 16383 дискреты на оборот и более.
Обычный шаговый привод не имеет в своем составе датчика обратной связи – энкодера. В этом случае, когда  говорят о разрешающей способности шагового привода, имеют в виду дискрету перемещения вала двигателя, соответствующую подаче одного управляющего импульса на вход драйвера шагового привода. Эта дискрета зависит не только от типа двигателя, но и от коэффициента дробления шага драйвером шагового привода (так называемый режим микрошага).

Режим работы. Различают режимы:

• управления положением;
• регулирования скорости;
• регулирования вращающего момента;
• внутреннего управления положением;
• автономный режим работы (Stand-Alone) по управляющей программе, записанной пользователем в памяти сервоусилителя.

Режим управления положением. Управление положением производится с помощью управляющих командных импульсов, подаваемых на специальные входы сервоусилителя. Если управляющие сигналы дифференциальные (прямой и инверсные импульсные сигналы, формируемые специальной микросхемой контроллера верхнего уровня), то частота импульсов может быть значительно более высокой, по сравнению частотой передачи импульсов по несимметричным линиям. Формат импульсных командных сигналов может быть различный. Обычно используют форматы P/D (puls/dir, puls/sign) или A&B, реже  CW/CCW.

Электронный редуктор. В сервоусилителе можно установить «весовой» коэффициент управляющих командных  импульсов. Этот «весовой» коэффициент называется передаточным числом электронного редуктора. С помощью электронного редуктора возможно организовать синхронное по положению вращение двух сервоприводов («электронный вал»), где один из приводов будет выполнять функцию ведущего (master), а другой  - функцию ведомого (slave) привода. Пользователем отдельно устанавливаются числитель и знаменатель дроби передаточного числа электронного редуктора.

Режим регулирования скорости. Скорость задают двумя способами: с помощью аналогового сигнала (–10В…0…+10В), подаваемого на специальный вход сервоусилителя, или с помощью дискретных сигналов выбирают предустановленные скорости, величина которых предварительно записывается пользователем в памяти сервоусилителя. При аналоговом задании скорости знак напряжения аналогового сигнала определяет направление вращения вала серводвигателя, а модуль – величину скорости. В этом режиме допустимо изменять токоограничение, тем самым изменять значение максимального момента, который может развивать серводвигатель.

Режим регулирования момента. Момент задают с помощью аналогового сигнала (0…+10В), подаваемого на специальный вход сервоусилителя. В этом режиме допустимо изменять ограничение по максимальной скорости, которую может развивать серводвигатель. Назначение данного режима – создание вращающего момента на валу двигателя, который независимо от скорости вращения обеспечит, например, постоянное натяжение в системах намотки, или постоянное усилие прижатия в системах выборки люфта.

Режим внутреннего управления положением. В этом режиме привод может двигаться от точки к точке, используя информацию о положении этих точек, которая записана в памяти сервоусилителя. Предварительно заданных точек - до 16. Переход от одной точки к другой может быть либо автоматический с временной паузой, либо по изменению комбинации дискретных сигналов, либо по стробирующему импульсу. Режим внутреннего управления положением подразумевает в своём составе вспомогательный режим «выхода в ноль» (Homing) для задания начала координат в системе привода, например, при включении питания.

Автономный режим работы (Stand-Alone mode). Управление движением привода в этом режиме обеспечивает программа, составленная пользователем и зашитая в память сервоусилителя. Программа представляет собой текстовый файл, написанный на том или ином языке, как правило, высокого уровня. С помощью настроечного софта управляющая программа компилируется и записывается в память привода. Автономный режим работы поддерживается сервоприводами HIWIN.

Диапазон регулирования скорости – определяет верхний и нижний уровень задания частоты вращения вала двигателя в режиме регулирования скорости. Причем во всем диапазоне скоростей серводвигатель должен продолжать равномерно вращаться при изменении нагрузки на его вале. Для сервоприводов диапазон регулирования скорости величина безразмерная и обычно составляет от 1:1000 до 1:10000. Последнее значение соответствует более точным приводам.

Полоса пропускания – определяет быстродействие привода. Числено равна той частоте, при которой отклик на синусоидальное задающее воздействие по скорости уменьшается на 3 децибелы или фаза отклика   отстанет от фазы задания на величину 90°. Полоса пропускания современных сервоприводов составляет сотни герц.

Эмуляция энкодера. На специальных выходах сервоусилителя формируются сигналы имитирующие сигналы с выхода энкодера серводвигателя. Даже, если энкодер серводвигателя передает фреймы информации о положении вала, на выходах эмуляции формируется две последовательности, импульсов сдвинутых друг относительно друга. Коэффициент деления определяет «вес» импульса эмулятора энкодера. Коэффициент деления должен быть таким, чтобы частота импульсов не превышала бы некоторую предельно допустимую величину, определяемую аппаратной частью сервоусилителя. Выходные сигналы эмулятора могут передаваться в устройство ЧПУ или использоваться в качестве задающих в системе «электронный вал» для управления ведомым приводом.

Дискретные входы. Эти входы воспринимают 2-х уровневый электрический сигнал. Сигналы позволяют управлять сервоусилителем. По умолчанию дискретные входы воспринимают отсутствие сигнала, как неактивный уровень сигнала. Изменить это положение можно посредством программирования параметров сервоусилителя. С помощью этих входов можно: разрешить работу привода, остановить привод при наезде на выключатели ограничения перемещения, сбросить аварийное состояние привода, изменять коэффициенты обратной связи контуров положения и скорости, остановить привод, запустить режим «поиска нуля», определить точку срабатывания датчика нуля,  определить требуемое заданное положение или заданную скорость  из вариантов возможных, блокировать действие поступающих командных импульсов, обнулить ошибку позиционирования сервопривода, изменить режим работы привода и др.

Дискретные выходы. Это выходы, на которых возникают информационные сигналы о работе сервопривода.  Выходы формируют  2-х уровневый электрический сигнал. Первый уровень от 0 до 1,5В – это сигнал низкого уровня (LOW –сигнал). Второй уровень – сигнал высокого  импеданса. Сигналы  формируются транзисторами с открытым коллектором. Логику работы выходов можно изменить посредством программирования параметров сервоусилителя. С помощью этих выходов можно получить следующие сигналы: готовность привода к работе (отсутствие ошибок &подача питания), наличие аварии, достижение заданного положения, достижение заданной скорости, управление удерживающим тормозом серводвигателя, дублирование ноль-метки энкодера, недопустимо большая ошибка позиционирования, завершение режима «выхода в ноль» и др.

Температура окружающей среды. Это температура воздуха около сервоусилителя и серводвигателя. Если аппаратура установлена в шкаф, то это температура внутри шкафа.

Внутренние источники  питания. Это вспомогательные источники, позволяющие  обеспечить питанием внешние потенциометры, дискретные датчики (например, концевые выключатели).

Аналоговые выходы. Это  сигнальные выходы по напряжению. По этим сигналам можно судить о процессах, происходящих в приводе. Сигналы могут быть пропорциональны  скорости вращения и величине крутящего момента.

S-образная кривая разгона.  Возможность включения супер-плавного разгона двигателя до целевого значения скорости. Если линейный закон разгона-торможения позволяет обеспечить постоянное ускорение, то S-образная кривая предусматривает плавное нарастание величины ускорения до заданного уровня интенсивности разгона-торможения. То есть, сила разгоняющая нагрузку появляется не сразу, а нарастает постепенно.

Порт  RS485, протоколы цифровой связи. Позволяют объединить большое количество сервоусилителей  в систему приводов, управляющихся по двум проводам из единого центра – контроллера верхнего уровня. Через цифровую сеть можно оперативно менять заданные значения положения, скорости, момента. Управление по цифровой сети целесообразно также   при большом расстоянии междуустройством управления и самим приводом, когда не целесообразно тянуть жгут сигнальных проводов на это расстояние.

Степень защиты корпуса. Определяет защиту корпуса от проникновения внутрь твердых предметов, пыли, а также воды. Защита обозначается двумя цифрами после латинских букв IP.  Чем больше цифры, тем сильнее защита. Степень – IP20 говорит о том, что для защиты преобразователей требуется установка их в шкаф, оболочка последнего обеспечивает защиту приборов от пыли и  влаги.

Внешний и внутренний тормозной резистор. Серводвигатели, подключенные к силовому выходу сервоусилителя, не всегда потребляют электроэнергию. Возможны режимы, когда поток энергии идет от двигателя. Например, при торможении  инерционной нагрузки, при опускании груза и т.п.  В этом случае, поступающую в сервоусилитель энергию  надо куда-то  деть.  Встроенный тормозной транзисторный ключ, в нужный момент подключает к силовым внутренним цепям тормозной резистор (встроенный внутренний или внешний), он нагревается и «лишняя» энергия рассеивается в виде тепла.

Новые сервоприводы CMMB-AS/EMMB-AS и CMMT-AS/EMMT-AS

 

Простой комплектный сервопривод СMMB-AS/EMMB-AS

Простой комплектный сервопривод на базе сервоусилителей CMMB-AS и серводвигателей EMMB-AS с импульсным управлением.
Выходная мощность от 100 до 750Вт.
Компактные размеры.

Технологичный сетевой сервопривод СMMT-AS/EMMT-AS

Новый технологичный сервопривод на базе контроллера двигателей CMMT-AS и серводвигателя EMMT-AS c сетевым управлением и высокой функциональностью. Прекрасная интеграция и совместимость: от механики и электрики до сетевого управления и программного обеспечения. Высокая эффективность и точность управления движением. Простой монтаж и быстрый запуск благодаря однокабельной конструкции двигателя, удобным клеммам и разъемам контроллера, а также новой программной платформе Festo Automation Suite. 

   

Сервопривод CMMB-AS / EMMB-AS

  

 


Чрезвычайно компактный сервоусилитель CMMB-AS с технологией импульсного управления предназначен для выполнения простых задач позиционирования.

Встроенная функция автонастройки разработана специально для серводвигателей EMMB-AS. Этот комплектный сервопривод доступен в четырех типоразмерах от 100 до 750Вт.

Сервоусилитель

  • Чрезвычайно компактный
  • Все соединения и органы управления расположены
    на передней панели
  • Простота позиционирования благодаря технологии импульсного управления (Step/Dir)

Серводвигатель

  • Простая и надежная технология подключения
  • Цифровой однооборотный абсолютный энкодер в стандартной комплектации

    


Все разъемы для подключения, органы управления и индикаторы находятся на передней панели.
Все аспекты оборудования, включая очень простую и надежную технологию подключения и управления, были оптимизированы по стоимости. CMMB-AS управляется с помощью последовательности импульсов, устройство имеет функцию автонастройки и автоматического определения подключенных серводвигателей EMMB-AS. Ввод в эксплуатацию и настройка выполняются быстро и легко. Это можно сделать как на самом устройстве, так и с использованием программного обеспечения, что значительно повышает удобство работы.

  • Полная интеграция:

          - все компоненты для силовой и управляющей части;

          - устройство оснащено интерфейсом RS232 и входом импульса/направления.

  • Технология импульсного управления:

          - STEP/DIR

          - AB

          - CW/CCW.

  • Встроенная таблица позиций на 32 точки, 8 из них могут быть вызваны с помощью логических входов/выходов.
  • Может работать в режиме управления крутящим моментом, скорости или положения.
  • Интегрированное управление последовательностями:

          - автоматическое построение последовательностей перемещений без контроллера верхнего уровня.

  • Функция тормоза
  • 4 типоразмера от 100 до 750 Вт

  


Этот недорогой бесщеточный синхронный серводвигатель с возбуждением от постоянных магнитов предназначен для решения простых задач позиционирования и идеально адаптирован для использования в сочетании с модульной системой приводов ELGC и мини-суппортов EGSC. В сочетании с контроллером CMMB-AS он образует идеальную систему, доступную в четырех типоразмерах от 100 до 750 Вт.

  • Цифровой однооборотный абсолютный энкодер
  • Оптимизированная технология подключения
  • Опциональный стояночный тормоз
  • Кабели двигателя и энкодера:

          - длина от 2,5 до 10 м;

          - опция: версия для подвижных энергетических цепей.

  

Сервопривод CMMT-AS / EMMT-AS

 

Законченная приводная система, состоящая из сервопривода и серводвигателя, с полной интеграцией аппаратного и программного обеспечения

Сервопривод CMMT-AS и серводвигатель EMMT-AS соединены с помощью одного кабеля и могут быть быстро и легко введены в эксплуатацию с помощью Festo Automation Suite. Сервопривод CMMT-ST, являющийся устройством низкого напряжения от 24...48 В пост. тока мощностью 150...300 Вт, – обеспечивает чрезвычайно эффективное перемещение и позиционирование.

 

 

 

 

 

 

  • Для позиционного и интерполяционного движения с акцентом на высокую динамику и точное позиционирование
  • Полная интеграция с другими сторонними концепциями управления или непосредственно в систему управления CPX-E компании Festo
  • Подготовьте и запустите приводную систему всего за 5 шагов с помощью мастера первоначального ввода в эксплуатацию
  • Компактная и оптимизированная конструкция корпуса, а также продуманная двусторонняя концепция управления и подключения обеспечивают минимальные требования к свободному пространству в шкафу управления

 

Краткий обзор сервопривода CMMT-AS


Современный компактный сервопривод CMMT-AS является неотъемлемым компонентом платформы автоматизации Festo. Он предназначен для динамического позиционного и интерполяционного перемещения в сложных условиях применения в составе упаковочных машин, в технологиях сборки и перемещения или в электронной промышленности.

Прямая интеграция по полевой шине с контроллерами ведущих производителей позволяет просто и эффективно интегрировать CMMT-AS во все прикладные программы.

  • Сервопривод с простой интеграцией на основе Ethernet в решения по автоматизации на базе контроллеров, например Siemens, Rockwell, Beckhoff и других
  • Блок управления CDSB с сенсорным экраном и интерфейсом USB для полнотекстовой диагностики или для простого резервного копирования данных на площадке, а также для передачи одних и тех же программных данных в несколько CMMT-AS, например, для последовательного оборудования
  • Два мультиэнкодерных входа: один для подключенных двигателей и второй для, например, резервированной измерительной системы в безопасных 2-канальных решениях
  • Функция автоматической настройки обеспечивает простую наладку вращательных и линейных перемещений и автоматически оптимизирует режим управления подключенными серводвигателями и линейными механизмами Festo, а также поддерживает ввод в эксплуатацию с использованием механических систем сторонних производителей.
  • Подключение серводвигателя EMMT-AS посредством одного кабеля (OCP) для подачи питания, обеспечения работы датчика положения и тормоза упрощает и значительно сокращает усилия по установке и экономит место в шкафу управления
  • Функции безопасности в стандартной комплектации: безопасное отключение крутящего момента (STO), безопасный останов 1 (SS1), безопасное управление тормозом (SBC)

Краткий обзор сервопривода CMMT-ST


Ультракомпактный низковольтный контроллер CMMT-ST обеспечивает высокую экономическую эффективность и максимальную эффективность использования пространства. С помощью устройства CMMT-ST решаются практически любые задачи позиционирования и перемещения с низкими требованиями к постоянной мощности (до 300 Вт).

Благодаря компактной конструкции можно оптимально использовать пространство при монтаже в шкафу управления. При эксплуатации устройства CMMT-ST в существующей сети 24 В постоянного тока и с максимальной постоянной мощностью 150 Вт можно даже отказаться от дополнительного блока питания. Это также экономит расходы, уменьшает трудозатраты на монтаж и снижает нагрузку на систему охлаждения.

  • Сервопривод на основе сети Ethernet легко встраивается в решения управления и решения автоматизации от Festo с помощью контроллеров сторонних производителей – например, Siemens, Rockwell, Beckhoff и др.
  • Функция автоматической настройки обеспечивает по-настоящему простой ввод в эксплуатацию поворотных и линейных манипуляторов, а также автоматически оптимизирует режим управления подключенными серводвигателями и линейными механизмами от Festo. Также поддерживается ввод в эксплуатацию механических систем от сторонних производителей.
  • Имеется встроенный веб-сервер для быстрой и простой онлайн-диагностики, а также передачи и обновления прошивки и параметров.
  • Встроенные функции безопасности в стандартном исполнении: STO (безопасное отключение крутящего момента) и SS1 (безопасный останов 1)

 

Краткий обзор серводвигателя EMMT-AS


EMMT-AS – это синхронный серводвигатель переменного тока для динамичных систем с высокими требованиями. Компактная конструкция с одним кабелем сокращает трудозатраты и время при монтаже, повышает прозрачность системы и упрощает техническое обслуживание.

С технической точки зрения, это устройство характеризуется чрезвычайно низким тормозным моментом, который обеспечивает очень хорошую управляемость и, следовательно, точность траектории при выполнении задач позиционирования – линейного или вращательного. На встроенной электронной плате хранятся все соответствующие данные двигателя, которые устройство CMMT-AS может считывать непосредственно, и благодаря этому упрощается ввод в эксплуатацию, повышается безопасность и скорость.

Некоторые технические характеристики:

  • 3 размера 60/80/100; до 3,9 Нм / 9,8 * Нм (*доступно с середины 2019 года)
  • Однооборотный или многооборотный кодовый датчик абсолютного положения
  • Дополнительный стопорный тормоз
  • Степень защиты: IP67 – для корпуса и штекера, IP65 – для вала с дополнительным уплотнительным кольцом

как он работает и как им управлять – статьи от ООО ИЦ «Станкосервис»

Содержание статьи:

  1. Сервопривод переменного тока
  2. Режимы работы сервопривода переменного тока
  3. Как устроены приборы постоянного тока
  4. Принцип работы сервопривода
  5. Особенности
  6. Рекуперация

Cервоприводом называется мотор, который управляется посредством отрицательной обратной связи по определенным критериям. Сервоприводы по принципу работы бывают работающими с постоянным током и в трех фазах с переменным. У них есть датчик для фиксации значений заданных параметров, двигатель и управляющий модуль.

Сервопривод переменного тока

В устройствах работает синхронный двигатель с постоянными магнитами высокой мощности. Ротор вращается с частотой оборота магнитного поля, который наводится в обмотке статора.

Сервопривод на базе трехфазного синхронного двигателя работает следующим образом. На обмотки статора подается 3-фазное напряжение формирующее вращающееся магнитное поле. При контакте с постоянными магнитами в роторе оно обеспечивает вращение ротора со своей частотой.

Энкодер на роторном валу подает сигнал сервоусилителю. Одновременно на вход поступает управляющий сигнал. При сравнении сигналов формируется сигнал рассогласования, соответствующий разнице между необходимыми и реальными параметрами вращения двигателя. В итоге создается трехфазное напряжение с параметрами, обеспечивающими скорейшее сокращение рассогласования.

Режимы работы сервопривода переменного тока

Режим управления положением

Применяется для точного позиционирования элементов оборудования. При таком режиме контролируется угол поворота роторного вала. Серия импульсов может информировать о позиционировании, скорости, направленности движения мотора. Возможны сигналы трех типов:

  • квадратурные импульсы (фазы сдвигаются на 90 градусов),
  • кругового вращения поочередно в ту или иную сторону,
  • скорости и направления.

Режим управления скоростью

Реализуется аналоговым сигналом. Скорость переключается подачей управляющих сигналов. При использовании управляющего сигнала различной полярности двигатель может поменять направление вращения. В данном режиме задаются такие параметры вроде разгона и замедления, наибольшая и наименьшая скорости.

Режим управления моментом

Мотор в таком режиме вращается или неподвижен, притом момент на валу задан. Устройство управляется дискретным или аналоговым сигналом двойной полярности. Текущий момент мотора оценивается с помощью датчика тока.

Как устроены приборы постоянного тока

Такие агрегаты обычно применяют в устройствах малой мощности, традиционно — в робототехнике. Устройство сервоприводов постоянного тока простое, но позволяет прибору эффективно работать, потому что обеспечивает наиболее точное управление движением.

Элементы сервопривода:

  • шестерня редуктора,
  • мотор постоянного тока,
  • выходной вал,
  • потенциометр,
  • принимающая сигнал плата управления.

Привод формируют мотор и редуктор, который позволяет снизить скорость вращения мотора и сделать ее приемлемой для эксплуатации. К валу редуктора прикрепляется нагрузка — качалка, подвижный вал, толкающие механизмы.

Для преобразования в электросигнал угла поворота требуется датчик. Функции датчика реализует потенциометр, выдающий аналоговый сигнал с дискретностью, которую допускает принимающий сигнал АЦП.

Сердце сервопривода — электронная плата усилителя, принимающая и анализирующая импульсы управления. Устройство соотносит поступающие импульсы с данными потенциометра, запускает и отключает мотор.

Принцип работы сервопривода

Прибор задействует импульсный сигнал с такими параметрами, как частота повторения, минимум и максимум импульсной длительности от которой зависит угол поворота мотора.

Поступающие приводу импульсные сигналы со стандартной частотой, но их длительность варьируется в пределах 0,8-2,2 мс. По мере поступления управляющего импульса активнее генератор опорного импульса, связанный с потенциометром. Последний соединен с выходным валом, положение которого корректирует.

Электронная плата проводит анализ импульсов, учитывая длительность. На базе разностной величины она выявляет разницу между номинальным и реальным позиционированием вала. Реальное положение измеряется потенциометром. Позиционирование вала корректируется через подачу напряжения мотору.

Особенности

При совпадении длительности опорного и управляющего импульсов наблюдается нулевой момент. Тогда приводной мотор не работает, вал неподвижен.

С ростом продолжительности управляющего импульса этот рост фиксируется на плате, мотор получает напряжение и начинает двигаться. Редуктор передает импульс выходному валу. А тот вращается так, чтобы длительность опорного импульса увеличилась. При уравнивании опорного импульса с управляющим мотор останавливается.

При сокращении продолжительности управляющего импульса процесс тот же, но инверсный. Ведь мотор вращается в обратном направлении. Он останавливается при уравнивании импульсов.

Рекуперация

Когда направление (знак) момента нагрузки меняется относительно вращающего момента, говорят о процессе рекуперации. Если ее энергия небольшая, то скапливается на конденсаторах элемента постоянного тока, усиливая напряжение. При существенной разнице моментов нагрузки и двигателя напряжение на конденсаторах способно превысить пороговую величину. Тогда энергия рекуперации направляется в резистор торможения.

Сервопривод для контроля параметров оборудования, поддержания его правильной работы вы можете приобрести в компании «Станкосервис».

Для чего нужен и как работает усилитель тормозов?

Усилитель тормозов является важным компонентом гидравлических тормозных систем. Незаметное устройство, расположенное в моторном отсеке, позволяет использовать всю мощность тормозов, установленных в нашем автомобиле. Объясняем принцип работы усилителя тормозов.

Насколько важен этот элемент в автомобиле, мог убедиться любой, кто садился за руль буксируемого автомобиля с неработающим двигателем или пытался затормозить машину, у которой заглох двигатель.Тогда даже незначительное снижение скорости требует гораздо большего, чем обычно, нажатия на педаль тормоза, которая после двух-трех нажатий становится чрезвычайно жесткой, а ее ход крайне коротким. Это потому, что при выключенном двигателе указанный сервопривод не работает. Как полностью механическое устройство, он предназначен для помощи водителю в создании достаточно высокого давления в тормозной системе во время торможения. Другими словами, сервопривод берет на себя часть работы, необходимой для торможения автомобиля.

Усилитель тормозов имеет форму диска или барабана и расположен рядом с перегородкой моторного отсека со стороны рулевого колеса, за бачком тормозной жидкости, к которому он подключен. Он работает за счет увеличения силы, действующей на поршень главного тормозного цилиндра, когда водитель нажимает на педаль тормоза. Для этого усиления он использует отрицательное давление, присутствующее во впускном коллекторе, которое создается в результате всасывания воздуха поршнями. В дизеле из-за отсутствия дросселя, дросселирующего подачу воздуха в коллектор, разрежение создается вакуумным насосом.

Смотрите галерею: девушки из мото

Как работает усилитель тормозов?

Проще говоря, его работа начинается, как только нажимается педаль тормоза. Это давление оказывает давление на главный цилиндр, одновременно открывая клапан, который позволяет отрицательному давлению из коллектора воздействовать на диафрагму внутри сервопривода. Разница давлений между одной стороной (отрицательное давление) и другой стороной (атмосферное давление) диафрагмы создает силу, которая затем передается от диафрагмы к поршню насоса.Благодаря клапану сила, действующая на диафрагму, прямо пропорциональна давлению на педаль тормоза, поэтому водитель может регулировать усилие торможения. В противном случае даже плавное нажатие на тормоз приведет к почти максимальной мощности торможения.

См. также: Почему педаль тормоза прилипает к полу?

Усилитель тормозов не требует технического обслуживания, это не аварийное устройство. Возможные неисправности, чаще всего проявляющиеся утечками тормозной жидкости или чрезмерно жесткой педалью тормоза, к сожалению, требуют замены всего элемента.

Если вы хотите узнать больше, загляните »

Код водителя. Изменения в 2022 году. Мандаты. Штрафные очки. Дорожные знаки

.

Не такое уж плохое торможение благодаря поддержке

Этот тип устройства встречается в на всех автомобилях с гидравлической тормозной системой. Предназначены для увеличения давления на поршень главного цилиндра, чтобы водителю не приходилось сильно нажимать на педаль тормоза. Как правило, бензиновые двигатели используют для этой цели вакуум во впускной линии , а двигатели с воспламенением от сжатия и двигатели с турбонаддувом используют дополнительный вакуумный насос.

Схема усилителя тормозов

На приведенном выше рисунке показано поперечное сечение типичного вспомогательного тормозного устройства. Сервопривод имеет две основные камеры (А и В), которые разделены герметичным поршнем, также известным как диафрагма (3). Камера А соединена с воздуховодом (6) всасывающей трубой. Камеры А и В соединены друг с другом еще одним каналом (4), благодаря чему в нормальных условиях (когда мы не пользуемся тормозами) во впускной системе, камере А и камере В преобладает одинаковое отрицательное давление.

При нажатии на педаль тормоза клапан (2) перекрывает канал между камерами (4), а канал, соединяющий камеру В с атмосферой (5), открывается. Разница давлений (между камерой Б и атмосферой) уравняет их. В камере B давление будет естественным образом возрастать, и, таким образом, на стенку диафрагмы будет оказываться давление , которое преодолеет сопротивление пружины (7) и переместит диафрагму (поршень) в сторону камеры A.

Каждое положение педаль тормоза соответствует другому положению поршня - сила, действующая на диафрагму, прямо пропорциональна силе, приложенной к педали , поэтому величина разрежения регулируется.

На грузовых автомобилях имеются усилители давления , которые используют давление сжатого воздуха в отдельном компрессоре, приводимом в действие двигателем транспортного средства. Однако они намного сложнее в изготовлении, требуют большего количества компонентов и, следовательно, дороже. Их преимущество в том, что они работают независимо от изменения нагрузки двигателя.

.

TRW BRAKE SERVO PSA466 • Motostacja.pl

Марка и модель

Тип двигателя

Годы производства

Критерий совпадения

FORD C-MAX (DM2) 1,6 TDCi 2007-2010 80KW/109KM 1560ccm G8DA, G8DB, G8DD

FORD C-MAX (DM2) 1,8 2007-2010 90KW/122KM 1798ccm QQDC

FORD C-MAX (DM2) 1,8 TDCi 2007-2010 85KW/115KM 1753ccm KKDA

FORD C-MAX (DM2) 2.0 TDCi 2007-2010 98KW/133KM 1997ccm G6DC, G6DE, G6DF

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 1.6 2003-2007 74KW/100KM 1596ccm HWDA, HWDB, SHDA, SHDB, SHDC

ФОКУС К-МАС ФОРД (ДМ2) 1,6 ТДСи 2003-2007 80КВ/109КМ 1560ккм Г8ДА, Г8ДБ

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 1.6 TDCi 2005-2007 66KW/90KM 1560ccm HHDA, HHDB

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 1.6 Ti 2004-2007 85KW/115KM 1596ccm HXDA, SIDA

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 1.8 2003-2007 88KW/120KM 1798ccm CSDA, CSDB

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 1.8 2004-2007 92KW/125KM 1798ccm QQDB, QQDA, Q7DA

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 1.8 Flexifuel 2006-2007 92кВт/125км 1798ccm Q7DA

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 1,8 TDCi 2005-2007 85KW/115KM 1753ccm KKDA, KKDB

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 2.0 2004-2007 107KW/145KM 1999ccm AODA, AODB, SYDA, AODE

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 2.0 TDCi 2003-2007 100KW/136KM 1997ccm G6DA, G6DB, G6DD, G6DG

FORD FOCUS C-MAX (DM2) 2.0 TDCi 2003-2007 98KW/133KM 1997ccm G6DC, G6DE, G6DF

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.4 2004-2012 59KW/80KM 1388ccm ASDA, ASDB

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.6 2004-2012 74KW/100KM 1596ccm HWDA, HWDB, SHDA, SHDB, SHDC

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.6 TDCi 2004-2012 74KW/100KM 1560ccm G8DC, MTDA

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.6 TDCi 2004-2012 80KW/109KM 1560ccm G8DA, G8DB, G8DD, G8DE, G8DF

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.6 TDCi 2005-2012 66KW / 90KM 1560ccm HHDA, HHDB, GPDA, GPDC, GPDB

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.6 Ti 2004-2012 85KW/115KM 1596ccm HXDA, HXDB, SIDA

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.8 2006-2012 92кВт/125км 1798ccm QQDB, QQDA, Q7DA

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1,8 Flexifuel 2005-2008 96KW/131KM 1798ccm QQDD

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1,8 Flexifuel 2006-2012 92KW/125KM 1798ccm Q7DA

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 1.8 TDCi 2005-2012 85KW/115KM 1753ccm KKDA

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 2.0 2004-2012 107KW/145KM 1999ccm AODA, AODB, AODE

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 2.0 Flex 2008-2010 107KW/145KM 1999ccm SYDA

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 2.0 TDCi 2004-2008 98KW/133KM 1997ccm G6DE, G6DF

FORD FOCUS II (DA_, HCP, DP) 2.0 TDCi 2004-2012 100KW/136KM 1997ccm G6DA, G6DB, G6DD, G6DG

FORD FOCUS II Convertible 1.6 2006-2010 74KW/100KM 1596ccm HWDA, HWDB, SHDA, SHDB, SHDC

FORD FOCUS II Convertible 2.0 2006-2010 107KW/145KM 1999ccm AODA, AODB

FORD FOCUS II Convertible 2.0 TDCi 2006-2010 100KW/136KM 1997ccm G6DA, G6DB, G6DD

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.4 2005-2012 59KW/80KM 1388ccm ASDA, ASDB

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.6 2005-2012 74KW/100KM 1596ccm HWDA, HWDB, SHDA, SHDB, SHDC

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.6 TDCi 2005-2012 66KW / 90HP 1560ccm HHDA, HHDB

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.6 TDCi 2005-2012 74KW / 100HP 1560ccm G8DC, MTDA

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.6 TDCi 2005-2012 80KW/109KM 1560ccm G8DA, G8DB, G8DD, G8DE, G8DF

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.6 Ti 2005-2012 85KW / 115KM 1596ccm HXDA, HXDB

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.8 2006-2012 92кВт/125км 1798ccm QQDB, QQDA, Q7DA

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.8 Flexifuel 2006-2011 92KW / 125HP 1798ccm Q7DA

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 1.8 TDCi 2005-2012 85KW/115KM 1753ccm KKDA

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 2.0 2005-2011 107KW/145KM 1999ccm AODA, AODB

FORD FOCUS II седан (DB_, FCH, DH) 2.0 TDCi 2005-2012 100KW/136KM 1997ccm G6DA, G6DB, G6DD

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.4 2004-2012 59KW/80KM 1388ccm ASDA, ASDB

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.6 2004-2011 74KW/100KM 1596ccm HWDA, HWDB, SHDA, SHDB, SHDC

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.6 TDCi 2004-2012 66KW / 90KM 1560ccm HHDA, HHDB, GPDA, GPDC

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.6 TDCi 2004-2012 74KW/100KM 1560ccm G8DC, MTDA

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.6 TDCi 2004-2012 80KW/109KM 1560ccm G8DA, G8DB, G8DD, G8DE, G8DF

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.6 Ti 2004-2012 85KW/115KM 1596ccm HXDA, HXDB

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.8 2006-2012 92кВт/125км 1798ccm QQDB, QQDA, Q7DA

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1,8 Flexifuel 2006-2012 92KW/125KM 1798ccm Q7DA

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 1.8 TDCi 2004-2012 85KW/115KM 1753ccm KKDA

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 2.0 2004-2012 107KW/145KM 1999ccm AODA, AODB, AODE

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 2.0 TDCi 2004-2008 98KW/133KM 1997ccm G6DE, G6DF

FORD FOCUS II Turnier (DA_, FFS, DS) 2.0 TDCi 2004-2012 100KW/136KM 1997ccm G6DA, G6DB, G6DD, G6DG

.

Сервопривод - что это? Устройство, установка и принцип работы сервопривода

Многие задают вопрос: сервопривод - что это? Классическая конструкция сервопривода включает двигатель, датчик положения и трехконтурную систему управления (управление положением, скоростью и током).

Слово «servo» имеет латинское происхождение «servus», дословно переводится как «раб», «помощник», «слуга».

В машиностроении устройства в качестве вспомогательных элементов (привод подачи в машине, роботе и т.п.). Однако на сегодняшний день ситуация изменилась и основное назначение сервопривода заключается в реализации в области сервоприводов.

Установка сервопривода оправдана, когда обычные преобразователи частоты не регулируют должным образом точность работы.

Использование высококачественного оборудования необходимо для оборудования с высоким уровнем производительности.

В этой статье вы узнаете о Servo, что это такое и как оно работает.

Области применения устройства

В современном мире, когда автоматика заняла прочные позиции во всех областях машиностроения, конструкция всех механизмов заметно унифицирована.При этом используются современные индивидуальные диски.

Чтобы понять, что такое сервопривод, нужно знать его диапазон.

Устройства содержат точные конструкции и быстрое обслуживание промышленных роботов и станков с высокой точностью. Их монтируют на буровом оборудовании, в различных транспортных системах и механизмах вспомогательного характера.

Наиболее широкое применение приборов наблюдается в следующих областях:

  • Производство бумаги и упаковки;
  • производство металлических листов;
  • обработка материалов;
  • производство транспортного оборудования;
  • деревообрабатывающая промышленность;
  • Производство строительных материалов.

Сервоприводы на багажник автомобиля

Существует множество моделей сервоприводов багажника автомобиля от разных производителей. Рассмотрим функционал такого устройства, как сервопривод багажника от отечественного производителя «Автозебра». Устройство предназначено для российских автомобилей, но не только. Например, его можно использовать в автомобиле Renault Logan.

Пользователи считают этот дизайн удобным. Он позволяет открывать и закрывать багажник, не выходя из машины.

Устройство управляется с помощью кнопки внутри автомобиля или брелока.

Причина широкого применения устройства

Причинами частого использования сервоприводов являются:

  • Возможность получения управления, которое характеризуется высокой точностью и стабильной работой;
  • широкий диапазон регулирования скорости;
  • высокий уровень помехоустойчивости;
  • Малые габариты и вес устройства.

Принцип работы сервопривода

Как работает устройство? Сервопривод, принцип работы которого основан на обратной связи по одному или нескольким сигналам системы, управляет объектом.Выход устройства поступает на вход, где происходит сравнение с задающим действием.

Особенности механизма

Сервопривод имеет две основные особенности:

  • возможность увеличения мощности;
  • для обратной связи.

Коэффициент усиления требуется, чтобы энергия, необходимая для выхода, была очень высокой (поступала от внешнего источника) и чтобы ее поступление на вход было незначительным.

Обратная связь — это не что иное, как замкнутая петля, в которой сигналы не согласованы с входом и выходом.Этот процесс предназначен для управления.

Вывод - контур в прямом направлении служит передатчиком энергии, а в обратном - передатчиком информации, необходимой для точности управления.

Разъемы питания и распиновка

Сервопривод, принцип действия которого применим в радиоуправляемых конфигурациях, обычно имеет три провода:

  1. Сигнализация. Он передает управляющий импульс. Обычно провод окрашен в белый, желтый или красный цвет.
  2. Кормление. Его показатель питания от 4,8 до 6 В. Зачастую это красный провод.
  3. Заземление. Провод черный или коричневый.

Размеры приводов

По размерам агрегаты делятся на три категории:

  • Микроприводы;
  • стандартные модификации;
  • большие устройства.

Существуют сервоприводы и других габаритов, но вышеназванные типы составляют 95% всех устройств.

Основные характеристики изделия

Сервопривод имеет два основных показателя: скорость и усилие на валу.Первое значение служит индикатором времени, которое измеряется в секундах. Сила измеряется в кг/см, это то, какое усилие механизм развивает от центра вращения.

В основном этот параметр зависит от основного назначения устройства, а уже потом от количества передач редуктора и используемых в устройстве агрегатов.

Как уже было сказано, работает при напряжении питания от 4,8 до 6 В. Часто это число равно 6 В. Однако не все модели рассчитаны на широкий диапазон напряжений.Иногда серводвигатель работает только от 4,8 вольт или только от 6 вольт (последние конфигурации встречаются крайне редко).

Аналоговые и цифровые модификации

Несколько лет назад все сервоприводы были аналоговыми. Сейчас есть и цифровые проекты. Чем отличается их работа? Давайте посмотрим на официальную информацию.

Отчет Futaba показывает, что в конце концов сервоприводы на протяжении десятилетий отличались лучшими техническими характеристиками, чем раньше, а также малыми габаритами, высоким уровнем скорости вращения и индекса торсионных элементов.

Завершающим этапом разработки является появление устройства на цифровой основе. Эти агрегаты имеют значительные преимущества даже перед двигателями коллекторного типа. Хотя есть некоторые недостатки.

Внешне аналоговые и цифровые устройства неразличимы. Различия определяются только на массивах устройств. Вместо чипа на цифровом устройстве можно увидеть микропроцессор, который анализирует сигнал приемника. Управляет двигателем.

Совершенно неверно Аналоговая и цифровая модификации кардинально отличаются в процессе работы.У них могут быть одинаковые двигатели, механизмы и потенциометры (переменные резисторы).

Основное отличие состоит в том, как обрабатывается входящий сигнал приемника и как управляется двигатель. Сигнал радиоприемника одинаков на обоих серверах.

Вот и становится понятно сервопривод, что это такое?

Принцип аналоговой модификации

В аналоговой модификации полученный сигнал сравним с текущим положением серводвигателя, затем на двигатель поступает сигнал усилителя, который заставляет двигатель двигаться в определенное положение, частота этого процесса составляет 50 раз в секунду.Это минимальное время ответа. Если повернуть ручку на передатчике, то на сервопривод будут воздействовать короткие импульсы, зазор между ними будет 20 м/с Между импульсами на мотор ничего нет и внешние воздействия могут изменить работу устройства в любую сторону . Этот период времени известен как «мертвая зона».

Принцип цифрового построения

Цифровые устройства используют специальный процессор, работающий на высоких частотах. Он обрабатывает сигнал приемника и посылает управляющие импульсы на двигатель с полосой пропускания 300 раз в секунду.Поскольку соотношение частот намного выше, отклик намного быстрее и занимает лучшую позицию. Это приводит к оптимальной центровке и высокому уровню кручения. Но этот способ требует много энергии, поэтому батарея, используемая в аналоговом механизме, в такой конструкции будет разряжаться намного быстрее.

Однако всем пользователям, которые хотя бы раз сталкивались с цифровой моделью, говорят, что ее отличие от аналоговой конструкции настолько существенно, что они больше никогда ею не воспользуются.

Заявка

Цифровые аналоги на выбор, если нужно:

  • высокий уровень разрешения;
  • минимальное количество "мертвых зон";
  • уровень точного позиционирования;
  • быстрый отклик на команду;
  • постоянное усилие на валу при скручивании;
  • высокий уровень мощности.

Теперь вы знаете, что такое сервопривод и как его использовать.

.

Сервоприводы - Базовая теория сервоприводов


Сервомеханизмы - Теория

Сервоприводы

, широко известные как сервоприводы, являются основным элементом оборудования каждой модели с дистанционным управлением после приемника. Их задача, в разговорном смысле слова , преобразовывать управляющие сигналы в соответствующие движения рулей , или других движущихся частей. В летающих моделях это будут всевозможные элероны, закрылки, тормоза, люки шасси и само шасси.В моделях вертолетов сервоприводы отвечают за управление головным и хвостовым винтами. В плавучих моделях они приводят в действие руль направления, подъемник листа, в автомобилях систему рулевого управления и т. д. С годами в моделировании практически утвердился один тип сервопривода на основе вращающегося диска. Фото 1.

Обычно сервопривод представляет собой механизм , состоящий из нескольких частей, корпуса, двигателя постоянного тока, потенциометра, шестерен и электронной системы управления.Задача системы – точное определение положения вала двигателя и его синхронизация. Элемент, распознающий положение самого вала, представляет собой соединенный с ним поворотный потенциометр. Сама установка вала в соответствующее положение зависит в основном от длительности подаваемого управляющего импульса. Сигнал управления, подаваемый на сервопривод через приемник, оцифровывается каждые 20 мс ..

Фото 1

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

С другой стороны, встроенный сервомеханизм работает с заданной частотой 50 Гц, что заставляет подавать сигнал соответствующей длины каждые 20 мс.Нейтральное (среднее) положение сервопривода задается стандартным импульсом длительностью 1,5 мс. Поворот вала в любую сторону определяется разностью длины сигнала от нейтрального положения. Большая часть диапазона импульсов составляет от 1 до 2 мс, импульс 1,25 мс — самый левый, а импульс 1,75 — самый дальний.

Фото. 2

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

Эта теория применима в основном к популярным аналоговым сервоприводам, в случае более новых конструкций и цифровых (цифровых) сервоприводов частота дискретизации выше, что приводит к большей точности этих устройств в плане малых отклонений, и их гораздо более быстрому позиционированию.Это, однако, является гораздо более высоким энергопотреблением этих механизмов. Цифровые сервоприводы также имеют более высокую удерживающую способность, которая примерно в 3 раза превышает крутящий момент. Цифровой сервопривод с усилием, например, 6 кг/см, имеет удерживающую силу 18 кг/см. В аналоговых сервоприводах удерживающая сила практически близка к крутящему моменту сервопривода.

Сервоприводы — характеристика данных и разделение

Сервомеханизмы делятся по различным признакам, например:

- тип сервопривода (аналоговый, цифровой),

- размер сервопривода,

- усилие сервопривода,

- скорость сервопривода,

- Тип сервопривода,

- специфика использования сервопривода.

Поскольку эта статья адресована в основном начинающим адептам радиоуправляемого моделирования, я хотел бы сосредоточиться на наиболее важных аспектах разделения или правильного выбора сервоприводов, поэтому в своем обсуждении я буду опускать технические подробности, касающиеся цифровых сервоприводов, описывая в основном аналоговые сервоприводы.

Размер сервопривода вдавлен - это сама модель в которой должен использоваться сервопривод , точнее его вес, размер.В начале нашей карьеры нас в основном интересовали популярные микро- и стандартные сервоприводы.

На фото 3 и 4 видна разница в размерах этих сервоприводов.

Фото. 3 Фото. 4

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

На фото 3 сервопривод Hitec HS-55 в сравнении с сервоприводом стандартного размера Hitec HS-300.

На фото 4 показаны различия в размерах различных сервоприводов, где слева у нас сервопривод Hitec HS-55, рядом с ним сервопривод TowerPro SG-91R, затем TowerPro MG-16R и, наконец, Hitec HS-300. .

Критерием выбора сервоприводов , как я уже упоминал, является размер и вес модели, поэтому HS-55 будет использоваться в моделях легкого депрона, комнатных моделях, моделях класса Park Flyer. Сервоприводы вышеупомянутых классов моделей могут использоваться для управления высотой, направлением и элеронами.

Tower Pro SG-90 немного крупнее и в то же время тяжелее сервопривода для использования в более крупных моделях, он отлично подойдет в качестве сервопривода высоты, направления и элеронов в Easy Glider, Easy Star и многих других.Его также можно использовать в качестве сервопривода дроссельной заслонки на дизельных моделях. MG-16R - средний сервопривод, используется в моделях тяжелее Easy Glider, за счет плоской формы корпуса отлично подходит для установки в крыльях в качестве сервоприводов элеронов. Наконец, HS-300 — это традиционный сервопривод нормального размера, используемый в моделях двигателей внутреннего сгорания с размахом около 2 метров для управления всеми поверхностями управления.

Мощность сервопривода

Критерий определяет приложения, для которых мы можем использовать сервопривод .

Эта сила представляет собой не что иное, как значение крутящего момента, создаваемого рычагом сервопривода длиной 10 мм. Обычно указывается в кг на сантиметр. Итак, если в спецификации сервопривода указано 3 кг/см, это означает, что на рычаге сервопривода длиной 1 см сервопривод преодолеет сопротивление в 3 кг. Сервопривод должен выдерживать вес в три килограмма. Проще говоря, чем больше сервопривод, тем больше сила, создаваемая этим сервоприводом. Конечно, прочность сервопривода определяется не только его размерами, но и качеством и мощностью используемого мотора, качеством и материалом шестерен, подшипника и производителя.С точки зрения веса и размера почти одинаковые сервоприводы генерируют разные усилия, часто сервопривод среднего размера, но второстепенный безымянный производитель намного слабее, чем меньший сервопривод HS-55.

Скорость сервопривода

Этот параметр сообщает нам , как быстро сервопривод поворачивает ненагруженный Т-образный стержень на угол 60 градусов . Более быстрый сервопривод — лучший сервопривод, а зачастую и более дорогой. Если скорость в случае сервопривода, управляющего дросселем двигателя внутреннего сгорания, не так важна, то скорость сервопривода в случае управления рулем высоты или элеронами иногда может составить модель.Самые быстрые сервоприводы используются для управления задним винтом вертолета, естественно в сочетании с гироскопом, для управления головками моделей вертолетов, для управления пилотажными моделями класса F3A. В этих случаях обычно используются цифровые сервоприводы самого высокого качества. Для любительского использования вполне достаточно сервоприводов со скоростью 0,17-0,20 с/60 градусов.

Типы сервоприводов

Силовым элементом сервопривода является двигатель и редуктор .Трансмиссия сама по себе является очень точной и деликатной системой одновременно. Его конструкция зависит от используемых материалов, поэтому в более дешевых и популярных сервоприводах валы обычно монтируются на втулках, а зубчатые рейки изготавливаются из пластика. В основном нейлон, тефлон и его производные. В более мощных сервоприводах зубчатые рейки изготавливаются из композитных, карбонитовых или металлических материалов, а сам подшипник основан на шарикоподшипниках.

Механизмы

Gro представляют собой гибридные механизмы, в которых основные зубчатые элементы изготовлены из металла или углерода, а остальные шестерни изготовлены из нейлона.

Способ построения шестерни обычно указывается в названии самого сервопривода.

M, S - металлическая шестерня

C - Карбоновая шестерня

H - Мощный сервопривод

B - Сервопривод с подшипниками


Однако эти обозначения иногда не являются авторитетными и зависят от производителя, примером может служить сервопривод TowerPro SG90, где буква S в названии предполагает металлические шестерни (сталь), но это не так.

Параметры самого сервопривода во многом зависят от подаваемого напряжения.Базовое питание 4,8 В, т.е. четырехэлементный корпус NiXX (NiCd, NiMh), но большинство сервоприводов могут работать и с напряжением 6 В.

В технических характеристиках каждого сервопривода четко указано, при каком напряжении работает сервопривод, его скорость, мощность, максимальный угол наклона рычага управления и т. д.

Пример спецификации сервопривода SG-92R от Tower Pro

- коробка передач - карбон
- размеры 23 х 27 х 12

- груз с поводками 12 г

- рабочее напряжение 4,8 В

- диапазон рабочих температур 0-55 градусов С.

- крутящий момент 2,5 кг

- скорость 0,1 сек/60 градусов при напряжении 4,8 В

Сервоприводы, описанные выше, представляют собой традиционные сервоприводы . Кроме того, в модельной практике мы встречаем сервоприводы, предназначенные для конкретных задач. Поэтому эта задача так или иначе определяет структуру сервоприводов , их размеры и многие другие особенности.



Фото. 5

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

Сервопривод Turnigy TGY-225

Особенностью этого сервопривода является его форма, его основное применение - установка моделей планеров, моторных планеров и т. д. в крыльях.

Характеризуется очень низким - плоским корпусом.

Этот сервопривод имеет три монтажных кронштейна, расположенных таким образом, что его сборка в панели максимально упрощена, а доступ к крепежным винтам удобен.

Фото. 6

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

Сверхлегкий сервопривод

Это сервопривод Dymond D1.5

.

Этот сервопривод в основном используется в моделях для помещений и моделях с резиновым приводом из-за его очень малого веса.

Вес этого сервопривода с кабелями всего 1,5 г

Момент в пределах 0,2 кг/см

Скорость сервопривода 0,12 с

Еще одной особенностью является то, что штекер сервопривода отличается от традиционного. В этом сервоприводе используется штекер micro JST. Этот сервопривод также не имеет традиционного циферблата. Рычаг сервопривода совершает возвратно-поступательное движение, а не вращается.

JUMBO

сервопривод На фото 7.

Тип механизма, используемый на больших и тяжелых моделях.Такие сервоприводы отличаются корпусом больших размеров и большим весом в пределах 160-200 г.

Корпуса механизмов JUMBO обычно изготавливаются из алюминия.

Эти сервоприводы также обычно адаптированы к более высокому напряжению питания. Примером такого механизма является сервопривод фирмы SAVOX 0236 MG.

Крутящий момент данного сервопривода 20 - 30 кг/

, в зависимости от источника питания

Фото. 7

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

Парусник сервопривод тип

парусник

используется на гоночных яхтах класса F5E.

Примером является сервопривод от HITEC HS 785HB.

Особенностями этих сервоприводов являются большой крутящий момент от 10 до 15 кг, большие габариты и вес в пределах 100 грамм.

Скорость сервопривода ниже, чем у традиционных сервоприводов.

Фото 8

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

Управление работой сервопривода

Говоря о сервоприводах, также стоит упомянуть устройство, используемое для управления их работой.

С помощью этого прибора мы можем проверить состояние сервопривода, угловой диапазон отклонений, скорость сервопривода, качество шестерни и многое другое.

Это устройство универсально тем, что мы также можем управлять регуляторами скорости электродвигателей, как щеточных, так и бесщеточных.

В практике моделиста является одним из основных контрольно-измерительных приборов.

С одной стороны тестера подключаем блок питания, с другой - сервопривод или регулятор и можем легко контролировать работу этих устройств.


Фото 9

Источник: Томаш Мотыль архив "Мотыласты"

В следующей части руководства о том, как монтировать сервоприводы в летающие модели.

Октябрь 2014, Томаш Мотыль "Мотыласты", Фото: собственный архив

.

Смотрите также