Ano ang servo, servo steering

Ang isang servo drive ay isang drive na ang tumpak na kontrol ay isinasagawa sa pamamagitan ng negatibong feedback at sa gayon ay nagbibigay-daan sa iyo upang makamit ang mga kinakailangang parameter ng paggalaw ng nagtatrabaho na katawan.

Ang mga mekanismo ng ganitong uri ay may sensor na sinusubaybayan ang isang tiyak na parameter, halimbawa ang bilis, posisyon o puwersa, pati na rin ang isang control unit (mechanical rods o isang electronic circuit) na ang gawain ay awtomatikong mapanatili ang kinakailangang parameter sa panahon ng pagpapatakbo ng device. , depende sa signal mula sa sensor sa anumang sandali sa oras.

Ang paunang halaga ng operating parameter ay itinakda gamit ang isang kontrol, halimbawa potentiometer knob o sa pamamagitan ng paggamit ng isa pang panlabas na sistema kung saan ipinasok ang isang numerical na halaga. Kaya, ang servo drive ay awtomatikong nagsasagawa ng nakatalagang gawain - umaasa sa signal mula sa sensor, tiyak na inaayos nito ang set na parameter at pinapanatili itong matatag sa drive.

Maraming mga amplifier at regulator na may negatibong feedback ay maaaring tawaging servos.Halimbawa, ang mga servo drive ay kinabibilangan ng pagpepreno at pagpipiloto sa mga kotse, kung saan ang isang hand-operated amplifier ay kinakailangang may negatibong feedback sa posisyon.

Mga pangunahing bahagi ng servo:

• Unit ng drive;

• Sensor;

• Control unit;

• Converter.

Halimbawa, ang isang pneumatic cylinder na may baras o isang de-koryenteng motor na may gearbox ay maaaring gamitin bilang isang drive. Ang feedback sensor ay maaaring encoder (sensor ng anggulo) o halimbawa Hall sensor… Control unit — indibidwal na inverter, frequency converter, servo amplifier (English Servodrive). Ang control device ay maaaring agad na magsama ng control signal sensor (transducer, input, shock sensor).

Sa pinakasimpleng anyo nito, ang control unit para sa isang electric servo drive ay batay sa isang circuit para sa paghahambing ng mga halaga ng mga set signal at ang signal na nagmumula sa feedback sensor, bilang isang resulta kung saan ang isang boltahe ng naaangkop na polarity ay ibinibigay. sa de-kuryenteng motor.

Kung kinakailangan ang makinis na acceleration o makinis na deceleration upang maiwasan ang mga dynamic na overload ng electric motor, pagkatapos ay inilalapat ang mas kumplikadong mga control scheme batay sa microprocessors, na maaaring iposisyon ang gumaganang katawan nang mas tumpak. Kaya, halimbawa, ang aparato para sa pagpoposisyon ng mga ulo sa mga hard disk ay nakaayos.

Ang tumpak na kontrol ng mga grupo o nag-iisang servo drive ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng CNC controllers, na sa pamamagitan ng paraan ay maaaring itayo sa programmable logic controllers. Ang mga servo drive batay sa naturang mga controller ay umabot sa 15 kW ng kapangyarihan at maaaring bumuo ng metalikang kuwintas na hanggang 50 Nm.

Ang mga rotary servo drive ay magkasabay, na may posibilidad ng lubos na tumpak na pagsasaayos ng bilis ng pag-ikot, anggulo ng pag-ikot at acceleration, at asynchronous, kung saan ang bilis ay pinananatili nang tumpak kahit na sa napakababang bilis.

Ang mga synchronous servo motors ay may kakayahang magpabilis nang napakabilis sa rate ng bilis. Karaniwan din ang pabilog at flat linear servos, na nagbibigay-daan sa mga acceleration hanggang 70 m/s².

Sa pangkalahatan, ang mga servo device ay nahahati sa electrohydromechanical at electromechanical. Sa una, ang paggalaw ay nabuo ng piston-cylinder system at ang tugon ay napakataas. Ang huli ay gumagamit lamang ng electric motor na may gearbox, ngunit ang pagganap ay isang order ng magnitude na mas mababa.

Ang saklaw ng aplikasyon ng mga servo drive ngayon ay napakalawak, dahil sa posibilidad ng lubos na tumpak na pagpoposisyon ng nagtatrabaho na katawan.

Mayroong mga mekanikal na kandado, mga balbula at mga gumaganang katawan ng iba't ibang mga tool at mga tool sa makina, lalo na sa CNC, kabilang ang mga awtomatikong makina para sa paggawa ng pabrika ng mga naka-print na circuit board at iba't ibang mga robot na pang-industriya at marami pang ibang mga tool sa katumpakan. Ang mga high speed servo motors ay napakapopular sa modelong sasakyang panghimpapawid. Sa partikular, ang mga servo motor ay kapansin-pansin para sa kanilang katangian na pagkakapareho ng paggalaw at kahusayan sa mga tuntunin ng pagkonsumo ng enerhiya.

Ang mga three-pole commutator motor ay orihinal na ginamit bilang mga drive para sa servo motors, kung saan ang rotor ay naglalaman ng mga windings at ang stator ay naglalaman ng mga permanenteng magnet. Mayroon din itong collector brush. Nang maglaon, ang bilang ng mga coils ay tumaas sa lima, at ang metalikang kuwintas ay naging mas malaki at ang acceleration ay naging mas mabilis.

Ang susunod na yugto ng pagpapabuti - ang mga windings ay inilagay sa labas ng mga magnet, kaya ang bigat ng rotor ay nabawasan, at ang acceleration time ay nabawasan, ngunit ang gastos ay tumaas. Bilang isang resulta, ang isang pangunahing hakbang sa pagpapabuti ay ginawa - inabandona nila ang manifold (sa partikular, ang mga permanenteng magnet rotor motor ay naging laganap) at ang motor ay naging brushless, kahit na mas mahusay, dahil ang acceleration, bilis at metalikang kuwintas ay mas mataas na ngayon.

Ang mga servo motor ay naging napakapopular sa mga nakaraang taon. Kinokontrol ng Arduino, na nagbubukas ng malawak na posibilidad para sa parehong amateur aviation at robotics (quadcopters, atbp.), pati na rin para sa paglikha ng mga precision metal-cutting machine.

Para sa karamihan, ang mga maginoo na servo motor ay gumagamit ng tatlong mga wire upang gumana. Ang isa sa kanila ay para sa kapangyarihan, ang pangalawa ay signal, ang pangatlo ay karaniwan. Ang isang control signal ay ibinibigay sa signal wire, ayon sa kung saan kinakailangan upang ayusin ang posisyon ng output shaft. Ang posisyon ng baras ay tinutukoy ng potentiometer circuit.

Ang controller, sa pamamagitan ng paglaban at ang halaga ng control signal, ay tumutukoy kung aling direksyon ang kinakailangan upang lumiko upang maabot ng baras ang nais na posisyon. Kung mas mataas ang boltahe na inalis mula sa potentiometer, mas malaki ang metalikang kuwintas.

Dahil sa kanilang mataas na kahusayan sa enerhiya, tumpak na mga kakayahan sa pagkontrol at mahusay na pagganap, ang mga servo drive na batay sa mga brushless na motor ay lalong matatagpuan sa mga laruan, mga gamit sa bahay (mga heavy duty na vacuum cleaner na may HEPA filter) at mga kagamitang pang-industriya.