Vad är en servomotor?

Vad är en servomotor?

En servomotor är en typ av motor som kan rotera med stor precision. Normalt består denna typ av motor av en styrkrets som ger återkoppling på motoraxelns aktuella läge, denna återkoppling gör att servomotorerna kan rotera med stor precision. Om du vill rotera ett objekt i vissa specifika vinklar eller avstånd, använder du en servomotor. Den består bara av en enkel motor som går genom en servomekanism. Om motorn drivs av en likströmsförsörjning kallas den likströmsmotor, och om den är växelströmsmotor kallas den växelströmsmotor. För denna handledning kommer vi bara att diskutera om DC-servomotorn fungerar. Bortsett från dessa stora klassificeringar finns det många andra typer av servomotorer baserat på typ av växellåda och driftsegenskaper. En servomotor levereras vanligtvis med ett växelarrangemang som gör att vi kan få en servomotor med mycket högt vridmoment i små och lätta förpackningar. På grund av dessa funktioner används de i många applikationer som leksaksbil, RC-helikoptrar och flygplan, robotik etc.

Servomotorer är märkta i kg / cm (kilogram per centimeter). De flesta hobbymotorer har 3 kg / cm eller 6 kg / cm eller 12 kg / cm. Denna kg / cm visar hur mycket din servomotor kan lyfta på ett visst avstånd. Till exempel: En 6 kg / cm servomotor ska kunna lyfta 6 kg om lasten är upphängd 1 cm från motoraxeln, desto större avstånd desto mindre viktförmåga. Servomotorns position bestäms av elektrisk puls och dess kretsar placeras bredvid motorn.

Servomotorns arbetsmekanism

Den består av tre delar:

1. Kontrollerad enhet
2. Utgångssensor
3. Återkopplingssystem

Det är ett system med sluten slinga där det använder ett positivt återkopplingssystem för att kontrollera rörelse och axelns slutposition. Här styrs enheten av en återkopplingssignal genererad genom att jämföra utsignalen och referensingångssignalen.

Här jämförs referensingångssignalen med referensutsignalen och den tredje signalen alstras av återkopplingssystemet. Och den tredje signalen fungerar som en insignal till styrenheten. Denna signal är närvarande så länge återkopplingssignalen genereras eller det finns en skillnad mellan referensingångssignalen och referensutsignalen. Så servomekanismens huvudsakliga uppgift är att upprätthålla produktionen av ett system vid önskat värde vid ljud.

Servomotorns arbetsprincip

En servo består av en motor (DC eller AC), en potentiometer, växelaggregat och en styrkrets. Först och främst använder vi växelaggregat för att minska varvtalet och för att öka motorns vridmoment. Säg vid utgångsläget för servomotoraxeln, läget för potentiometervredet är så att det inte genereras någon elektrisk signal vid utgången på potentiometern. Nu ges en elektrisk signal till en annan ingång på feldetektorförstärkaren. Nu är skillnaden mellan dessa två signaler, en kommer från potentiometern och en annan kommer från andra källor, kommer att bearbetas i en återkopplingsmekanism och utmatning kommer att tillhandahållas i termer av felsignal. Denna felsignal fungerar som ingången för motorn och motorn börjar rotera.Nu är motoraxeln ansluten till potentiometern och när motorn roterar så kommer potentiometern att generera en signal. Så när potentiometerns vinkelposition ändras, ändras dess utgångssignal. Efter någon gång når potentiometerns position vid en position att utsignalen från potentiometern är densamma som den externa signalen som tillhandahålls. Vid detta tillstånd kommer det inte att finnas någon utsignal från förstärkaren till motoringången eftersom det inte finns någon skillnad mellan extern applicerad signal och signalen som genereras vid potentiometern, och i denna situation slutar motorn att rotera.det kommer ingen utgångssignal från förstärkaren till motoringången eftersom det inte finns någon skillnad mellan extern applicerad signal och signalen som genereras vid potentiometern, och i denna situation slutar motorn att rotera.det kommer ingen utgångssignal från förstärkaren till motoringången eftersom det inte finns någon skillnad mellan extern applicerad signal och signalen som genereras vid potentiometern, och i denna situation slutar motorn att rotera.

Gränssnitts servomotorer med mikrokontroller:

Gränssnittshobby Servomotorer som s90 servomotor med MCU är väldigt enkelt. Servos har tre ledningar som kommer ut ur dem. Varav två kommer att användas för matning (positiv och negativ) och en kommer att användas för signalen som ska skickas från MCU. En MG995 servomotor av metallkugghjul som oftast används för RC-bilar humanoida bots etc. Bilden av MG995 visas nedan:

Färgkodningen på din servomotor kan skilja sig åt och kontrollera därför ditt respektive datablad.

Alla servomotorer fungerar direkt med dina + 5V matningsskenor men vi måste vara försiktiga med den mängd ström som motorn skulle förbruka om du planerar att använda mer än två servomotorer, en korrekt servosköld bör utformas.

Styrande servomotor:

Alla motorer har tre ledningar som kommer ut ur dem. Varav två kommer att användas för matning (positiv och negativ) och en kommer att användas för signalen som ska skickas från MCU.

Servomotorn styrs av PWM (Pulse with Modulation) som tillhandahålls av styrtrådarna. Det finns en lägsta puls, en maximal puls och en repetitionsfrekvens. Servomotorn kan svänga 90 grader från båda riktningarna och bilda sitt neutrala läge. Servomotorn förväntar sig att se en puls var 20: e millisekund (ms) och pulsens längd kommer att avgöra hur långt motorn svänger. Till exempel får en 1,5 ms puls att motorn vrider sig till 90 ° -positionen, till exempel om pulsen är kortare än 1,5 ms axeln rör sig till 0 ° och om den är längre än 1,5 ms än den kommer den att vrida servon till 180 °.

Servomotor fungerar enligt PWM- principen (Pulse Width Modulation), vilket betyder att dess rotationsvinkel styrs av varaktigheten för den applicerade pulsen till dess kontroll-PIN. I grund och botten består servomotorn av likströmsmotor som styrs av ett variabelt motstånd (potentiometer) och några växlar. DC-motorns höghastighetskraft omvandlas till vridmoment av Gears. Vi vet att ARBETE = KRAFT X DISTANS, i likströmsmotor Kraft är mindre och avstånd (hastighet) är högt och i Servo är kraft högt och avstånd är mindre. Potentiometern är ansluten till servoens utgående axel för att beräkna vinkeln och stoppa DC-motorn på önskad vinkel.

Servomotorn kan roteras från 0 till 180 grader, men den kan gå upp till 210 grader, beroende på tillverkning. Denna grad av rotation kan kontrolleras genom att applicera den elektriska pulsen med rätt bredd på dess kontrollstift. Servo kontrollerar pulsen var 20: e millisekund. Pulsen på 1 ms (1 millisekund) bredd kan rotera servon till 0 grader, 1,5 ms kan rotera till 90 grader (neutralt läge) och 2 ms puls kan rotera den till 180 grader.

Alla servomotorer fungerar direkt med dina + 5V försörjningsskenor men vi måste vara försiktiga med mängden ström som motorn skulle förbruka om du planerar att använda mer än två servomotorer.

För att lära dig mer om servomotorns arbetsprincip och praktiska användningsområden, se nedan applikationer där styrning av servomotor förklaras med exemplen:

• Servomotor testkrets
• Servomotor gränssnitt med 8051 mikrokontroller
• Servomotorstyrning med Arduino
• Servokontroll med Arduino Due
• Servokontroll med flexsensor
• Raspberry Pi Servomotorhandledning