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Funktionsweise von Servomotoren

Jul 19, 2017

Dieser kleine Motor ist reich an Effizienz und Leistung

Servomotorengibt es schon seit langem und in vielen Anwendungen genutzt werden. Sie sind klein, aber einen großen Schlag packen und sind sehr energieeffizient. Diese Funktionen ermöglichen ihnen betrieben werden ferngesteuerte oder Funk-Spielzeug-Autos,Roboterund Flugzeuge. Servomotoren werden auch in industriellen Anwendungen, Robotik, Inline-Fertigung, Pharma und Food Services verwendet. Aber wie funktionieren die kleinen Jungs?

Die Servo-Schaltung ist direkt in die Motoreinheit gebaut und hat einen positionierbaren Schaft, in der Regel ausgestattet mit einemGetriebe(siehe unten). Der Motor wird mit ein elektrisches Signal gesteuert, die die Bewegung der Welle bestimmt.

Was ist innerhalb der Servo?

Um vollständig zu verstehen, wie das Servo funktioniert, müssen Sie einen Blick unter die Haube zu nehmen. Im Inneren befindet sich ein ziemlich einfaches Set-up: eine kleineDC-motor,Potentiometer, und einem Regelkreis. Der Motor ist das Steuerrad durch Zahnräder beigefügt. Wie der Motor dreht, ändert sich das Potentiometer Widerstand, so dass der Regelkreis genau regulieren kann, wie viel Bewegung gibt es und in welche Richtung.

Wenn die Welle des Motors an der gewünschten Position ist,machtgeliefert wird der Motor gestoppt. Ist dies nicht der Fall, wird der Motor in die entsprechende Richtung gedreht. Die gewünschte Position erfolgt über elektrische Impulse durch dieSignalleitung. Der Motor Geschwindigkeit ist proportional zur Differenz zwischen seine aktuelle Position und die gewünschte Position. Also wenn der Motor in der Nähe der gewünschten Position ist, er sich langsam schaltet, wird sonst sich schnell herausstellen. Dies nennt manproportionale Steuerung.Dies bedeutet, dass der Motor läuft nur so hart wie nötig, um die Aufgabe zu, eine sehr effiziente kleine Kerl erfüllen.

Wie wird das Servo gesteuert?

Servos werden durch das Senden eines elektrischen Impulses von variabler Breite, gesteuert oderPulsweitenmodulation(PWM), durch den Seilzug. Es gibt eine minimale Puls, Maximalpuls und einer Wiederholungsrate. Eine Servo motor kann in der Regel nur Drehen 90° in beide Richtungen für insgesamt 180° Bewegungsfreiheit. Neutralstellung des Motors ist definiert als die Position, wo das Servo die gleiche Menge an möglichen Drehung in die im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn Richtung hat. Die PWM geschickt, um dieMotorbestimmt die Position der Welle, und aufgrund der Dauer des Pulses per Seilzug; dieRotorwird an die gewünschte Position drehen. Die Servo-Motor rechnet mit einem Puls alle 20 Millisekunden (ms) und die Länge des Impulses wird bestimmen, wie weit der Motor dreht. 1.5ms Puls wird z. B. die 90 °-Stellung der Motorumdrehung vornehmen. Kürzer als 1.5ms es entgegen den Uhrzeigersinn in Richtung der 0° Position bewegt, und mehr als 1.5ms das Servo im Uhrzeigersinn in Richtung der 180 °-Position drehen wird.

Wenn diese Servos bewegen geboten ist, werden sie an die Position verschieben und halten Sie diese Position. Wenn eine externe Kraft gegen das Servo drückt, während das Servo eine Position hält, wird das Servo widerstehen des Schlauchs aus dieser Position. Die maximale Menge an Kraft, die das Servo ausüben kann nennt man dieDrehmomentdie Servo. Servos werden nicht ewig aber ihre Position halten; die Position Puls muss wiederholt werden, um anweisen, das Servo in Position bleiben.

Arten von Servomotoren

Es gibt zwei Arten von Servomotoren - AC und DC. AC Servo kann höhere Stromstöße zu behandeln und neigen dazu, bei Industriemaschinen verwendet werden.DC-servossind nicht für hohe Stromstöße und sind in der Regel besser geeignet für kleinere Anwendungen konzipiert. DC-Motoren sind generell weniger teuer als Gegenstücke AC. Diese sind auch Servomotoren, die gebaut wurden speziell für kontinuierliche Rotation, so dass es eine einfache Möglichkeit, Ihre Roboter bewegen zu bekommen. Sie verfügen über zwei Kugellager auf der Abtriebswelle für geringere Reibung und gute Anbindung an den Rest-Punkt-JustierungPotentiometer.

Servo Motor Anwendungen

Servos in ferngesteuerten Flugzeugen dienen der Steuerflächen wie Aufzüge, Rudern, Wandern einen Roboter oder Betrieb zu positionierenGreifer.Servomotoren sind klein, haben eingebaute Steuerschaltung und gute Leistung für ihre Größe haben.

Die Werkzeuge sollen in Verpflegung und Pharmazeutika in raueren Umgebungen eingesetzt werden wo liegen die Potenziale für Korrosion hoch wegen dem Waschen bei hohen Drücken und Temperaturen wiederholt, um strenge hygienische Standards aufrecht zu erhalten. Servos werden auch in benutzt.Inline-Fertigung, wo hohe Wiederholung noch präzises Arbeiten notwendig ist.

Natürlich, Sie müssen nicht wissen, wie funktioniert ein Servo um eine verwenden, aber wie bei den meisten Elektronik, je mehr Sie verstehen, die mehr Türen öffnen fürErweiterte Projekteund Projekte Fähigkeiten. Ob man eineHobby-Gebäude-Roboter, Ingenieur Industrieanlagen entwerfen oder einfach ständig neugierig, wo Servomotoren nimmt Sie?