22 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое серво управление двигателем

При необходимости создания управления несколькими группами сервоприводов используют контроллеры с ЧПУ, которые собраны на схемах программируемых логических контроллеров. Такие сервоприводы способны обеспечить крутящий момент 50 Н*м, мощностью до 15 киловатт.

Синхронные способны задать скорость вращения электродвигателя с большой точностью, так же как ускорение и угол поворота. Синхронные виды приводов могут быстро достигать номинальной скорости вращения.

Асинхронные способны точно выдерживать скорость даже на очень низких оборотах.

Сервоприводы принципиально разделяют на электромеханические и электрогидромеханические . Электромеханические приводы состоят из редуктора и электродвигателя. Но их быстродействие оказывается намного меньше. В электрогидромеханических приводах движение создается путем движения поршня в цилиндре, вследствие чего быстродействие оказывается на очень высоком уровне.

Устройство и работа

От обычного электродвигателя сервопривод отличается тем, что можно задать точное положение вала в градусах. Сервоприводы – это любые механические приводы, которые включают в себя датчик некоторого параметра и блок управления, который способен автоматически поддерживать требуемые параметры, соответствующие определенным внешним значениям.


1 — Шестерни редуктора
2 — Выходной вал
3 — Подшипник
4 — Нижняя втулка
5 — Потенциометр
6 — Плата управления
7 — Винт корпуса
8 — Электродвигатель постоянного тока
9 — Шестерня электродвигателя

Для преобразования электрической энергии в механическое движение, необходим электродвигатель. Приводом является редуктор с электродвигателем. Редуктор требуется для снижения скорости двигателя, так как скорость слишком большая для применения. Редуктор состоит из корпуса, в котором расположены валы с шестернями, способными преобразовывать и передавать крутящий момент.

Путем запуска и останова электродвигателя можно приводить в движение выходной вал редуктора, который связан с шестерней сервопривода. К валу можно присоединять устройство или механизм, которым требуется управлять. Кроме этого для контроля положения вала требуется наличие датчика обратной связи. Этот датчик может преобразовать угол поворота снова в сигнал электрического тока.

Такой датчик получил название энкодера. В качестве энкодера может применяться потенциометр. Если бегунок потенциометра поворачивать, то будет изменяться его сопротивление. Значение этого сопротивления прямо пропорционально зависит от угла поворота потенциометра. Таким образом, есть возможность добиться установки определенного положения механизма.

Кроме выше названного потенциометра, редуктора и электродвигателя, сервоприводы оснащены электронной платой, которая обрабатывает поступающий сигнал внешнего значения параметра от потенциометра, сравнивает, и в соответствии с результатом сравнения запускает или останавливает электродвигатель. Другими словами эта электронная начинка отвечает за поддержку отрицательной обратной связи.

Подключение сервопривода осуществляется тремя проводниками, два из которых подают питание напряжением электродвигателя, а по третьему проводнику поступает сигнал управления, с помощью которого выполняется установка положения вала двигателя.

Кроме электродвигателя, играть роль привода может и другой механизм, например пневматический цилиндр со штоком. В качестве датчика обратной связи применяют также датчики поворота угла, либо датчик Холла. Управляющий блок является сервоусилителем, частотным преобразователем, индивидуальным инвертором. Он может содержать также и датчик сигнала управления.

При необходимости создания плавного торможения или разгона для предотвращения чрезмерных динамических нагрузок двигателя, выполняют схемы более сложных микроконтроллеров управления, которые могут контролировать позицию рабочего элемента намного точнее. Подобным образом выполнено устройство привода установки позиции головок в компьютерных жестких дисках.

Характеристики сервоприводов

Основные параметры, которые характеризуют сервоприводы:
  • Усилие на валу. Этот параметр является крутящим моментом. Это наиболее важный параметр сервопривода. В паспортных данных чаще всего указывается несколько значений момента для разных величин напряжения.
  • Скорость поворота также является важной характеристикой. Она указывается в эквиваленте времени, необходимом для изменения позиции выходного вала привода на 60 градусов. Этот параметр также могут указывать для нескольких значений напряжения.
  • Тип сервоприводов бывает аналоговый или цифровой.
  • Питание. Основная часть сервоприводов функционирует на напряжении 4,8-7,2 вольта. Питание подается чаще всего по трем проводникам: белый – сигнал управления, красный – напряжение работы, черный – общий провод.
  • Угол поворота – это наибольший угол, на который выходной вал способен повернуться. Чаще всего этот параметр равен 180 или 360 градусов.
  • Постоянного вращения. При необходимости обычный сервопривод можно модернизировать для постоянного вращения.
  • Материал изготовления редуктора сервоприводов бывает различным: карбон, металл, пластик, либо комбинированный состав. Шестерни, выполненные из пластика, не выдерживают ударных нагрузок, однако обладают высокой износостойкостью. Карбоновые шестерни намного прочнее пластмассовых, но имеют высокую стоимость. Шестерни из металла способны выдержать значительные нагрузки, падения, но имеют низкую износостойкость. Выходной вал редуктора устанавливают по-разному на разных моделях: на втулках скольжения, либо на шариковых подшипниках.

Преимущества
  • Легкость и простота установки конструкции.
  • Безотказность и надежность, что важно для ответственных устройств.
  • Не создают шума при эксплуатации.
  • Точность и плавность передвижений достигается даже на малых скоростях. В зависимости от поставленной задачи разрешающая способность может настраиваться работником.
Недостатки
  • Сложность в настройке.
  • Повышенная стоимость.
Применение

Сервоприводы в настоящее время используются достаточно широко. Так, например, они применяются в различных точных приборах, промышленных роботах, автоматах по производству печатных плат, станках с программным управлением, различные клапаны и задвижки.

Наиболее популярными стали быстродействующие приводы в авиамодельном деле. Серводвигатели имеют достоинство в эффективности расхода электрической энергии, а также равномерного движения.

В начале появления серводвигателей использовались коллекторные трехполюсные моторы с обмотками на роторе, и с постоянными магнитами на статоре. Кроме этого, в конструкции двигателя был узел с коллектором и щетками. Далее, по мере технического прогресса число обмоток двигателя увеличилось до пяти, а момент вращения возрос, так же как и скорость разгона.

Следующим этапом развития серводвигателей было расположение обмоток снаружи магнитов. Этим снизили массу ротора, уменьшили время разгона. При этом стоимость двигателя увеличилась. В результате дальнейшего проектирования серводвигателей было решено отказаться от наличия коллектора в устройстве двигателя. Стали применяться двигатели с постоянными магнитами ротора. Мотор стал без щеток, эффективность его возросла вследствие увеличения крутящего момента, скорости и ускорения.

В последнее время наиболее популярными стали сервомоторы, работающие от программируемого контроллера (Ардуино). Вследствие этого открылись большие возможности для проектирования точных станков, роботостроения, авиастроения (квадрокоптеры).

Так как приводы с моторами без коллекторов обладают высокими функциональными характеристиками, точным управлением, повышенной эффективностью, они часто применяются в промышленном оборудовании, бытовой технике (мощные пылесосы с фильтрами), и даже в детских игрушках.

Сервопривод отопления

По сравнению с механической регулировкой системы отопления, электрические сервоприводы являются наиболее совершенными и прогрессивными техническими устройствами, обеспечивающими поддержание параметров отопления помещений.


1 — Блок питания
2 — Комнатные термостаты
3 — Коммутационный блок
4 — Серводвигатели
5 — Подающий коллектор
6 — Обход
7 — Водяной теплый пол
8 — Обратный коллектор
9 — Датчик температуры воды
10 — Циркулярный насос
11 — Шаровый клапан
12 — Регулировочный клапан
13 — Двухходовой термостатический клапан

Привод системы отопления функционирует совместно с термостатом, установленным на стену. Кран с электрическим приводом монтируется на трубе подачи теплоносителя, перед коллектором теплого водяного пола. Далее выполняется подключение питания 220 вольт и настройка терморегулятора рабочего режима.

Система управления оснащается двумя датчиками. Один из них расположен в полу, другой в помещении. Датчики передают сигналы на термостат, управляющий сервоприводом, который соединен с краном. Повысить точность регулировки можно путем установки дополнительного прибора снаружи помещения, так как условия климата непрерывно изменяются, и оказывают влияние на температуру в комнате.

Читать еще:  Газон двигатель камминз расход топлива

Привод механически соединен с клапаном для его управления. Клапаны могут быть двух- и трехходовыми. Двухходовой клапан может изменять температуру воды в системе. Трехходовой клапан способен поддерживать температуру неизменной, однако изменяет потребление горячей воды, которая подается в контуры. В устройстве трехходового клапана имеется два входа для горячей воды (трубы подачи) и выход обратной воды, через который подается смешанная вода с заданной температурой.

Смешивание воды происходит с помощью клапана. При этом осуществляется регулировка подачи теплоносителя в коллекторы. При открывании одного входа, другой начинает закрываться, а расход воды на выходе не изменяется.

Сервоприводы багажника

В настоящее время современные автомобили чаще всего стали производит с функцией автоматического открывания багажника. Для такой цели применяют рассмотренную нами конструкцию сервопривода. Автопроизводители используют два метода для оснащения такой функцией автомобиля.

Конечно, пневмопривод багажника более надежен, однако его стоимость достаточно высока, поэтому в автомобилях такой привод не нашел применения.

Электрический привод выполняется с разными способами управления:
  • Рукояткой на крышке багажника.
  • Кнопкой на панели двери водителя.
  • С пульта сигнализации.

Открывать багажник вручную не всегда бывает удобным. Например, зимой замок имеет свойство замерзать. Сервопривод дополнительно выполняет функцию защиты автомобиля от чужого проникновения, так как совмещен с устройством замка.

Такие приводы багажника используются на некоторых импортных автомобилях, однако, можно установить такой механизм и на отечественных машинах, было бы желание.

Существуют приводы багажника с магнитными пластинами, однако они не нашли применения, так как их устройство достаточно сложное.

Наиболее приемлемыми по цене являются сервоприводы багажника, которые выполняют только открывание. Функция закрывания для них недоступна. Также можно выбрать конструкцию модели привода, имеющего инерционный механизм. Он играет роль блокировки при появлении препятствия при движении багажника.

Дорогостоящие модели сервоприводов включают в себя механизм подъема и опускания багажника, доводчика механизма запирания, датчиков и контроллера. Обычно их на автомобилях устанавливают на заводе, однако простые конструкции вполне можно монтировать самостоятельно.

Что такое сервопривод?

Un серводвигатель, или просто сервопривод, представляет собой электронный двигатель, похожий на обычные двигатели постоянного тока, но с некоторыми элементами, которые делают их особенными. В этом случае он может удерживать указанное положение, чего не позволяют электродвигатели.

С другой стороны, сервопривод также может точно контролировать скорость вращения благодаря ряду внутренних зубчатых колес и системе, которая обеспечивает гораздо лучший контроль, чем в других типах двигателей.

Эти особенности делают его особенно интересным для применения робототехники или других устройств, где необходимо управлять движением и положением, таких как принтер или автомобиль с дистанционным управлением. В этом типе радиоуправляемого автомобиля есть обычный двигатель для привода автомобиля и сервопривод для рулевого управления, с помощью которого можно точно контролировать поворот.

Разница между шаговым двигателем и серводвигателем

Если вам интересно, разница между серводвигателем и шаговым двигателем, правда в том, что их можно перепутать, поскольку в шаговом двигателе или шаговом двигателе вращение также можно довольно точно контролировать, и приложения очень похожи на сервопривод. Вместо этого есть некоторые отличия.

И это то, что серводвигатели обычно используют редкоземельные магниты, в то время как в шаговых двигателях используются более дешевые и обычные магниты. Следовательно, сервопривод может достигать более высокого крутящего момента, несмотря на то, что остается компактным. Следовательно, усилие поворота будет очень большим.

технические характеристики

Всякий раз, когда вы покупаете сервопривод, вы должны сверяться с его техническим листом или таблицей данных. Таким образом, вы обеспечите технические характеристики у него есть, но также и пределы, которым вы можете его подвергнуть, такие как напряжение, интенсивность, максимальная нагрузка, крутящий момент и т. д. Помните, что каждая модель может быть совершенно разной.

Например, если вы посмотрите на один из самых популярных, Micro Servo 9G SG90 от известная фирма Tower Pro, то у вас будут очень своеобразные характеристики, хотя программирование и подключение моделей более или менее одинаковы, и все сказанное здесь полезно для всех.

В случае этой модели это высококачественный мотор с углом поворота, который позволяет развертка от -90 до 90º, то есть полный поворот на 180 °. Разрешение, которого вы можете достичь, очень высокое, так что вы сможете продвигаться очень мало-помалу. Например, с ограничениями сигнала ШИМ Arduino UNO, вы даже можете продвигаться из класса в класс.

Точно так же сигнал PWM также накладывает другой предел, и это количество раз, которое каждая позиция может измениться за единицу времени. Например, поскольку импульсы работают с интервалом от 1 до 2 мс и с Периоды 20 мс (50 Гц), то сервопривод может перемещаться каждые 20 мс.

Кроме того, он будет весить 9 грамм и, несмотря на такой вес и компактные размеры, сможет развить крутящий момент или крутящий момент 1.8 кг / cм с 4.8в. Это благодаря шестеренке из ПОМ.

Наконец, вы уже знаете, что в зависимости от того, чего вы хотите достичь, вы должны выбрать ту или иную модель, чтобы она имела функции, необходимые для вашего проекта. То есть, это не то же самое, что вы хотите, чтобы двигатель перемещал нагрузку X, чем один для XX .

Сервопривод — электропривод с обратной связью

Что такое сервопривод

Сервопривод — это система привода, которая в широком диапазоне регулирования скорости обеспечивает динамичные, высокоточные процессы и обеспечивает хорошую их повторяемость. Это система, предназначенная для отработки момента, скорости и позиции с заданной точностью и динамикой. Классический сервопривод состоит из двигателя, датчика позиции и системы управления, имеющей три контура регулирования (по позиции, скорости и току).

Слово «серво» произошло от латинского слова «servus», что переводится как слуга, раб, помощник. В машиностроительных отраслях они были преимущественно вспомогательными приводами (приводы подач в станках, приводы роботов и т.п.). Однако сегодня ситуация изменилась, теперь и главные приводы реализуются с использованием сервотехники.

В настоящее время, сервоприводы применяются там, где недостаточно точности регулирования обычных общепромышленных преобразователей частоты. Применение высококачественных сервоприводов необходимо в высокопроизводительном оборудовании, где главным критерием является производительность. Сервоприводами оснащаются прецизионные системы поддержания скорости и позиционирования промышленных роботов и высокоточных станков. Сервоприводы также устанавливаются на координатно-сверлильных станках, на различных технологических транспортных системах, на различных вспомогательных механизмах и др. В приводах подач современных станков с ЧПУ обеспечивающих перемещения рабочих органов станка, на сегодняшний день применяются в основном шаговые двигатели, либо сервоприводы.

Универсальный сервопривод

Универсальный сервопривод характеризуется богатым набором функций, возможностью управления серводвигателями различного типа (как синхронными, так и асинхронными), возможностью работы с различными датчиками обратной связи, а также наличием ряда опций и расширений. Рассмотрим универсальный Сервопривод на примере KEB F5-Multi (Германия) и Control Techniques Unidrive SP.(Англия)

Сервопривод на базе KEB F5-Multi

Контроллер элеткропривода с контуром обратной связи для синхронных и асинхронных двигателей. Специально разработан для для работы в замкнутом контуре, возможны ращличные варианты обратной связи с:

Читать еще:  Что сгорает в двигателе внутреннего сгорания

Sin-Cos датчиком положения

абсолютным датчиком положения

EnDat, Hiperface или тахогенератором

Основные возможности и характеристики:

широкий диапазон мощностей

напряжение питания 220 или 380 В

возможно питание постоянным током

бессенсорное управление двигателем

гальванически развязанные аналоговые и цифровые входы/выходы

релейные и транзисторные программируемые выходы

Возможна реализация концепции децентрализованного управления системой приводов, благодаря наличию:

регулирования скорости вращения и вращающего момента

режимов согласованного вращения

— электронного кулачкового диска

— позиционирования поворотного стола

Все привода поддерживают последовательные интерфейсы Profibus, CAN, Sercos, InterBus, DeviceNet, Modbus, Ethernet, Ethercat, Powerlink, Profinet и KEB-HSP5 / DIN 66019-II.

Сервопривод на базе Control Techniques Unidrive SP

Существует множество областей применения cервоприводов, с различными требованиями по управлению и электропитанию. Благодаря постоянно расширяющейся линейке, Unidrive SP в полной мере удовлетворяет этим требованиям. Сервопривод Unidrive SP заслуженно считается эталоном с точки зрения универсальности и гибкости.

Характеристики cервоприводов Unidrive SP:

различные режимы управления: управление полем ротора, векторное управление в замкнутом и разомкнутом контурах, серворежим, вольт-частотное управление с компенсацией скольжения и форсировкой по напряжению.

высокая надежность, благодаря уникальной конструкции, когда особое внимание уделяется термостойкости и механической прочности

режим активного выпрямления для рекуперации энергии в сеть

исключение внешнего ПЛК за счет использования наращиваемого внутреннего контроллера и дополнительных модулей

поддержка все распространенных сетевых протоколов

широкий диапазон напряжений 200-240 В, 380-480 В, 500-575 В, 500-690 В

встроенные тормозные транзисторы

встраиваемые тормозные резисторы

встроенный и внешние ЭМС фильтры

функция защитного отключения

программная настройка на соответствующий датчик обратной связи без аппаратных изменений

работа от маломощных источников постоянного тока

широкий набор аналоговых и цифровых модулей ввода/вывода

Все это делает Unidrive SP идеальным привод для решения задач по намотке, резке, синхронизации, разделению нагрузок, позиционированию, поддержанию момента и скорости.

Исполнительный и специальный Сервопривод

Исполнительный сервоприод работает под управлением контроллера движения, имеет ограниченный набор функций и настроек, прост в работе. В следствии этого исполнительный сервоприод является более экономичным. Рассмотрим исполнительные cервоприводы на примере синхронных cервоприводов Mecapion.

Исполнительный сервопривод Mecapion

Синхронные Сервоприводы Mecapion (ex. Metronix) – базовый продукт для системных решений в области промышленной автоматизации давно знакомый российским потребителям.

Основные особенности cервоприводов Metronix

диапазон мощностей от 0,03 до 11 кВт

встроенный комплект рекуператора, позволяющий возвращать энергию в сеть, и встроенный ключ сброса энергии при динамических торможениях

тестовый режим работы преобразователей частоты

функции устранения вибраций при вращении двигателя и его останове позволяют исключить работу преобразователя частоты в колебательном режиме как при наладке, так и в эксплуатации

возможность использования как относительных, так и абсолютных инкрементальных датчиков положения

выбор режима работы системы управления – управление по скорости или по моменту

наличие расширенного пакета программного обеспечения позволяет легко и быстро менять функции преобразователя частоты и решать на его базе различные технические задачи (в т. ч. по реализации управления приводами подачи)

наличие в линейке продукции Metronix двигателей с полым валом позволяет исключить из кинематической схемы промежуточное устройство – соединительную муфту

программируемые выходы позволяют строить системы с высокой степенью защиты от различных нештатных ситуаций и с максимальной информативностью для оператора

Серия VS – стандартная общепромышленная, реализует управление по скорости, моменту (±10 В) и положению (step/dir).

Преобразователи частоты серии VS могут работать в следующих режимах:

управление позицией при использовании внешнего контроллера, задающего последовательность импульсов.

управление скоростью по аналоговому входу или дискретным входам.

управление моментом по аналоговому входу в режиме ограничения максимального момента.

Специальная серия VP предназначена для выполнения специальных задач:

линейно-координатное позиционирование с возможностью выбора до 64 позиций шестью дискретными входами (VP1), типичная сфера применения – обеспечение линейного перемещения в системах с трансмиссией на ШВП

угловое позиционирование с возможностью выбора до 32 позиций пятью дискретными входами (VP2), типичная сфера применения – поворотные столы, роторные конвейерные линии, устройства автоматической смены инструмента и т. п.

позиционирование с использованием подачи дотягивания (VP3), типичная сфера применения – упаковочные машины, всевозможные виды подающих устройств с позиционированием как по сигналу с энкодера на валу двигателя, так и по по метке внешнего дискретного датчика

программируемое пошаговое позиционирование с возможностью выбора до 8 программ тремя дискретными входами (VP5), каждая программа может иметь до 100 шагов (позиций), сохраняемых в памяти преобразователя частоты

для связи преобразователя частоты VS и персонального (промышленного) компьютера используется встроенный СОМ-порт, при необходимости через конвертор RS232/RS485 преобразователи частоты можно объединить в сеть

Интегрированный Сервопривод

Главной отличительной чертой, а так же подавляющим преимуществом, интегрированного cервопривода является заключение двигателя, контроллера, датчика обратной связи и преобразователя частоты в едином корпусе. Что сводит к минимуму монтажные операции, упрощает подключение и настройку, сокращает время на отладочные работы, значительно экономит место, а так же положительно сказывается на стоимости cервопривода.

На российском рынке уже успели себя отлично себя проявить и зарекомендовать отечественные интегрированные шаговые cервоприводы СПШ.

СПШ – это высокопроизводительный cервопривод на основе шагового двигателя с векторным управлением по скорости и моменту. Данный cервопривод представляет собой уникальную разработку специалистов компании «Сервотехника» и предназначен для максимально широкого применения в машиностроении и других отраслях.

СПШ превосходит большинство иностранных аналогов по техническим характеристикам и функциональным возможностям. При этом он выгодно отличается от них по цене. Российских аналогов cервопривод СПШ не имеет.

Конструктивно cервопривод СПШ можно разделить на следующие основные блоки:

гибридный шаговый двигатель с габаритами NEMA 23 и 34

преобразователь частоты на основе высокопроизводительного DSP процессора

блок управления (сервоконтроллер и программируемый логический контроллер в одном корпусе)

датчик позиции вала мотора

бесшаговое (векторное) управление на основе адаптированного для шаговых двигателей алгоритма

высокие динамические показатели за счет использования замкнутых контуров регулирования токов в обмотках двигателя

использование замкнутых контуров скорости

низкая вибрация за счет динамически регулируемого усилия

продуманная конструкция и простой монтаж

компактные размеры и небольшая масса

Режимы работы cервопривода СПШ

Динамический – управляющий сигнал от контроллера верхнего уровня передается через цифровой интерфейс в режиме реального времени. Динамический режим используется в системах, требующих контурного управления (например, в манипуляторах со сложной кинематикой и координатных столах для точного позиционирования).

Аналоговый – управление по скорости сигналом ±10 В. Данный режим позволяет использовать привод для модернизации оборудования с аналоговыми системами управления или для управления вручную (например, с помощью штурвала).

Циклический – выполнение запрограммированных контроллером верхнего уровня и сохраненных в памяти привода циклических операций. В ряде случаев это позволяет исключить внешний контроллер верхнего уровня или СЧПУ. Циклический режим используется, например, на конвейерах и в несложных сборочных операциях.

Сетевой – данный режим позволяет пользователю строить распределённые сервосистемы на основе цифрового интерфейса CAN, реализовывать синхронное или последовательное перемещение нескольких осей. В этом случае также возможно использование режима «master-slave», в котором ведомый привод работает в режиме повторителя положения вала ведущего.

Читать еще:  Чем заправляется водородный двигатель

Сервопривод СПШ поддерживает и интерфейс Step/Dir, с помощью которого задается текущее положение вала двигателя.

Уважаемые партнеры, мы заботимся о здоровье своих сотрудников. В связи с этим наша компания частично перешла на удаленный режим работы.

Офисные телефоны включены, Вам обязательно ответят, просьба проявлять терпение и понимание.

Отгрузка товара со склада производится по предварительной договоренности по телефону или по электронной почте.

Просьба при посещении офиса компании использовать средства индивидуальной защиты, маску и перчатки. В противном случае вам может быть отказано в посещении нашей компании.

Дата :08.09.2021
Mozilla/5.0 (X11; OpenBSD i386) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/36.0.1985.125 Safari/537.36
95.47.253.202
Google:18:21 07-09
Bing:02:17 08-09
Yandex:06:11 07-09

Область применения

Сервопривод нашел широкое применение в робототехнике и манипуляторах. При создании небольших механизмов используют сервопривод mg995 и ему подобные.

Для управления современными приводами в радиолюбительских изделиях часто используется представители семейства ардуино. Оно представляет набор электронных устройств, предназначенных для управления роботами и приборами автоматики, где применяется сервопривод. Управляющий сигнал может быть аналоговым или цифровым.

Схема подключения привода к устройству управления представлена на рисунке. Устройство может управлять несколькими приводами.

Для теплых полов используют автоматику, которая поддерживает заданную температуру. А подачу теплоносителя, который представляет собой горячую воду от отопительного котла, регулирует сервопривод.

Его подключают к устройству управления, которое контролирует температуру с помощью датчика температуры, и выдает команду на электротермический сервопривод типа RBM 24V. Также может применяться сервопривод АС230V с регулятором.

Регулирование температуры в отоплении осуществляется автоматикой, для чего используется сервопривод типа ICMA NC230V или NC24V. Приборы выпускаются на различное напряжение питания.

Унифицированный сервопривод, используемый в автомобиле, имеет малые габариты. Предназначен для работы с бортовым напряжением на 12 Вольт. Он интегрирован с центральным замком, устанавливается на все двери машины, в том числе и на пятую дверь (дверь багажника).

Также механизм управляет подачей горячей жидкости на печку. Работает в паре с термоэлектрическим датчиком, сигнал от которого поступает на устройство управления. После анализа датчик подает команду на сервопривод, который увеличивает или уменьшает подачу жидкости.

Например, для автомобилей ВАЗ применяют электропривод с редуктором SL-5.

Это далеко не полный перечень применения таких устройств.

Серводвигатели и шаговые двигатели

Приобретение предприятием фрезерного станка с ЧПУ для изготовления фасадов из МДФ поднимает вопрос о необходимости переплачивать за те или иные механизмы и силовые агрегаты, установленные на дорогостоящем и высокотехнологичном оборудовании. Для позиционирования силовых агрегатов станков с ЧПУ используют, как правило, шаговые двигатели и серводвигатели (сервоприводы). Шаговые двигатели – дешевле. Однако сервоприводы обладают широким рядом достоинств, в том числе высокой производительностью и точностью позиционирования. Так что же выбрать?

Что такое шаговый электродвигатель

Шаговый электродвигатель – это безщеточный синхронный электродвигатель постоянного тока, имеющий несколько обмоток статора. При подаче тока в одну из обмоток ротор поворачивается, а затем фиксируется в определенном положении. Последовательное возбуждение обмоток через контроллер управления шаговым двигателем позволяет вращать ротор на заданный угол.

Шаговые электродвигатели широко применяются в промышленности, так как имеют высокую надежность и длительный срок службы. Главное преимущество шаговых двигателей – точность позиционирования. При подаче тока на обмотки ротор провернется строго на определенный угол.

Положительные стороны шагового двигателя

· Устойчивость в работе;

· Высокий крутящий момент на малых и нулевых скоростях;

· Быстрый старт, остановка и реверс;

· Работа под высокой нагрузкой без риска выхода из строя;

· Единственный механизм износа, влияющий на длительность эксплуатации – подшипники;

Отрицательные стороны шагового двигателя

· Высокий уровень шума;

· Возможность появления резонанса;

· Постоянный расход электроэнергии вне зависимости от нагрузки;

· Падение крутящего момента на высоких скоростях;

· Отсутствие обратной связи при позиционировании;

· Низкая пригодность к ремонту.

Что такое серводвигатель (сервопривод)

Серводвигатель (сервопривод) – это электрический мотор с управлением через обратную отрицательную связь, которая позволяет точно управлять параметрами движения, чтобы достичь необходимой скорости или получить нужный угол поворота. В состав серводвигателя входят непосредственно сам электродвигатель, датчик обратной связи, блок питания и управления.

Конструктивные особенности электродвигателей для сервопривода мало чем отличаются от обычных электродвигателей имеющих статор и ротор, работающих на постоянном и переменном токе, с щетками и без щеток. Особую роль здесь играет датчик обратной связи, который может быть установлен как непосредственно в самом двигателе и передавать данные о положении ротора, так и определять его позиционирование по внешним признакам. С другой стороны, работа серводвигателя немыслима без блока питания и управления (он же инвертор или сервоусилитель), который преобразует напряжение и частоту тока, подаваемого на электродвигатель, тем самым управляя его действием.

Положительные стороны серводвигателя (сервопривода)

· Высокая мощность при малых размерах;

· Высокий крутящий момент;

· Быстрый разгон и торможение;

· Постоянное и бесперебойное отслеживание положения;

· Низкий уровень шума, отсутствие вибраций и резонанса;

· Широкий диапазон скорости вращения;

· Высокая скорость разгона;

· Стабильная работа в широком диапазоне скоростей;

· Малая масса и компактная конструкция;

· Низкий расход электроэнергии при малых нагрузках.

Отрицательные стороны серводвигателя (сервопривода)

· Требовательность к периодическому обслуживанию (например, с заменой щеток);

· Сложность устройства (наличие датчика, блока питания и управления) и логики его работы.

Сервопривод или шаговый двигатель?

Сравнивая характеристики сервопривода и шагового двигателя, следует обратить внимание, прежде всего, на их производительность и стоимость. Для производства фасадов МДФ на небольшом предприятии, работающем с малыми объемами, думаю, нет необходимости переплачивать за установку на фрезерный станок с ЧПУ дорогостоящих серводвигателей. С другой стороны, если предприятие стремится выйти на максимально возможные объемы производства, то дешевить на низкопроизводительных шаговых двигателях для ЧПУ не имеет смысла.

Рулевой сервопривод – устройство с электродвигателем, которое позволяет добиться точного управления форматом движения радиоуправляемой модели путем отрицательной обратной связи. Любой сервопривод в своем устройстве имеет датчик и блок управления, который поддерживает определенные значения на датчике в соответствии с внешним параметром.

Опишем более простым языком, как работает сервопривод:

  • Сервопривод получает импульсный сигнал – управляющее значение, которое определяет угол поворота качалки сервы,
  • Блок управления начинает сравнение поступившего параметра со значением на своем датчике,
  • В зависимости от результата сравнения БУ возвращает сигнал, который предопределяет, какое действие необходимо выполнить: повернуть, ускориться или замедлиться, чтобы сравниваемые показатели стали одинаковыми.

Видеоурок

В этом видеоуроке Джереми Блюм рассказывает что такое транзистор и как он используется для управления моторами постоянного тока. В данном случае транзистор выступает в качестве ключа, подключая источник питания к двигателю и отключая его. Это позволяет потреблять больший ток, чем если бы подключили двигатель к выходам Arduino.

Приводятся примеры управления двигателем постоянного тока и сервоприводом при помощи Arduino. Показано, как управлять положением сервопривода, используя инфракрасный дальномер.

Термин «рельса», употребляемый переводчиком следует слышать как «шина».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector