სერვომოტორი: განმარტება პრინციპი და გამოყენება
სერვომოტორი: განმარტება, მუშაობის პრინციპი და გამოყენება
ძირითადი ცოდნა:
სერვომოტორის განმარტება: სერვომოტორი განიხილება ელექტრომოტორი როგორც ზუსტი კონტროლი კუთხით ან წრფივ პოზიციაზე, სიჩქარეზე და მომრბელზე საშუალებით უკუკავშირის სისტემის გამოყენებით.
კონტროლის სისტემები: სერვომოტორი გამოიყენებს საშუალებებს, როგორიცაა PID და ფუზიური ლოგიკა, რათა მოძრაობა ჩართული და უკუკავშირის სიგნალების მიხედვით იყოს უკეთესი პერფორმანსისთვის.
მოტორების ტიპები: სხვადასხვა ტიპები შეიძლება იყოს AC და DC სერვომოტორები, რომლებსაც ქვეტიპები აქვთ, როგორიცაა სინქრონული, ასინქრონული, ბრაშირი და უბრაშირი, თითოეული კონკრეტული გამოყენებისთვის გამოყენებული.
უკუკავშირის მექანიზმი: სენსორების, როგორიცაა პოტენციომეტრები და ენკოდერები, ეფექტური გამოყენება დახვეწილი მონიტორინგისა და მოტორების პოზიციების, სიჩქარეების ან მომრბელის რეგულირების საშუალებას აძლევს.
გამოყენებების შესახებ: სერვომოტორები ძალიან საჭირო არიან მაღალი სიზუსტის სფეროებში, როგორიცაა რობოტოტექნიკა, CNC მანქანები და ავტომატური წარმოება, რადგან ისინი შეიძლებენ დახვეწილად მუშაობას და სამუშაოებს შესრულდეს.
სერვომოტორი განიხილება ელექტრომოტორი როგორც ზუსტი კონტროლი კუთხით ან წრფივ პოზიციაზე, სიჩქარეზე და მომრბელზე. ის შედგება შესაბამისი მოტორის, სენსორის და კონტროლერისგან, რომელიც რეგულირებს მოტორის მოძრაობას სასურველი პარამეტრების მიხედვით.
სერვომოტორები საჭირო არიან რობოტოტექნიკაში, CNC მანქანებში და ავტომატურ წარმოებაში მათი სიზუსტის, სწრაფი რეაქციის და სიხლის მოძრაობის გამო.
ამ სტატიაში განვიხილავთ სერვომოტორების ძირითად თეორიას, როგორ მუშაობენ, როგორ კონტროლდებიან და რა არის ზოგიერთი მათი ჩვეულებრივი გამოყენება.
რა არის სერვომოტორი?
სერვომოტორის შესახებ: სერვომოტორი არის ელექტრომოტორი, რომელიც თავის პოზიციას, სიჩქარეს ან მომრბელს რეგულირებს კონტროლერის შეყვანების მიხედვით.
ტერმინი "სერვო" წარმოდგენილია ლათინური სიტყვიდან "servus", რომელიც ნიშნავს მონას ან ქუჩას. ეს არის სერვომოტორების ისტორიული გამოყენება როგორც აქსესუარული დრაივები, რომლებიც დახმარებენ მთავარ დრაივს.
თუმცა, თანამედროვე სერვომოტორები შეიძლებენ მოიტანონ მაღალი პერფორმანსი და სიზუსტე როგორც მთავარი დრაივები სხვადასხვა გამოყენებებში.
სერვომოტორი შედგება სამი ძირითადი კომპონენტისგან:
მოტორი: ეს შეიძლება იყოს ან დირექტული მიმართული (DC) მოტორი, ან ალტერნატიული მიმართული (AC) მოტორი დამოკიდებული საკუთრების ტიპისა და გამოყენების მოთხოვნების მიხედვით. მოტორი პროვიდებს მექანიკურ ძალას გარეშე ვალის ან მოძრაობის გასასრულებლად.
სენსორი: ეს შეიძლება იყოს პოტენციომეტრი, ენკოდერი, რეზოლვერი ან სხვა მოწყობილობა, რომელიც ზუსტა გამოსახავს გარეშე ვალის პოზიციას, სიჩქარეს ან მომრბელს და უკუკავშირის სიგნალებს გადაიცემს კონტროლერს.
კონტროლერი: ეს შეიძლება იყოს ანალოგური ან ციფრული სქემა, რომელიც შედარებს სენსორის უკუკავშირის სიგნალებს სასურველი პარამეტრების სიგნალებთან გარე წყაროდან (როგორიცაა კომპიუტერი ან ჯოისტიკი) და შეიქმნება კონტროლის სიგნალები მოტორის ვოლტაჟის ან დენის რეგულირებისთვის.
კონტროლერი გამოიყენებს უკუკავშირის დახურული სისტემას, რეგულირებს მოტორის მოძრაობას სასურველი პარამეტრების მიხედვით, დაინახავს სტრიქონის ზუსტობას.
კონტროლერი ასევე შეიძლება განხორციელოს სხვადასხვა კონტროლის ალგორითმები, როგორიცაა პროპორციულ-ინტეგრალურ-დერივატიული (PID) კონტროლი, ფუზიური ლოგიკა, ადაპტიური კონტროლი და ა.შ., რათა უკეთესი პერფორმანსი მიიღოს სერვომოტორი.
როგორ მუშაობს სერვომოტორი?
სერვომოტორის ძირითადი მუშაობის პრინციპი შედგება კონტროლერის შეყვანის ორი ტიპის მიღებიდან:
სასურველი პარამეტრების სიგნალი: ეს არის ანალოგური ან ციფრული სიგნალი, რომელიც წარმოადგენს გარეშე ვალის სასურველ პოზიციას, სიჩქარეს ან მომრბელს.
უკუკავშირის სიგნალი: ეს არის ანალოგური ან ციფრული სიგნალი, რომელიც წარმოადგენს გარეშე ვალის ფაქტიურ პოზიციას, სიჩქარეს ან მომრბელს, რომელიც გამოიყენება სენსორის მიხედვით.
კონტროლერი შედარებს ეს ორი სიგნალი და თავისი შეცდომის სიგნალი გამოთვლის, რომელიც წარმოადგენს მათ განსხვავებას.
შეცდომის სიგნალი შემდეგ დამუშავდება კონტროლის ალგორითმით (როგორიცაა PID), რომელიც შეიქმნება კონტროლის სიგნალი, რომელიც განსაზღვრავს, რამდენი ვოლტაჟი ან დენი უნდა გადაეცეს მოტორს.
კონტროლის სიგნალი გადაიცემა დენის ამპლიფიკატორს (როგორიცაა H-bridge), რომელიც ის გარდაქმნის შესაბამის ვოლტაჟის ან დენის დონეზე მოტორის გადასატრიალებლად.
მოტორი შემდეგ მოძრაობს კონტროლის სიგნალის მიხედვით, ცვლის თავის პოზიციას, სიჩქარეს ან მომრბელს და გადაიცემს ახალ უკუკავშირის სიგნალს კონტროლერს.
პროცესი განმეორებადია, სანამ შეცდომის სიგნალი არ ხდება ნულოვანი ან მცირე, რაც ნიშნავს, რომ გარეშე ვალი დაარსდა სასურველ პარამეტრებზე.
სერვომოტორების ტიპები
სერვომოტორები შეიძლება კლასიფიცირდეს სხვადასხვა ტიპებად მათი საკუთრების ტიპის, კონსტრუქციის, უკუკავშირის მექანიზმის და გამოყენების მიხედვით.
AC სერვომოტორები
AC სერვომოტორები არიან ელექტრომოტორები, რომლებიც მუშაობენ ალტერნატიული დენის (AC) საკუთრებით. ისინი შედგებიან სტატორისგან, რომელიც წარმოადგენს როტირებს მაგნიტურ ველს, და როტორისგან, რომელიც ამ ველს აკომპანიებს.
AC სერვომოტორები, რომლებიც მუშაობენ ალტერნატიული დენით, შედგებიან სტატორისგან, რომელიც წარმოადგენს როტირებს მაგნიტურ ველს, და როტორისგან, რომელიც ეს ველის სინქრონიზებით მუშაობს ეფექტურად.
AC სერვომოტორები შეიძლება დაყოფილი იყოს ორ ტიპად: სინქრონული და ასინქრონული.
სინქრონული AC სერვომოტორები არიან როტორის მუდმივი მაგნიტი, რომელიც როტირებს იმავე სიჩქარით, როგორც სტატორის ველი. ისინი უფრო ეფექტური, ზუსტი და რეაქტიული არიან ასინქრონულ მოტორებზე, მაგრამ ისინი მოითხოვენ უფრო რთულ კონტროლერს და პოზიციის სენსორს.
ასინქრონული AC სერვომოტორები არიან როტორი, რომელიც ინდუქტირებს დენს და მაგნიტურ ველს, რომელიც უკუდაც შედგება სტატორის ველს. ისინი უფრო მარტივი, დაბალი ღირებულების და რბილი არიან სინქრონულ მოტორებზე, მაგრამ ისინი არიან ნაკლები ეფექტურობით, ზუსტობით და სიჩქარით.
AC სერვომოტორები შესაძლებელია გამოყენებული იყოს მაღალი ძალის გამოყენებებში, რომელთაც საჭიროა მაღალი სიჩქარე, მომრბელი და დამგეგმიანობა. ისინი ხშირად გამოიყენება ინდუსტრიულ მანქანებში, რობოტოტექნიკაში, CNC მანქანებში და ა.შ.
DC სერვომოტორები
DC სერვომოტორები არიან ელექტრომოტორები, რომლებიც მუშაობენ დირექტული მიმართული დენით (DC). ისინი შედგებიან მუდმივი მაგნიტის სტატორისგან, რომელიც წარმოადგენს ფიქსირებულ მაგნიტურ ველს, და როტორისგან, რომელიც როტირებს, როდესაც დენი გადაეცემა.
DC სერვომოტორები შეიძლება დაყოფილი იყოს ორ ტიპად: ბრაშირი და უბრაშირი.
