Servo ngụ ý điều khiển phản hồi cảm nhận lỗi được sử dụng để sửa hiệu suất của hệ thống. Nó cũng yêu cầu một bộ điều khiển thường phức tạp, thường là một mô-đun chuyên dụng được thiết kế đặc biệt để sử dụng với động cơ servo. Động cơ servo là động cơ DC cho phép điều khiển chính xác vị trí góc. Chúng là động cơ điện một chiều có tốc độ được giảm xuống từ từ bởi các bánh răng. Động cơ servo thường có vòng quay cắt từ 90 ° đến 180 °. Một số động cơ servo cũng có giới hạn cách mạng từ 360 ° trở lên. Nhưng động cơ servo không quay liên tục. Chuyển động quay của chúng bị giới hạn giữa các góc cố định.
Động cơ servo là một tổ hợp gồm bốn thứ: động cơ DC bình thường, bộ giảm tốc bánh răng, thiết bị cảm biến vị trí và mạch điều khiển. Động cơ DC được kết nối với một cơ cấu bánh răng cung cấp phản hồi đến một cảm biến vị trí mà phần lớn là một chiết áp. Từ hộp số, đầu ra của động cơ được chuyển qua đường trục servo đến tay đòn servo. Đối với động cơ servo tiêu chuẩn, bánh răng thường được làm bằng nhựa trong khi đối với động cơ servo công suất cao, bánh răng được làm bằng kim loại.
Mô tơ servo bao gồm ba dây - một dây đen nối với đất, một dây trắng / vàng kết nối với bộ điều khiển và một dây đỏ kết nối với nguồn điện.
Chức năng của động cơ servo là nhận tín hiệu điều khiển đại diện cho vị trí đầu ra mong muốn của trục servo và cấp nguồn cho động cơ DC của nó cho đến khi trục của nó quay đến vị trí đó.
Nó sử dụng thiết bị cảm biến vị trí để tìm ra vị trí quay của trục, vì vậy nó biết động cơ phải quay theo hướng nào để chuyển trục đến vị trí được chỉ dẫn. Trục thường không quay tự do xung quanh tương tự như động cơ DC, nhưng thay vào đó chỉ có thể quay 200 độ.
Động cơ servo
Từ vị trí của rôto, một từ trường quay được tạo ra để tạo ra lực xoáy một cách hiệu quả. Dòng điện chạy trong dây quấn tạo ra từ trường quay. Trục truyền công suất đầu ra của động cơ. Tải được truyền thông qua cơ cấu truyền tải. Đất hiếm chức năng cao hoặc nam châm vĩnh cửu khác được đặt bên ngoài trục. Bộ mã hóa quang học luôn theo dõi số vòng quay và vị trí của trục.
Làm việc của một động cơ Servo
Động cơ Servo bao gồm Động cơ DC, hệ thống Bánh răng, cảm biến vị trí và mạch điều khiển. Động cơ DC được cung cấp năng lượng từ pin và chạy ở tốc độ cao và mô-men xoắn thấp . Cụm bánh răng và trục kết nối với động cơ điện một chiều giảm tốc độ này thành đủ tốc độ và mô-men xoắn cao hơn. Cảm biến vị trí cảm nhận vị trí của trục từ vị trí xác định của nó và cung cấp thông tin cho mạch điều khiển. Mạch điều khiển theo đó sẽ giải mã các tín hiệu từ cảm biến vị trí và so sánh vị trí thực tế của các động cơ với vị trí mong muốn và theo đó điều khiển hướng quay của động cơ điện một chiều để có được vị trí cần thiết. Động cơ Servo thường yêu cầu nguồn DC từ 4,8V đến 6 V.
Điều khiển động cơ Servo
Một động cơ servo được điều khiển bằng cách điều khiển vị trí của nó bằng cách sử dụng Kỹ thuật điều chế độ rộng xung. Độ rộng của xung áp dụng cho động cơ là khác nhau và gửi trong một khoảng thời gian cố định.
Độ rộng xung xác định vị trí góc của động cơ servo. Ví dụ, độ rộng xung 1 ms gây ra vị trí góc 0 độ, trong khi độ rộng xung 2 ms gây ra độ rộng góc 180 độ.
Ưu điểm:
- Nếu một tải nặng được đặt lên động cơ, trình điều khiển sẽ tăng dòng điện đến cuộn dây của động cơ khi nó cố gắng quay động cơ. Không có tình trạng lệch bước.
- Có thể hoạt động tốc độ cao.
Nhược điểm:
- Vì động cơ servo cố gắng quay theo các xung lệnh nhưng bị trễ nên nó không thích hợp để điều khiển chính xác chuyển động quay.
- Giá cao hơn.
- Khi dừng lại, rôto của động cơ tiếp tục di chuyển qua lại một xung, do đó không phù hợp nếu bạn cần chống rung
7 Ứng dụng của Động cơ Servo
Động cơ Servomotors được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ thay đổi nhanh chóng mà động cơ không bị quá nóng.
- Trong các ngành công nghiệp, chúng được sử dụng trong máy công cụ, đóng gói, tự động hóa nhà máy, xử lý vật liệu, chuyển đổi in ấn, dây chuyền lắp ráp và nhiều ứng dụng đòi hỏi khắt khe khác về robot, máy móc CNC hoặc sản xuất tự động.
- Chúng cũng được sử dụng trong máy bay điều khiển bằng sóng vô tuyến để điều khiển vị trí và chuyển động của thang máy.
- Chúng được sử dụng trong rô bốt vì khả năng bật tắt mượt mà và định vị chính xác.
- Chúng cũng được sử dụng bởi ngành hàng không vũ trụ để duy trì chất lỏng thủy lực trong hệ thống thủy lực của họ.
- Chúng được sử dụng trong nhiều đồ chơi điều khiển bằng radio.
- Chúng được sử dụng trong các thiết bị điện tử như DVD hoặc đầu phát Blue-ray Disc để mở rộng hoặc phát lại các khay đĩa.
- Chúng cũng đang được sử dụng trong ô tô để duy trì tốc độ của xe.
Mạch ứng dụng của động cơ Servo
Từ mạch ứng dụng dưới đây: Mỗi động cơ có ba đầu vào: VCC, đất và tín hiệu sóng vuông tuần hoàn. Độ rộng xung của sóng vuông xác định tốc độ và hướng của động cơ servo. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi chỉ cần thay đổi hướng để cho phép thiết bị di chuyển tới, lùi, và quay trái phải. Nếu độ rộng xung dưới một khung thời gian nhất định, động cơ sẽ lái theo chiều kim đồng hồ. Nếu độ rộng xung vượt quá khung thời gian đó, động cơ sẽ lái theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Khung thời gian ở giữa có thể được điều chỉnh thông qua một chiết áp tích hợp bên trong động cơ.
3 Sự khác biệt giữa Động cơ bước và Động cơ Servo:
- Động cơ bước có một số lượng lớn các cực, các cặp từ được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu hoặc dòng điện. Động cơ servo có rất ít cực, mỗi cực cung cấp một điểm dừng tự nhiên cho trục động cơ.
- Mô-men xoắn của động cơ bước ở tốc độ thấp lớn hơn so với động cơ servo có cùng kích thước.
- Hoạt động của động cơ bước được đồng bộ hóa bởi tín hiệu xung lệnh xuất ra từ bộ tạo xung. Ngược lại, hoạt động của động cơ servo chậm hơn các xung lệnh.
Bây giờ bạn có ý tưởng về hoạt động của đồng hồ đo servo nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về chủ đề này hoặc các dự án điện và điện tử hãy để lại bình luận bên dưới.
Tín dụng hình ảnh
- Động cơ Servo của Wikimedia
