I. Diferenças entre motores de passo e servos e servo motores

Motor de passo: é o sinal de pulso elétrico em deslocamento angular ou deslocamento da linha do elemento de controle de malha aberta partes do motor de passo. Simplificando, ele depende do sinal de pulso elétrico para controlar o ângulo e o número de voltas. Então, ele apenas confia no sinal de pulso para determinar quanta rotação. Como não há sensor, o ângulo de parada pode se desviar. No entanto, o sinal de pulso preciso minimiza o desvio.

Motor servo: confie no circuito de controle do servo para controlar a velocidade do motor, através do sensor para controlar a posição de rotação. Portanto, o controle da posição é muito preciso. E a velocidade de rotação também é variável.

Servo (servo eletrônico): O principal componente do servo é o servo motor. Ele contém circuito de controle do motor servo + conjunto de engrenagens de redução. Ah, sim, o servo motor não possui conjunto de equipamentos de redução. E o servo tem um conjunto de equipamentos de redução.

No caso de um servo limite, ele se baseia em um potenciômetro sob o eixo de saída para determinar o ângulo de direção do braço do leme. O controle do sinal servo é um sinal de largura de pulso (PWM), onde um microcontrolador pode gerar facilmente esse sinal.

Ii. Princípio básico do motor de passo

Como funciona:

Normalmente, o rotor de um motor é um ímã permanente e, quando a corrente flui através dos enrolamentos do estator, os enrolamentos do estator produzem um campo magnético vetorial. Este campo magnético aciona o rotor a girar por um ângulo, de modo que a direção do par de campos magnéticos do rotor seja a mesma que a direção do campo magnético do estator. Quando o campo magnético do vetor do estator gira por um ângulo. O rotor também gira por um ângulo com este campo magnético. Para cada pulso elétrico de entrada, o motor gira um passo angular para frente. Seu deslocamento angular de saída é proporcional ao número de pulsos de entrada e sua velocidade de rotação é proporcional à frequência dos pulsos. Ao alterar a ordem em que os enrolamentos são energizados, o motor reverte. Portanto, o número e a frequência dos pulsos e a ordem de energizar os enrolamentos de cada fase do motor podem ser controlados para controlar a rotação do motor de passo.

Princípio da geração de calor:

Geralmente, veja todos os tipos de motores, internos são núcleo de ferro e bobina de enrolamento. Resistência do enrolamento, a potência produzirá perda, tamanho e resistência e corrente da perda é proporcional ao quadrado, que é frequentemente referido como perda de cobre, se a corrente não for a onda DC ou seno -seno padrão, também produzirá perda harmônica; O CORE possui efeito de corrente de Histesese Rouddy, no campo magnético alternado também produzirá perda, tamanho do material, corrente, frequência e tensão relacionada, que é chamada de perda de ferro. A perda de cobre e a perda de ferro serão manifestadas na forma de geração de calor, afetando assim a eficiência do motor. O motor de passo geralmente persegue a precisão do posicionamento e a produção de torque, a eficiência é relativamente baixa, a corrente é geralmente maior e os componentes harmônicos são altos, a frequência da corrente alternando com a velocidade e a mudança, de modo que os motores de passo geralmente têm uma situação de calor e a situação é mais grave que o motor CA geral.

Iii. Construção do leme

O servo é composto principalmente por uma caixa, uma placa de circuito, um motor de acionamento, um redutor de engrenagem e um elemento de detecção de posição. Seu princípio de trabalho é que o receptor envia um sinal para o servo, e o IC na placa de circuito aciona o motor sem cor para começar a girar, e a energia é transmitida ao braço oscilante através da engrenagem de redução e, ao mesmo tempo, o detector de posição envia um sinal de volta para determinar se ele chegou ao posicionamento ou não. O detector de posição é na verdade um resistor variável. Quando o servo gira, o valor do resistor muda de acordo e o ângulo de rotação pode ser conhecido detectando o valor do resistor. O Motor Geral Servo é um fio fino de cobre enrolado em um rotor de três polos, quando a corrente flui através da bobina gerará um campo magnético e a periferia do ímã do rotor para produzir repulsão, que por sua vez gera a força de rotação. Segundo a física, o momento de inércia de um objeto é diretamente proporcional à sua massa; portanto, quanto maior a massa do objeto a ser girada, maior a força necessária. Para atingir a velocidade de rotação rápida e o baixo consumo de energia, o servo é feito de finos finos de cobre torcidos em um cilindro oco muito fino, formando um rotor oco muito leve sem pólos, e os ímãs são colocados dentro do cilindro, que é o motor do copo oco.

Para se adequar a diferentes ambientes de trabalho, existem servos com desenhos à prova d'água e à prova de poeira; E em resposta a diferentes requisitos de carga, existem engrenagens de plástico e metal para servos, e as engrenagens de metal para servos geralmente são de alta e alta velocidade, com a vantagem de que as engrenagens não serão lascadas devido a cargas excessivas. Servos de nível superior serão equipados com rolamentos de esferas para tornar a rotação mais rápida e precisa. Há uma diferença entre um rolamento de esferas e dois rolamentos de esferas, é claro que os dois rolamentos de esferas são melhores. Os novos servos do FET estão usando principalmente o FET (transistor de efeito de campo), que tem a vantagem de baixa resistência interna e, portanto, menos perda de corrente do que os transistores normais.

4. Princípio de operação servo

Desde a onda PWM até o circuito interno para gerar uma tensão de polarização, o gerador de contator através da engrenagem de redução para acionar o potenciômetro a se mover, de modo que, quando a diferença de tensão for zero, o motor pare, de modo a alcançar o efeito do servo.

Os protocolos para PWMs servo são todos iguais, mas os servos mais recentes a aparecer podem ser diferentes.

O protocolo é geralmente: largura de alto nível em 0,5ms ~ 2,5ms para controlar o servo para girar diferentes ângulos.

V. Como funcionam o Servo Motors

A figura abaixo mostra um circuito de controle do motor servo feito com um amplificador operacional de energia LM675 e o motor é um motor servo DC. Como pode ser visto na figura, o amplificador operacional de energia LM675 é fornecido por 15V e a tensão de 15V é adicionada à entrada em fase do amplificador operacional LM675 a Rp 1 e a tensão de saída do LM675 é adicionada à entrada do motor servo. O motor está equipado com um gerador de sinal de medição de velocidade para a detecção em tempo real da velocidade do motor. De fato, o gerador de sinal de velocidade é um tipo de gerador e sua tensão de saída é proporcional à velocidade de rotação. A saída de tensão do gerador de sinal de medição de velocidade G é alimentada de volta à entrada invertida do amplificador operacional como um sinal de erro de velocidade após um circuito de divisor de tensão. O valor de tensão definido pelo comando de velocidade potenciômetro RP1 é adicionado à entrada em fase do amplificador operacional após a divisão de tensão por R1.R2, que é equivalente à tensão de referência.

Esquema de controle do servo motor

Servomotor: indicado pela letra m para servomotor, é a fonte de energia para o sistema de acionamento. O amplificador operacional: indicado pelo nome do circuito, ou seja, LM675, é uma peça do amplificador no circuito de controle de servo que fornece a corrente de unidade para o motor servo.

Comando de velocidade potenciômetro RP1: define a tensão de referência do amplificador operacional no circuito, ou seja, configuração de velocidade. Potenciômetro de ajuste do ganho do amplificador RP2: Usado no circuito para ajustar o ganho do amplificador e o tamanho do sinal de feedback de velocidade, respectivamente.

When the load of the motor changes, the voltage fed back to the inverted input of the operational amplifier also changes, i.e., when the load of the motor is increased, the speed decreases, and the output voltage of the speed signal generator also decreases, so that the voltage at the inverted input of the operational amplifier decreases, and the difference between this voltage and the reference voltage increases, and the output voltage of the operational O amplificador aumenta. Por outro lado, quando a carga se torna menor e a velocidade do motor aumenta, a tensão de saída do gerador de sinal de medição de velocidade aumenta, a tensão de feedback adicionada à entrada invertida do amplificador operacional aumenta, a diferença de tensão e a tensão de referência diminui, a tensão de saída da queda da tensão operacional diminui e a tensão de referência diminui a tensão operacional e a tensão do motor e a tensão operacional e a tensão operacional e a tensão do motor e a referência e a tensão operacional.