I. Verschillen tussen stappenmotoren en servo's en servo -motoren

Stappermotor: is het elektrische pulssignaal in hoekverplaatsing of lijnverplaatsing van de steppermotoronderdelen van de open-lus-element. Simpel gezegd, het vertrouwt op het elektrische pulssignaal om de hoek en het aantal beurten te regelen. Dus vertrouwt hij alleen op het pulssignaal om te bepalen hoeveel rotatie. Omdat er geen sensor is, kan de stophoek afwijken. Het precieze pulssignaal minimaliseert echter de afwijking.

Servomotor: Vertrouw op het servolegelcircuit om de snelheid van de motor te regelen, door de sensor om de rotatiepositie te regelen. Dus de positiecontrole is zeer nauwkeurig. En de rotatiesnelheid is ook variabel.

Servo (elektronische servo): het hoofdcomponent van de servo is de servomotor. Het bevat Servo Motor Control Circuit + Reduction Gear Set. Oh ja, servomotor heeft geen reductie -uitrusting. En de servo heeft een reductie -uitrusting.

In het geval van een limietervo vertrouwt deze op een potentiometer onder de uitgangsas om de stuurhoek van de roerarm te bepalen. De servo -signaalregeling is een pulsbreedte gemoduleerd (PWM) signaal, waarbij een microcontroller dit signaal gemakkelijk kan genereren.

II. Stappermotor basisprincipe

Hoe het werkt:

Normaal gesproken is de rotor van een motor een permanente magneet en wanneer de stroom door de statorwikkelingen stroomt, produceren de statorwikkelingen een vectormagnetisch veld. Dit magnetische veld zal de rotor aandrijven om door een hoek te roteren, zodat de richting van het paar magnetische velden van de rotor hetzelfde zal zijn als de richting van het magnetische veld van de stator. Wanneer het vectormagnetische veld van de stator onder een hoek roteert. De rotor roteert ook een hoek met dit magnetische veld. Voor elke elektrische ingang elektrische puls roteert de motor een hoekstap naar voren. De output hoekverplaatsing is evenredig met het aantal invoerpulsen en de rotatiesnelheid is evenredig met de frequentie van de pulsen. Door de volgorde te veranderen waarin de wikkelingen worden bekrachtigd, keert de motor om. Daarom kan het aantal en de frequentie van pulsen en de volgorde van energie van de wikkelingen van elke fase van de motor worden gestimuleerd om de rotatie van de steppermotor te regelen.

Principe van het genereren van warmte:

Zie meestal allerlei motoren, interne zijn ijzeren kern- en kronkelende spoel. Wikkelweerstand, vermogen zal verlies, verliesgrootte en weerstand produceren en stroom is evenredig met het vierkant, dat vaak koperverlies wordt genoemd, als de stroom niet de standaard DC of sinusgolf is, zal ook harmonisch verlies opleveren; Kern heeft hysterese wervelstroomeffect, in het afwisselend magnetische veld zal ook verlies produceren, de grootte van het materiaal, de stroom, de frequentie, de spanningsgerelateerde, die ijzerverlies wordt genoemd. Koperverlies en ijzerverlies zullen zich manifesteren in de vorm van het genereren van warmte, waardoor de efficiëntie van de motor wordt beïnvloed. Stappenmotor nastreeft in het algemeen de positioneringsnauwkeurigheid en koppeluitgang na, de efficiëntie is relatief laag, de stroom is over het algemeen groter en de harmonische componenten zijn hoog, de frequentie van de stroom die afwisselend met de snelheid en verandering, dus stappenmotoren hebben over het algemeen een warmtesituatie en de situatie is ernstiger dan de algemene AC -motor.

Iii. Roerconstructie

De servo bestaat voornamelijk uit een behuizing, een printplaat, een aandrijfmotor, een versnellingsbak en een positiedetectie -element. Het werkingsprincipe is dat de ontvanger een signaal naar de servo stuurt en dat de IC op de printplaat de korselloze motor drijft om te beginnen met roteren, en het vermogen wordt verzonden naar de zwaaitarm door de reductiewiel en tegelijkertijd de positiedetector een signaal teruggestuurd om te bepalen of het op de positionering is aangekomen of niet. De positiedetector is eigenlijk een variabele weerstand. Wanneer de servo roteert, zal de weerstandswaarde dienovereenkomstig veranderen en kan de rotatiehoek bekend zijn door de weerstandswaarde te detecteren. Algemene servomotor is een dunne koperdraad gewikkeld rond een driepolige rotor, wanneer de stroom door de spoel stroomt, zal een magnetisch veld genereren, en de periferie van de rotormagneet om afstoting te produceren, die op zijn beurt de rotatiekracht genereert. Volgens de fysica is het traagheidsmoment van een object recht evenredig met zijn massa, dus hoe groter de massa van het te roteren object, hoe groter de vereiste kracht. Om een ​​snelle rotatiesnelheid en een laag stroomverbruik te bereiken, is de servo gemaakt van dunne koperen draden gedraaid in een zeer dunne holle cilinder, die een zeer lichtgewicht holle rotor vormen zonder polen, en magneten worden in de cilinder geplaatst, die de holle bekermotor is.

Om bij verschillende werkomgevingen te voldoen, zijn er servo's met waterdichte en stofdichte ontwerpen; En als reactie op verschillende belastingsvereisten, zijn er plastic en metalen tandwielen voor servo's, en metalen tandwielen voor servo's zijn over het algemeen high-torque en snel snel, met het voordeel dat de tandwielen niet worden afgebroken vanwege overmatige belastingen. Servo's met een hogere kwaliteit zullen worden uitgerust met kogellagers om de rotatie sneller en nauwkeuriger te maken. Er is een verschil tussen één kogellager en twee kogellagers, natuurlijk zijn de twee kogellagers beter. De nieuwe FET -servo's gebruiken voornamelijk FET (veldeffecttransistor), wat het voordeel heeft van lage interne weerstand en dus minder stroomverlies dan normale transistoren.

IV. Servo -werkingsprincipe

Van de PWM -golf in het interne circuit om een ​​biasspanning te genereren, de contactorgenerator door het reductieviel om de potentiometer aan te sturen om te bewegen, zodat wanneer het spanningsverschil nul is, de motor stopt, om het effect van servo te bereiken.

De protocollen voor servo PWM's zijn allemaal hetzelfde, maar de nieuwste servo's die moeten verschijnen, kunnen anders zijn.

Het protocol is in het algemeen: hoog niveau breedte in 0,5 ms ~ 2,5 ms om de servo te regelen om door verschillende hoeken te draaien.

V. Hoe servo -motoren werken

De onderstaande afbeelding toont een servomotorbesturingscircuit gemaakt met een stroom operationele versterker LM675 en de motor is een DC -servomotor. Zoals te zien is in de figuur, wordt de operationele versterker LM675 van het vermogen geleverd door 15V en wordt de 15V-spanning toegevoegd aan de in-fase-ingang van de operationele versterker LM675 tot RP 1, en de uitgangsspanning van de LM675 wordt toegevoegd aan de invoer van de Servo Motor. De motor is uitgerust met een snelheidsmeetsignaalgenerator voor realtime detectie van de motorsnelheid. In feite is de snelheidssignaalgenerator een soort generator en de uitgangsspanning is evenredig met de rotatiesnelheid. De spanningsuitgang van de snelheidsmetingssignaalgenerator G wordt teruggevoerd naar de inverterende ingang van de operationele versterker als een snelheidsfoutsignaal na een spanningsverdelercircuit. De spanningswaarde ingesteld door het snelheidscommando Potentiometer RP1 wordt toegevoegd aan de in-fase-ingang van de operationele versterker na spanningsafdeling door R1.R2, die gelijkwaardig is aan de referentiespanning.

Controleschema van de servomotor

Servomotor: aangegeven door de letter M voor servomotor, is het de bron van stroom voor het aandrijfsysteem. Operationele versterker: aangeduid met de circuitnaam, d.w.z. LM675, is een versterkerstuk in het servo -besturingscircuit dat de aandrijfstroom voor de servomotor levert.

Speed ​​Command Potentiometer RP1: Stelt de referentiespanning van de operationele versterker in het circuit in, d.w.z. snelheidsinstelling. Versterker versterkingaanpassing Potentiometer RP2: gebruikt in het circuit om de versterkingsversterking en de grootte van het snelheidsfeedbacksignaal te verfijnen.

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 De operationele versterker neemt toe. Omgekeerd, wanneer de belasting kleiner wordt en de motorsnelheid toeneemt, stijgt de uitgangsspanning van de snelheidsmetingssignaalgenerator, de feedbackspanning die is toegevoegd aan de omgekeerde ingang van de operationele versterker neemt toe, het verschil tussen deze spanning en de referentiespanning afneemt, de uitvoering van de operationele waarde van de operationele waarde automatisch.