Động cơ servo
Cấu trúc bên trong động cơ servo
Động cơ servo bao gồm một động cơ DC nhỏ; một bộ bánh răng chuyển số; một chiết áp điều chỉnh phản hồi; và một bảng điều khiển điện tử. Trong số đó, động cơ DC quay tốc độ cao cung cấp năng lượng ban đầu, điều khiển bộ bánh răng (giảm tốc) để tạo ra công suất mô-men xoắn cao, tỷ số truyền của bộ bánh răng càng lớn, mô-men đầu ra của mô tơ servo càng lớn , nghĩa là, càng chịu được trọng lượng lớn hơn, nhưng tốc độ quay cũng thấp hơn. Cấu trúc của nó như sau:
Động cơ servo hoạt động như thế nào
Động cơ servo là một hệ thống phản hồi vòng kín điển hình. Nguyên tắc có thể như sau:
Bộ bánh răng giảm tốc được điều khiển bởi một động cơ và thiết bị đầu cuối (đầu ra) của nó điều khiển một chiết áp tỷ lệ tuyến tính để phát hiện vị trí. Chiết áp chuyển đổi tọa độ góc thành phản hồi điện áp tỷ lệ với bảng mạch điều khiển và điều khiển bảng mạch để điều khiển nó và đầu vào. Tín hiệu xung được so sánh để tạo ra xung điều chỉnh và điều khiển động cơ quay theo hướng thuận hoặc ngược để vị trí đầu ra của bộ bánh răng trùng với giá trị mong muốn, do đó xung điều chỉnh có xu hướng bằng 0, nhờ đó đạt được mục đích định vị chính xác động cơ servo.
Cách điều khiển động cơ servo
Động cơ micro servo tiêu chuẩn có ba dòng điều khiển: nguồn, mặt đất và điều khiển. Đường dây điện và đất được sử dụng để cung cấp cho động cơ DC bên trong và năng lượng cần thiết để điều khiển đường dây. Điện áp thường nằm trong khoảng từ 4V đến 6V. Nguồn điện nên được cách ly với nguồn điện của hệ thống xử lý càng nhiều càng tốt (vì động cơ servo tạo ra tiếng ồn). Ngay cả một động cơ servo nhỏ cũng làm giảm điện áp của bộ khuếch đại trong khi tải nặng, do đó tỷ lệ cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống phải hợp lý.
Nhập tín hiệu xung chuyển tiếp định kỳ. Thời gian mức cao của tín hiệu xung định kỳ này thường nằm trong khoảng từ 1ms đến 2ms, trong khi thời gian ở mức thấp phải nằm trong khoảng từ 5ms đến 20ms. Nó không quá nghiêm ngặt. Bảng dưới đây cho thấy Mối quan hệ giữa độ rộng xung dương của xung định kỳ 20ms điển hình và vị trí tay đầu ra của động cơ servo vi mô:
Động cơ servo dẫn điện
Có ba đầu dẫn điện, như trong hình. Đường màu đỏ trong ba dòng của mô tơ servo là đường điều khiển và được kết nối với chip điều khiển. Ở giữa là cáp nguồn làm việc của SERVO, công suất làm việc chung là 5V. Thứ ba là mặt đất.
Tốc độ động cơ servo
Tốc độ tức thời của động cơ servo được xác định bởi sự phù hợp của động cơ DC bên trong của nó và bộ bánh răng chuyển số. Giá trị là duy nhất dưới ổ điện áp không đổi. Tuy nhiên, tốc độ di chuyển trung bình có thể được thay đổi bằng phương pháp kiểm soát tạm dừng phân đoạn. Ví dụ: chúng ta có thể chia vòng quay với phạm vi hành động 90o thành 128 điểm tạm dừng và nhận ra sự thay đổi của 0o-90o bằng cách kiểm soát độ dài của mỗi điểm tạm dừng. Tốc độ trung bình. Đối với hầu hết các động cơ servo, đơn vị tốc độ được xác định bởi "độ / giây".
Thận trọng khi sử dụng động cơ servo
Trừ khi bạn đang sử dụng mô tơ servo kỹ thuật số, vị trí tay đầu ra của mô tơ servo ở trên chỉ là một con số không chính xác. Động cơ micro tương tự thông thường không phải là một thiết bị định vị chính xác. Ngay cả với cùng một thương hiệu sản phẩm động cơ servo thu nhỏ, sự khác biệt giữa chúng là rất lớn. Khi cùng một xung được điều khiển, các động cơ servo khác nhau có độ lệch là ± 10o. Nó cũng bình thường.
Vì những lý do trên, không nên sử dụng xung dưới 1ms và hơn 2ms làm tín hiệu ổ đĩa. Trên thực tế, thiết kế ban đầu của động cơ servo chỉ trong phạm vi ± 45o. Hơn nữa, khi phạm vi này bị vượt quá, mối quan hệ tuyến tính giữa các góc quay của độ rộng xung cũng xấu đi. Đặc biệt chú ý không bao giờ tải tín hiệu xung làm cho vị trí đầu ra của mô tơ servo vượt quá ± 90o, nếu không, nó sẽ làm hỏng cơ cấu giới hạn đầu ra của động cơ servo hoặc bộ bánh răng và các bộ phận cơ khí khác.
