I. Skillnader mellan stegmotorer och servo och servomotorer

Stegmotor: Är den elektriska pulssignalen till vinkelförskjutning eller linjekampning av det öppna stigelementets motordelar. Enkelt uttryckt förlitar det sig på den elektriska pulssignalen för att styra vinkeln och antalet varv. Så han förlitar sig bara på pulssignalen för att bestämma hur mycket rotation. Eftersom det inte finns någon sensor kan stoppvinkeln avvika. Den exakta pulssignalen minimerar emellertid avvikelsen.

Servomotor: Lita på servokontrollkretsen för att styra motorns hastighet genom sensorn för att styra rotationsläget. Så positionskontrollen är mycket exakt. Och rotationshastigheten är också varierande.

Servo (elektronisk servo): Servomotorns huvudkomponent är servomotorn. Den innehåller servomotorstyrningskrets + reduktionsväxeluppsättning. Åh ja, servomotor har inte reduktionsväxel. Och servon har en reduktionsväxeluppsättning.

När det gäller en gräns servo förlitar den sig på en potentiometer under utgångsaxeln för att bestämma styrvinkeln på rodret. Servosignalkontrollen är en pulsbreddmodulerad (PWM) -signal, där en mikrokontroller enkelt kan generera denna signal.

Ii. Stegmotorisk grundprincip

Hur det fungerar:

Normalt är en motorns rotor en permanent magnet, och när strömmen flyter genom statorlindningarna producerar statorlindningarna ett vektormagnetfält. Detta magnetfält kommer att få rotorn att rotera med en vinkel, så att riktningen för paret med magnetfält för rotorn kommer att vara densamma som riktningen för statorns magnetfält. När vektormagnetfältet för statorn roterar med en vinkel. Rotorn roterar också med en vinkel med detta magnetfält. För varje ingång elektrisk puls roterar motorn ett vinkelsteg framåt. Dess utgångsvinkelförskjutning är proportionell mot antalet ingångspulser, och dess rotationshastighet är proportionell mot pulsens frekvens. Genom att ändra ordningen i vilken lindningarna är energiska vänder motorn. Därför kan antalet och frekvensen för pulser och ordningen för att aktivera lindningarna i varje fas i motorn styras för att styra stegmotorns rotation.

Princip för värmeproduktion:

Vanligtvis ser alla slags motorer, inre är järnkärna och lindande spole. Lindningsmotstånd, kraft kommer att ge förlust, förluststorlek och motstånd och ström är proportionell mot torget, som ofta kallas kopparförlust, om strömmen inte är standard DC eller sinusvåg, kommer också att ge harmonisk förlust; Core har hysteres -virvelströmeffekt, i det växlande magnetfältet kommer också att ge förlust, storleken på materialet, ström, frekvens, spänningsrelaterad, som kallas järnförlust. Kopparförlust och järnförlust kommer att manifesteras i form av värmeproduktion och därmed påverkar motorens effektivitet. Stegmotor strävar generellt på positioneringsnoggrannhet och vridmomentutgång, effektiviteten är relativt låg, strömmen är i allmänhet större och de harmoniska komponenterna är höga, frekvensen för strömmen som växlar med hastighet och förändring, så att stegmotorer i allmänhet har en värmesituation och situationen är mer allvarlig än den allmänna växelströmsmotorn.

Iii. Roder

Servo består huvudsakligen av ett hus, ett kretskort, en drivmotor, en växelreducerande och ett positionsdetekteringselement. Dess arbetsprincip är att mottagaren skickar en signal till servon, och IC på kretskortet driver den korelösa motorn att börja rotera, och kraften överförs till svängarmen genom reduktionsutrustningen, och samtidigt skickar positionsdetektorn en signal tillbaka för att avgöra om den har kommit till positioneringen eller inte. Positiondetektorn är faktiskt ett variabelt motstånd. När servon roterar kommer motståndsvärdet att förändras i enlighet därmed och rotationsvinkeln kan kännas genom att detektera motståndsvärdet. General Servo Motor är en tunn koppartråd lindad runt en tre-polig rotor, när strömmen flyter genom spolen kommer att generera ett magnetfält och rotormagnetens periferi för att producera repulsion, vilket i sin tur genererar rotationskraften. Enligt fysik är tröghetsmomentet för ett objekt direkt proportionellt mot dess massa, så ju större massan på föremålet ska roteras, desto större är den kraft som krävs. För att uppnå snabb rotationshastighet och låg effektförbrukning är servon tillverkad av tunna koppartrådar vridna till en mycket tunn ihålig cylinder, och bildar en mycket lätt ihålig rotor utan stolpar, och magneter placeras inuti cylindern, som är den ihåliga koppmotorn.

För att passa olika arbetsmiljöer finns det servon med vattentäta och dammtäta mönster; Och som svar på olika belastningskrav finns det plast- och metallväxlar för servon, och metallväxlar för servon är i allmänhet hög vridmoment och höghastighet, med fördelen att kugghjulen inte kommer att flisas på grund av överdrivna belastningar. Servos med högre kvalitet kommer att vara utrustade med kullager för att göra rotationen snabbare och mer exakta. Det finns en skillnad mellan ett kullager och två kullager, naturligtvis är de två kullagerarna bättre. De nya FET -servonerna använder huvudsakligen FET (fälteffekttransistor), vilket har fördelen med låg internt motstånd och därför mindre aktuell förlust än normala transistorer.

Iv. Servoprincip

Från PWM -vågen in i den inre kretsen för att generera en förspänning, stannar kontaktorgeneratorn genom reduktionsutrustningen för att driva potentiometern för att röra sig, så att när spänningsskillnaden är noll, stannar motorn för att uppnå effekten av servo.

Protokollen för servo PWM är alla desamma, men de senaste servon som visas kan vara olika.

Protokollet är i allmänhet: Hög nivåbredd i 0,5 ms ~ 2,5 ms för att kontrollera servon för att vända genom olika vinklar.

V. Hur servomotorer fungerar

Figuren nedan visar en servomotorstyrningskrets tillverkad med en kraftförstärkare LM675, och motorn är en DC -servomotor. Som framgår av figuren tillförs kraftverksamhetsförstärkaren LM675 av 15V, och 15V-spänningen tillsätts i fas-ingången till den operativa förstärkaren LM675 till och med Rp 1, och utgångsspänningen för LM675 läggs till ingången till servomotorn. Motorn är utrustad med en hastighetsmätningssignalgenerator för realtidsdetektering av motorhastigheten. Faktum är att hastighetssignalgeneratorn är en slags generator, och dess utgångsspänning är proportionell mot rotationshastigheten. Spänningsutgången från hastighetsmätningssignalgeneratorn G matas tillbaka till den inverterande ingången på den operativa förstärkaren som en hastighetsfelsignal efter en spänningsdelare krets. Det spänningsvärde som ställs in av hastighetskommandot potentiometer RP1 tillsätts till den operativa förstärkarens inmatning efter spänningsavdelningen med R1.R2, vilket motsvarar referensspänningen.

Kontrollscheman för servomotor

Servomotor: Ange med bokstaven M för servomotor, det är källan till kraft för drivsystemet. Operativ förstärkare: Betecknad med kretsnamnet, dvs LM675, är en förstärkare i servokontrollkretsen som ger drivströmmen för servomotorn.

Hastighetskommandot Potentiometer RP1: Ställer in referensspänningen för den operativa förstärkaren i kretsen, dvs hastighetsinställningen. Förstärkarförstärkningsjustering Potentiometer RP2: Används i kretsen för att finjustera förstärkarförstärkningen respektive storleken på hastighetsåterkopplingssignalen.

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 Förstärkare ökar. Omvänt, när belastningen blir mindre och motorhastigheten ökar, stiger utgångsspänningen för hastighetsmätningssignalgeneratorn, återkopplingsspänningen som läggs till den inverterade ingången till den operativa förstärkaren minskar, skillnaden mellan denna spänning och den referenshastigheten minskar, utgångsspänningen för operationsförstärkaren minskar, och motorhastigheten minskar enligt denna referenshastighet kan vara den set -selettförstärkare.