Servo - co to jest? Urządzenie, połączenie, zasada działania, cel

Pomimo tego, że zautomatyzowane systemy sterowania wkroczyły w nasze codzienne życie, nie wszyscy wiedzą o serwonapędu. Co to jest? Jest to system, który implementuje wysoce precyzyjne procesy dynamiczne. Urządzenie składa się z silnika, czujnika i jednostka sterująca zapewnić wymaganą prędkość, położenie i moment obrotowy.

Napędy serwonapędów obejmują różne wzmacniacze i regulatory, ale termin ten jest częściej stosowany w systemach automatycznych w odniesieniu do napędu z ujemnym sprzężeniem zwrotnym położenia. Podstawą jest regulacja silnika po podaniu sygnału sterującego.

Jak działa serwo

Co to jest, łatwiej jest zrozumieć, jeśli rozważymy projekt i działanie urządzenia. Elektromechaniczne urządzenie serwo znajduje się w tej samej obudowie. Jego charakterystyka to konstrukcja, napięcie robocze, częstotliwość i moment obrotowy. Zgodnie z odczytami czujnika z kontrolera lub układu scalonego, odbierany jest sygnał, aby dostosować działanie serwomotoru.

Najprostszym urządzeniem jest Silnik prądu stałego, obwód sterowania i potencjometr. Konstrukcja zapewnia obecność skrzyni biegów, aby uzyskać określoną prędkość ruchu wału wyjściowego.

Schemat kontroli

Połączenie serwomechanizmu może być wykonane za pomocą prostego obwodu czasowego NE555 w trybie generatora impulsów.

Położenie wału silnika jest określone przez szerokość impulsu, która jest ustawiana przez zmienny rezystor R1. Sygnały muszą być przesyłane w sposób ciągły przez generator, na przykład co 20 ms. Po odebraniu polecenia (przesunięciu suwaka rezystora) wał wyjściowy skrzyni biegów zostaje obrócony i ustawiony w określonej pozycji. Pod wpływem zewnętrznym będzie się opierał, starając się pozostać na swoim miejscu.

Mechaniczna regulacja systemu grzewczego

Napęd Servo - co to jest? Tak jest jest dobrze rozumiane przez jego pracę w systemie ogrzewania podłogowego jako urządzenie regulujące przepływ płynu chłodzącego. Jeśli robisz to ręcznie, będziesz musiał ciągle obracać zawory na kolektorach, ponieważ przepływ gorącej wody dostarczanej do obiegów grzewczych jest zmienny.

Różne urządzenia służą do automatycznej regulacji systemów ogrzewania podłogowego. Najprostszy to głowica termiczna zamontowana na zaworze regulacyjnym. Składa się z mechanicznego pokrętła regulacji, mechanizmu sprężynującego i mieszków połączonych z popychaczem. Gdy temperatura wewnątrz mieszka wzrasta, toluen jest ogrzewany, co w tym przypadku rozszerza się i naciska na trzon zaworu, zamykając go. Przepływ chłodziwa jest zablokowany i zaczyna schładzać się w obiegu grzewczym. Po ochłodzeniu do określonego poziomu mieszek ponownie otwiera zawór i do układu wchodzi nowa porcja gorącej wody.

Mechaniczne regulatory są instalowane na każdym konturze ciepłej podłogi i regulowane ręcznie, po czym temperatura jest automatycznie utrzymywana na stałym poziomie.

Elektryczne serwo do ogrzewania

Bardziej zaawansowanym urządzeniem jest elektryczny serwomechanizm do ogrzewania lub ogrzewania podłogowego. Obejmuje on system powiązanych ze sobą mechanizmów, które utrzymują temperaturę powietrza w pomieszczeniu.

Serwo do ogrzewania działa z termostatem, który jest zamontowany na ścianie. Żuraw z napędem elektrycznym jest zainstalowany na rurze zasilającej, przed kolektorem ogrzewanej wodą podłogi. Następnie następuje połączenie, napięcie zasilania wynosi 220 V, a tryb wstępny jest ustawiony na termostacie. System jest wyposażony w dwa czujniki: jeden w podłodze, a drugi w pokoju. Przesyłają polecenia do termostatu, który steruje serwomechanizmem podłączonym do kranu. Dokładność regulacji będzie wyższa, jeśli zainstalujesz inne urządzenie na ulicy, ponieważ warunki klimatyczne ciągle się zmieniają i wpływają na temperaturę w pomieszczeniach.

Napęd serwo steruje zaworem dwu- lub trójdrogowym. Pierwsza zmienia temperaturę chłodziwa w systemie grzewczym. Zawór trójdrożny z serwonapędem utrzymuje stałą temperaturę, ale zmienia przepływ gorącej wody dostarczanej do obwodów. Od zawiera 2 wejścia dla gorącego płynu (rura zasilająca) i chłodu (powrót). Jest tylko jedno wyjście, przez które jest podawana mieszanina o danej temperaturze. Zawór miesza przepływ, regulując w ten sposób przepływ ciepła do kolektorów. Jeśli jedno z wejść otworzy się, drugie zacznie się chować. W takim przypadku natężenie przepływu na wyjściu pozostaje stałe.

Klapa tylna Servo

Nowoczesne samochody są w większości produkowane z automatycznym otwieraniem i zamykaniem bagażnika. Wymaga to instalacji serwosilnika. Producenci stosują 2 metody, aby zapewnić samochód z podobną opcją. Niezawodną opcją jest siłownik pneumatyczny, ale kosztuje więcej. Napęd jest sterowany na kilka sposobów do wyboru:

• od pilota;
• przycisk na panelu drzwi kierowcy;
• uchwyt na pokrywie bagażnika.

Ręczne otwieranie nie zawsze jest wygodne, szczególnie w zimie, gdy zamek może zamarznąć. Serwo bagażnika połączone jest z blokadą, która dodatkowo chroni samochód przed nieautoryzowanym wejściem.

Urządzenia są używane w samochodach zagranicznych, ale w razie potrzeby można je instalować na modelach krajowych. Zaleca się stosowanie napędu z silnikiem elektrycznym.

Wciąż są urządzenia z płytami magnetycznymi, ale są one bardziej skomplikowane i mniej powszechne.

Najtańsze są urządzenia elektryczne, przeznaczone tylko do otwierania. Możesz podnieść napęd tułowia, składający się z silnika elektrycznego z mechanizmem bezwładności, wyłączający się, gdy pojawi się przeszkoda w ruchu. Drogie modele składają się z urządzenia do podnoszenia i opuszczania pokrywy, samozamykacza mechanizmu blokującego, sterownika i czujników.

Instalowanie i regulowanie serwomechanizmu pokrywy bagażnika odbywa się w fabryce, ale proste urządzenia mogą być wykonywane ręcznie.

Charakterystyka serwomechanizmu

Urządzenia są dostępne w wersjach analogowych i cyfrowych. Napędy na zewnątrz nie różnią się niczym, ale różnica między nimi jest znacząca. Te ostatnie mają dokładniejszy rozwój poleceń, ponieważ sterowanie odbywa się za pomocą mikroprocesorów. W przypadku serwonapędów programy są zapisywane i wprowadzane. Urządzenia analogowe działają na sygnałach mikroczipów. Ich zalety to proste urządzenie i niższa cena.

Główne parametry do wyboru są następujące:

1. Moc. Napięcie zasilania jest wytwarzane przez trzy przewody. Impuls przekazywany jest na biało, napięcie robocze jest przesyłane przez czerwony, czarny lub brązowy jest neutralny.
2. Rozmiary: duże, standardowe i mikro urządzenia.
3. Prędkość To zależy od tego, jak długo wał obraca się o kąt 60 ^° . Tanie urządzenia mają prędkość 0,22 sekundy. Jeśli potrzebujesz dużej prędkości, będzie to 0,06 sekundy.
4. Wielkość chwili. Parametr jest priorytetem, ponieważ sterowanie staje się trudniejsze przy niewielkim momencie obrotowym.

Jak kontrolować cyfrowy serwo?

Napędy łączą się z programowalnymi kontrolerami, wśród których Arduino jest dobrze znane. Połączenie z płytą wykonano trzema przewodami. Dwa napięcia zasilania, a trzeci - sygnał sterujący.

Instrukcja sterowanego cyfrowo serwonapędu zapewnia prosty program w sterowniku, który pozwala odczytać odczyty z potencjometru i przekształcić je w liczbę. Następnie jest ona przekształcana na polecenie przeniesienia na obrót wału serwomotoru do określonej pozycji. Program jest zapisywany na dysku, a następnie przesyłany do kontrolera.

Wniosek

Przeanalizowaliśmy szczegółowo serwonapęd. Co to jest, stanie się jasne, kiedy trzeba zautomatyzować różne procesy, w których chcesz obrócić i przytrzymać w określonej pozycji wał silnika. Urządzenia są dostępne analogowo i cyfrowo. Te ostatnie znalazły szersze zastosowanie ze względu na wysoki poziom rozdzielczości, wysoką moc i dokładność pozycjonowania.