什么是伺服電機(jī)?
伺服電機(jī)是一種可以非常精確地推動或旋轉(zhuǎn)物體的電氣設(shè)備。如果要旋轉(zhuǎn)并以某些特定角度或距離物體,則可以使用伺服電機(jī)。它只是由通過伺服機(jī)構(gòu)運行的簡單電動機(jī)組成。如果使用的電機(jī)是直流電,則稱為直流伺服電動機(jī);如果是交流電的電動機(jī),則稱為交流伺服電動機(jī)。我們可以使用小巧輕便的包裝獲得非常高扭矩的伺服電機(jī)。由于具有這些功能,它們已在玩具車,遙控直升機(jī)和飛機(jī),機(jī)器人技術(shù),機(jī)器等許多應(yīng)用中使用。
伺服電機(jī)的額定千克/厘米(千克公斤厘米)的大多數(shù)業(yè)余伺服電機(jī)的額定值為3kg/cm或6kg/cm或12kg/cm。公斤/厘米告訴您在特定距離下伺服電機(jī)可以舉起多少重量。例如:如果負(fù)載懸吊在距電機(jī)軸1cm的位置,則6kg/cm的伺服電機(jī)應(yīng)該能夠舉起6kg,距離越大,承載能力越小。
伺服的位置電機(jī)由電脈沖決定,其電路放置在電機(jī)旁邊。
伺服機(jī)構(gòu)
它由三部分組成:
受控設(shè)備
輸出傳感器
反饋系統(tǒng)
它是閉環(huán)系統(tǒng),它使用正反饋系統(tǒng)控制軸的運動和最終位置。在此,該設(shè)備受反饋信號控制,該反饋信號是通過比較輸出信號和參考輸入信號而生成的。
此處將參考輸入信號與參考輸出信號進(jìn)行比較第三信號由反饋系統(tǒng)產(chǎn)生。并且該第三信號用作控制設(shè)備的輸入信號。只要生成反饋信號或參考輸入信號與參考輸出信號之間存在差異,該信號就會存在。因此,伺服機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)是在出現(xiàn)噪聲的情況下將系統(tǒng)的輸出維持在所需的值。
伺服電機(jī)的工作原理
伺服系統(tǒng)由電動機(jī)(直流或交流),電位計,齒輪組件和控制電路組成。首先,我們使用齒輪組件來降低RPM并增加電動機(jī)的扭矩。假設(shè)在伺服電機(jī)軸的初始位置,電位器旋鈕的位置應(yīng)使在電位器的輸出端口上不產(chǎn)生電信號?,F(xiàn)在,將電信號提供給錯誤檢測器放大器的另一個輸入端子。現(xiàn)在,這兩個信號之間的差異(一個來自電位計,另一個來自其他源)將通過反饋機(jī)制進(jìn)行處理,并根據(jù)誤差信號提供輸出。該錯誤信號用作電動機(jī)的輸入,電動機(jī)開始旋轉(zhuǎn)?,F(xiàn)在,電機(jī)軸與電位計連接,并且隨著電機(jī)旋轉(zhuǎn),電位計將產(chǎn)生信號。因此,當(dāng)電位計的角度位置發(fā)生變化時,其輸出反饋信號也會發(fā)生變化。一段時間后,電位器的位置到達(dá)電位器的輸出與提供的外部信號相同的位置。在這種情況下,由于外部施加的信號與電位器產(chǎn)生的信號之間沒有差異,因此放大器到電機(jī)輸入之間將沒有輸出信號。在這種情況下,電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。
控制伺服電動機(jī):
所有電動機(jī)都有三根電線。
伺服電機(jī)由PWM(帶調(diào)制脈沖)控制,其中兩個用于電源(正和負(fù)),一個用于從MCU發(fā)送的信號。由控制線提供。有最小脈沖,最大脈沖和重復(fù)率。伺服電動機(jī)可以從其中間位置的任一方向旋轉(zhuǎn)90度。伺服電機(jī)期望每20毫秒(ms)看到一個脈沖,脈沖的長度將決定電機(jī)旋轉(zhuǎn)多遠(yuǎn)。例如,一個1.5ms的脈沖將使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)到90°位置,例如,如果脈沖短于1.5ms,則軸將移至0°,如果脈沖長于1.5ms,則它將使伺服器旋轉(zhuǎn)至180°。
伺服電機(jī)工作原理 PWM(脈沖寬度調(diào)制)原理,這意味著其旋轉(zhuǎn)角度由施加到其控制PIN的脈沖持續(xù)時間控制。伺服電機(jī)基本上由直流電機(jī)組成,該直流電機(jī)由可變電阻器(電位計)和一些齒輪控制。直流電動機(jī)的高速力通過齒輪轉(zhuǎn)換為扭矩。我們知道,工作=力X距離,在直流電動機(jī)中,力較小,距離(速度)較大,在伺服中,力較大,距離較小。電位計連接到伺服器的輸出軸,以計算角度并以所需角度停止直流電動機(jī)。
伺服電動機(jī)可以從0到180度,但最高可以上升到210度,具體取決于制造商??梢酝ㄟ^在其控制銷上施加適當(dāng)寬度的電脈沖來控制這種旋轉(zhuǎn)程度。伺服每20毫秒檢查一次脈沖。寬度為1 ms(1毫秒)的脈沖可將伺服旋轉(zhuǎn)到0度,將1.5ms的寬度旋轉(zhuǎn)到90度(空檔),將2 ms的脈沖將其旋轉(zhuǎn)到180度。
所有伺服電機(jī)直接工作使用+ 5V電源軌,但是我們必須謹(jǐn)慎考慮電機(jī)消耗的電流量,如果您打算使用兩個以上的伺服電機(jī),則應(yīng)設(shè)計適當(dāng)?shù)乃欧帘巍?/p>
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