I. Différences entre les moteurs pas à pas et les servos et les servomoteurs

Moteur pas à pas: Le signal d'impulsion électrique est-il en déplacement angulaire ou déplacement de ligne des pièces de moteur pas à pas l'élément de commande en boucle ouverte. Autrement dit, il repose sur le signal d'impulsion électrique pour contrôler l'angle et le nombre de virages. Il ne s'appuie donc que sur le signal d'impulsion pour déterminer la quantité de rotation. Puisqu'il n'y a pas de capteur, l'angle d'arrêt peut s'écarter. Cependant, le signal d'impulsion précis minimise l'écart.

Servomoteur: comptez sur le circuit de commande de servo pour contrôler la vitesse du moteur, à travers le capteur pour contrôler la position de rotation. Le contrôle de position est donc très précis. Et la vitesse de rotation est également variable.

Servo (servo électronique): Le composant principal du servo est le servomoteur. Il contient un circuit de commande de moteur servo + ensemble de vitesse de réduction. Oh ouais, le servo-moteur n'a pas de matériel de réduction. Et le servo a un ensemble de matériel de réduction.

Dans le cas d'un servo limite, il s'appuie sur un potentiomètre sous la tige de sortie pour déterminer l'angle de direction du bras de gouvernail. Le contrôle du signal Servo est un signal modulé par la largeur d'impulsion (PWM), où un microcontrôleur peut facilement générer ce signal.

Ii Principe de base du moteur pas à pas

Comment ça marche:

Normalement, le rotor d'un moteur est un aimant permanent, et lorsque le courant traverse les enroulements du stator, les enroulements du stator produisent un champ magnétique vectoriel. Ce champ magnétique entraînera le rotor pour tourner par un angle, de sorte que la direction de la paire de champs magnétiques du rotor sera la même que la direction du champ magnétique du stator. Lorsque le champ magnétique vectoriel du stator tourne d'un angle. Le rotor tourne également sous un angle avec ce champ magnétique. Pour chaque impulsion électrique d'entrée, le moteur tourne un pas en avant. Son déplacement angulaire de sortie est proportionnel au nombre d'impulsions d'entrée, et sa vitesse de rotation est proportionnelle à la fréquence des impulsions. En modifiant l'ordre dans lequel les enroulements sont sous tension, le moteur s'inverse. Par conséquent, le nombre et la fréquence des impulsions et l'ordre de dynamiser les enroulements de chaque phase du moteur peuvent être contrôlés pour contrôler la rotation du moteur pas à pas.

Principe de la génération de chaleur:

Voir généralement toutes sortes de moteurs, les internes sont le noyau en fer et la bobine de bobinage. La résistance à l'enroulement, la puissance produira la perte, la taille de la perte et la résistance et le courant est proportionnel au carré, qui est souvent appelé la perte de cuivre, si le courant n'est pas la DC ou l'onde sinusoïdale standard, produira également une perte harmonique; Le noyau a l'effet de courant de Foucault de l'hystérésis, dans le champ magnétique alternatif produira également la perte, la taille du matériau, le courant, la fréquence, la tension liée, qui est appelée perte de fer. La perte de cuivre et la perte de fer se manifesteront sous forme de génération de chaleur, affectant ainsi l'efficacité du moteur. Le moteur de trempage poursuit généralement la précision du positionnement et la production de couple, l'efficacité est relativement faible, le courant est généralement plus grand et les composants harmoniques sont élevés, la fréquence de l'alternance de courant avec la vitesse et le changement, donc les moteurs à pas ont généralement une situation de chaleur et la situation est plus grave que le moteur AC général.

Iii. Construction du gouvernail

Le servo est principalement composé d'un boîtier, d'une carte de circuit imprimé, d'un moteur d'entraînement, d'un réducteur d'équipement et d'un élément de détection de position. Son principe de travail est que le récepteur envoie un signal au servo, et le CI sur la carte de circuit imprimé conduit le moteur sans noyau pour commencer à tourner, et la puissance est transmise au bras de swing à travers le train de réduction, et en même temps, le détecteur de position renvoie un signal pour déterminer s'il est arrivé au positionnement ou non. Le détecteur de position est en fait une résistance variable. Lorsque le servo tourne, la valeur de la résistance changera en conséquence et l'angle de rotation peut être connu en détectant la valeur de la résistance. Le servomoteur général est un fil de cuivre mince enroulé autour d'un rotor à trois pôles, lorsque le courant traverse la bobine générera un champ magnétique, et la périphérie de l'aimant du rotor pour produire une répulsion, qui génère à son tour la force de rotation. Selon la physique, le moment d'inertie d'un objet est directement proportionnel à sa masse, de sorte que plus la masse de l'objet est élevée, plus la force est grande. Afin d'atteindre une vitesse de rotation rapide et une faible consommation d'énergie, le servo est fait de fils de cuivre minces tordus dans un cylindre creux très mince, formant un rotor creux très léger sans poteaux, et les aimants sont placés à l'intérieur du cylindre, qui est le moteur à tasse creux.

Afin de convenir à différents environnements de travail, il existe des servos avec des conceptions imperméables et épreuve; Et en réponse à différentes exigences de charge, il y a des engrenages en plastique et en métal pour les servos, et les engrenages métalliques pour les servos sont généralement élevés et à haute vitesse, avec l'avantage que les engrenages ne seront pas ébréchés en raison de charges excessives. Les servos de qualité supérieure seront équipés de roulements à billes pour rendre la rotation plus rapide et plus précise. Il y a une différence entre un roulement à billes et deux roulements à billes, bien sûr, les deux roulements à billes sont meilleurs. Les nouveaux servos FET utilisent principalement FET (transistor à effet de champ), qui présente l'avantage d'une faible résistance interne et donc une perte de courant moins courante que les transistors normaux.

Iv. SERVO PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

De l'onde PWM dans le circuit interne pour générer une tension de polarisation, le générateur de contacteur à travers l'équipement de réduction pour conduire le potentiomètre pour se déplacer, de sorte que lorsque la différence de tension est nulle, le moteur s'arrête, afin d'atteindre l'effet du servo.

Les protocoles de PWMS Servo sont tous les mêmes, mais les derniers servos à apparaître peuvent être différents.

Le protocole est généralement: une largeur de niveau élevé dans 0,5 ms ~ 2,5 ms pour contrôler le servo pour parcourir différents angles.

V. Comment fonctionnent les servomoteurs

La figure ci-dessous montre un circuit de commande de servomoteur fabriqué avec un amplificateur opérationnel de puissance LM675, et le moteur est un servomoteur DC. Comme le montre la figure, l'amplificateur opérationnel de puissance LM675 est fourni par 15V, et la tension 15V est ajoutée à l'entrée en phase de l'amplificateur opérationnel LM675 à RP 1, et la tension de sortie du LM675 est ajoutée à l'entrée du moteur de servo. Le moteur est équipé d'un générateur de signal de mesure de vitesse pour la détection en temps réel de la vitesse du moteur. En fait, le générateur de signal de vitesse est une sorte de générateur et sa tension de sortie est proportionnelle à la vitesse de rotation. La sortie de tension du générateur de signal de mesure de vitesse G est réadaptée à l'entrée inverse de l'amplificateur opérationnel comme signal d'erreur de vitesse après un circuit de diviseur de tension. La valeur de tension définie par le potentiomètre de commande de vitesse RP1 est ajoutée à l'entrée en phase de l'amplificateur opérationnel après division de tension par R1.R2, ce qui équivaut à la tension de référence.

Schéma de contrôle du servomoteur

Servomoteur: indiqué par la lettre M pour le servomoteur, il est la source de puissance du système d'entraînement. Amplificateur opérationnel: indiqué par le nom du circuit, c'est-à-dire LM675, est une pièce d'amplificateur dans le circuit de commande de servo qui fournit le courant d'entraînement du servomoteur.

Speed ​​Command Potentiomètre RP1: Définit la tension de référence de l'amplificateur opérationnel dans le circuit, c'est-à-dire le réglage de la vitesse. Réglage du gain de l'amplificateur Potentiomètre RP2: utilisé dans le circuit pour affiner le gain de l'amplificateur et la taille du signal de rétroaction de vitesse, respectivement.

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 L'amplificateur augmente. Inversement, lorsque la charge devient plus petite et que la vitesse du moteur augmente, la tension de sortie du générateur de signal de mesure de la vitesse augmente, la tension de rétroaction ajoutée à l'entrée inversée de l'amplificateur opérationnel augmente, la différence entre cette tension et la tension de référence diminue, de sorte que la tension de l'amplificateur opérationnel diminue et la vitesse du moteur diminue en conséquence, de sorte que la vitesse rotative peut être stabilisée et la vitesse du moteur en conséquence.