เซอร์โวไดรฟ์คืออะไรและทำงานอย่างไร

วัตถุประสงค์และอุปกรณ์

ไดรฟ์เซอร์โวใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์วิศวกรรมเครื่องกลยานยนต์กระบวนการอัตโนมัติในการผลิต ด้วยความช่วยเหลือของมันจะดำเนินการจัดการเปิด (เต็มหรือไม่สมบูรณ์) หรือปิด (ปิด) ของบานประตูหน้าต่างจะดำเนินการในการก่อสร้างเครื่องมือเครื่องจักรสำหรับการให้อาหารเครื่องมือตัดและตัวกระตุ้นอื่น ๆ

มันเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเกียร์เซ็นเซอร์ตำแหน่ง (ตัวเข้ารหัส) หรือตัวต้านทานและตัวควบคุม (อุปกรณ์ควบคุม)

พูดง่ายๆก็คือไดรฟ์แบบกลไกไฟฟ้าที่ผ่านการป้อนกลับภายในจะกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของเพลากลไกขึ้นอยู่กับสัญญาณควบคุมภายนอก

รูปที่แสดงส่วนของอุปกรณ์:

เซอร์โวไดรฟ์มีให้เลือกหลากหลายและวัตถุประสงค์: พลังงานต่ำจาก 0.05 kW ที่ใช้ในยานยนต์และหุ่นยนต์เช่น sg90 และกำลังสำคัญ 15 kW ด้านหลังติดตั้งในเครื่องมือควบคุมอุตสาหกรรมเครื่อง CNC สำหรับควบคุมวาล์วในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ฯลฯ

มอเตอร์ไฟฟ้าไม่ได้ถูกติดตั้งเหมือนกับมอเตอร์บนไดรฟ์เซอร์โว ในฐานะที่เป็นไดรฟ์สามารถใช้กระบอกที่มีแกนซึ่งถูกขับเคลื่อนด้วยอากาศอัดหรือของเหลวสามารถใช้งานได้

ประเภทของเซอร์โว

เซอร์โวไดรฟ์แบ่งออกเป็นระบบไฟฟ้า ในนั้นกลไกประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าและกระปุกเกียร์ พวกเขาแตกต่างกันในความเร็วที่ค่อนข้างต่ำ

โดดเด่นด้วยประเภทของเครื่องยนต์ที่ใช้:

• ซิงโครนัสมีความแม่นยำสูงในการหมุนของเพลาส่งออกดึงดูดโมเมนตัมได้อย่างรวดเร็ว
• อะซิงโครนัสโดดเด่นด้วยการหมุนของเพลาที่มั่นคง
• ด้วยมอเตอร์สะสมของกระแสตรงหรือกระแสสลับ (สากล)

เซอร์โวขับเคลื่อนซึ่งกลไกการขับขี่เป็นลูกสูบที่มีกระบอกสูบมีความเร็วสูง มันถูกใช้ในรถเพื่อเปลี่ยนเกียร์ในเกียร์อัตโนมัติ ติดตั้งในหุ่นยนต์ที่สามารถรับน้ำหนักได้มากกว่าหนึ่งร้อยกิโลกรัม ในโรงงานอุตสาหกรรมสำหรับการสลับบานประตูหน้าต่างในเครื่องบรรจุภัณฑ์ที่ใช้อากาศอัดเป็นตัวขนส่งพลังงาน

คุณสมบัติหลักของเซอร์โวไดรฟ์:

• ตัวแปรหลักคือแรงบิดหรือแรงที่เพลา ในข้อมูลหนังสือเดินทางมีการระบุปริมาณสองปริมาณซึ่งสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
• ความเร็วแสดงระยะเวลาที่เพลาส่งออกจะหมุน 60⁰. มีการระบุค่าสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
• สัญญาณควบคุมใดที่ใช้แบบอะนาล็อกหรือดิจิตอล
• จ่ายแรงดันไฟฟ้า ไดรฟ์ขนาดเล็กส่วนใหญ่ใช้พลังงาน 4.8 ถึง 7.2 โวลต์ มันถูกใช้ตัวอย่างเช่นในรุ่นที่ควบคุมด้วยวิทยุ มันเสร็จสมบูรณ์ด้วยสามสายและมี pinout มาตรฐาน สัญญาณควบคุมถูกส่งไปยังสีขาว, สีน้ำตาลหรือสีเหลือง, มีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าสีแดงและสีดำเป็นสายทั่วไป
• มุมการทำงานของการหมุนปกติคือ 180⁰ หรือ 360⁰. มีไดร์ฟอัพเกรดที่มีการหมุนอย่างต่อเนื่องของเพลา
• วัสดุอุปกรณ์การผลิตเกียร์ พวกเขาทำจากทองเหลืองคาร์บอนไฟเบอร์พลาสติกหรือสามารถรวมกัน

ในเซอร์โวไดรฟ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีแกนกลางในระหว่างการทำงานซึ่งการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นเมื่อลูกตุ้มหมุน สิ่งนี้จะช่วยลดความแม่นยำในการหมุนของเพลาส่งออก มอเตอร์ที่มีพลังงานจลน์น้อยที่สุดของโรเตอร์จะถูกกีดกันจากข้อ จำกัด นี้ ไดรฟ์ดังกล่าวมีความจำเป็นสำหรับเครื่อง CNC เพื่อสร้างตัวกระตุ้นอย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตามมันมีราคาแพงกว่าเครื่องยนต์หลัก

กระปุกเกียร์ที่พบมากที่สุดคือเกียร์ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อลดความเร็วและเพิ่มแรงบิดบนเพลาส่งออก ที่ใช้กันน้อยกว่าคือไดรฟ์ที่มีเฟืองตัวหนอนซึ่งมีอัตราทดเกียร์ขนาดใหญ่ แต่มีราคาแพงกว่าและยากกว่าในการผลิต

พื้นที่ใช้งาน

ไดรฟ์เซอร์โวใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์และหุ่นยนต์ เมื่อสร้างกลไกเล็ก ๆ ไดรฟ์เซอร์โว mg995 และสิ่งที่คล้ายกันจะถูกใช้

เพื่อควบคุมไดรฟ์ที่ทันสมัยในผลิตภัณฑ์สมัครเล่นตัวแทนของตระกูล Arduino มักใช้ มันหมายถึงชุดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมหุ่นยนต์และอุปกรณ์อัตโนมัติที่ใช้ไดรฟ์เซอร์โว สัญญาณควบคุมอาจเป็นแบบอะนาล็อกหรือดิจิตอล

แผนภาพการเชื่อมต่อของไดรฟ์ไปยังอุปกรณ์ควบคุมจะแสดงในรูป อุปกรณ์สามารถควบคุมไดรฟ์หลาย ๆ

สำหรับระบบทำความร้อนใต้พื้นใช้ระบบอัตโนมัติที่รักษาอุณหภูมิที่กำหนด และการไหลของน้ำหล่อเย็นซึ่งเป็นน้ำร้อนจากหม้อไอน้ำถูกควบคุมโดยเซอร์โวไดรฟ์

มันเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ควบคุมที่ตรวจสอบอุณหภูมิโดยใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิและออกคำสั่งไปยังไดรฟ์เซอร์โว electrothermal RBM 24V ไดรฟ์เซอร์โว AC230V พร้อมตัวควบคุมยังสามารถใช้ได้

การควบคุมอุณหภูมิในการทำความร้อนจะดำเนินการโดยอัตโนมัติโดยใช้เซอร์โวไดรฟ์ประเภท ICMA NC230V หรือ NC24V มีอุปกรณ์สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลาย

เซอร์โวแบบรวมที่ใช้ในรถมีขนาดเล็ก ออกแบบมาเพื่อทำงานกับแรงดันไฟฟ้าในตัว 12 โวลต์ มันถูกรวมเข้ากับเซ็นทรัลล็อคและติดตั้งกับทุกประตูของรถรวมถึงประตูที่ห้า (ประตูท้าย)

กลไกยังควบคุมการไหลของของเหลวร้อนไปยังเตา มันทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์เทอร์โมอิเล็กทริกซึ่งเป็นสัญญาณที่ป้อนเข้าสู่อุปกรณ์ควบคุม หลังจากการวิเคราะห์เซ็นเซอร์จะส่งคำสั่งไปยังไดรฟ์เซอร์โวซึ่งจะเพิ่มหรือลดการไหลของของเหลว

ตัวอย่างเช่นสำหรับรถยนต์ VAZ จะใช้ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าพร้อมเกียร์ SL-5

นี่ไม่ใช่รายการที่สมบูรณ์ของการใช้อุปกรณ์ดังกล่าว

ข้อดีและข้อเสีย

ไดรฟ์เซอร์โวมีข้อดีเหนือกว่าอุปกรณ์ที่คล้ายกันเช่นสเต็ปเปอร์มอเตอร์ เนื่องจากข้อเสนอแนะกลไกสามารถแก้ไขตำแหน่งของเพลาโดยไม่คำนึงถึงภาระบนแกนซึ่งช่วยให้คุณสามารถตั้งค่ากลไกการทำงานได้อย่างแม่นยำ

ข้อดีหลักคือ:

• ความแม่นยำของตำแหน่งสูง
• ด้วยความช่วยเหลือของกระปุกความเร็วจะลดลงและช่วงเวลาที่เพิ่มขึ้น;
• สามารถปรับตำแหน่งของชิ้นงานได้อย่างง่ายดายโดยการเปลี่ยนโปรแกรมควบคุม
• ความสามารถในการเร่งความเร็วที่มากขึ้นในระหว่างการทำงานซึ่งทำให้เซอร์โวเหมาะสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ความเร็วสูงเมื่อเทียบกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
• ช่วงเวลาที่สม่ำเสมอในเกือบทุกช่วงความเร็ว
• ทนดีเกินพิกัด

ข้อเสียรวมถึง:

• การปรากฏตัวของกระปุก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่สำคัญหากมีเกียร์พลาสติกหรือโลหะอ่อน);
• การสึกหรอของแทร็กตัวต้านทาน (หากใช้โพเทนชิออมิเตอร์สำหรับข้อเสนอแนะระหว่างการวางตำแหน่ง);
• การตั้งค่าโปรแกรมควบคุมที่ซับซ้อนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำสูง
• อุปกรณ์ราคาสูง (เมื่อเทียบกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์);
• ความแม่นยำมักจะน้อยกว่าด้วยสเต็ปเปอร์มอเตอร์

แต่โปรดจำไว้ว่าข้อดีและข้อเสียทั้งหมดนั้นเป็นค่าเฉลี่ยพวกเขาอาจเป็นเหมือนสเต็ปเปอร์มอเตอร์ซึ่งในบางแอพพลิเคชั่นจะแสดงตัวเองได้ดีกว่าไดรฟ์เซอร์โวและในทางกลับกัน

ข้อสรุป

การควบคุมอัตโนมัติของระบบภายในและอุตสาหกรรมนั้นมีรากฐานที่มั่นคงในชีวิตของเรา เมื่อเร็ว ๆ นี้ไดรฟ์ที่อยู่ภายใต้การควบคุมของบล็อกที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ เช่น arduino ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง

สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ในการสร้างอุปกรณ์ควบคุมวิทยุมือสมัครเล่นที่บินใหม่หุ่นยนต์และของเล่นสำหรับเด็ก ในอุตสาหกรรมไดรฟ์เซอร์โวใช้ในเครื่องมือกลบนรถขุดบนรถเอทีวี ฯลฯ วันนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงชีวิตของเราโดยปราศจากเซอร์โว

วิดีโอแสดงการทำงานของเซอร์โวอะนาล็อก sg90 ในรูปแบบแมงมุมหุ่นยนต์:

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าเซอร์โวคืออะไรสร้างขึ้นอย่างไรและมีไว้เพื่ออะไร เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้จะช่วยให้คุณเชี่ยวชาญในหัวข้อนี้และเข้าใจประเด็นหลัก หากคุณมีคำถามให้ถามพวกเขาในความคิดเห็นภายใต้บทความ!

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

• โรเตอร์และสเตเตอร์ในเครื่องยนต์คืออะไร
• มิเตอร์ไฟฟ้าทำงานอย่างไร
• วิธีทำให้ประตูอัตโนมัติทำได้ด้วยตัวเอง