איך הסרוו מסודר ועובד

סרוו זרם נמוך המונע על ידי ארדואינו (מנוע מיקרו סרוו) נמצא בשימוש נרחב כיום ברובוטיקה חובבנית, הם הופכים מכונות שולחניות קטנות ודברים רבים אחרים למעניינים ושימושיים במשק הבית. אפילו רק ברמת התחביב, סרוו מסוג זה מוצא המון שימושים מגוונים. בואו נראה מה סרוו בצורתו הפשוטה ביותר, כיצד הוא מעוצב באופן בסיסי ואיך הוא עובד.

ניתן לתרגם את המילה "כונן סרוו" כ"כונן סרוו ". כלומר, מדובר במכשיר נהיגה כזה המכיל מנוע הנשלט על ידי משוב שלילי, המאפשר תנועות מדויקות עם מיקום מאומת של גוף העבודה.

באופן עקרוני, כונן סרוו יכול להיקרא מנוע חשמלי, במערכת הבקרה שיש בו חיישן מיקום של מכשיר העבודה (או סתם פיר), כאשר הפרמטרים הנוכחיים מהם קובעים כיצד, לאן וכמה הרוטור המנוע צריך או לא צריך לפנות בכדי להשיג את התוצאה הרצויה. בדרך כלל, במערכת כזו יש יחידת בקרת כונן המנתחת את הפרמטרים מהחיישן ובהתאם להם היא שולטת על כוח המנוע.

לפיכך, למרות שכונן הסרוו פועל באופן אוטומטי, תהליך המיקום של גוף העבודה הוא מדויק מאוד עקב עיבוד נכון של האות מהחיישן על ידי לוח הבקרה. לדוגמה, מטרת הבקרה יכולה פשוט להיות שמירה על ערך ספציפי לפרמטר מסוים של החיישן האמור. כך שמתברר מדוע הכונן נקרא מעקב - הוא מפקח על מצב החיישן.

על מנוע עם תיבת הילוכים מותקנת יכולים להגיע רק שלושה או ארבעה חוטים. שני חוטים מספקים כוח למנוע, מהשלישי - האות מהחיישן מוסר, הרביעי יכול להיות מתוכנן להפעלת החיישן.

בדרך כלל חוטי החשמל הם אדום ושחור או אדום וחום - אלה חוטי החשמל פלוס ומינוס (הארקה). לבן או צהוב - חוט האות מהחיישן, דרך חוט זה ללוח הבקרה מגיע אות משוב אודות מצבה הנוכחי של המערכת.

סרוו פשוט עם תיבת הילוכים (סרוו) ופוטנציומטר הוא דוגמה נהדרת להבין כיצד המשוב עובד במערכת בקרת סרוו.

לפוטנציומטר שלוש יציאות. על אותן מסקנות שבצדדים - הספק מסופק, והממוצע למעשה - תפוקה עם מחיצת מתח התנגדות. אם תשנה את מיקום הידית של הפוטנציומטר, גודל המתח בין הספק מינוס לתפוקה הממוצעת שלו ישתנה ביחס לשינוי ההתנגדות בין מינוס לפלט הממוצע.

נניח שבמצב השמאלי ביותר, המתח בפלט האמצעי של הפוטנציומטר יהיה מינימלי, ובמצב הימני ביותר, הוא יהיה מקסימאלי. מסתבר שהמתח בטרמינל האמצעי של הפוטנציומטר נקבע על ידי מיקום הידית שלו, כלומר באיזו זווית הוא מופנה מהמיקום ההתחלתי, בו המתח בטרמינל האמצעי הוא מינימלי. בדרך כלל משתמשים בפוטנציומטרים בעלי עמידות נומינלית של 5-10 קילו.

ואיך הסרוו עובד כאן? ידית הפוטנציומטר בכונן סרוו זה מחוברת לפיר המנוע דרך תיבת הילוכים. המשמעות היא שכאשר המנוע פועל והרוטור שלו מסתובב, הידית של הפוטנציומטר מסתובבת ולכן ההתנגדות בתפוקה הממוצעת שלו משתנה.

במצב שמאל קיצוני, למשל, במסוף האמצעי יהיו 0 וולט, במצב האמצעי - 2.5 וולט, ובימין הקיצוני - 5 וולט. כדי לפשט, אנו מניחים כי הידית של הפוטנציומטר מסוגלת להסתובב סביב צירו ב -180 מעלות, כלומר 2.5 וולט בתפוקה הממוצעת תתאים לסיבוב של הידית 90 מעלות.

אם לוח הבקרה מקבל מידע כי התפוקה הממוצעת היא 5 וולט, ויש צורך ליצור סיבוב עד 90 מעלות, אז כוח קוטביות מסוים יופעל אוטומטית על המנוע עד שיסובב את תפוקת תיבת ההילוכים (ובמקום זה, את כפתור הפוטנציומטר) מימין לשמאל, הפוטנציומטר לא יביא למצב הרצוי. ברגע ש -2.5 וולט ייצא לפלט האמצעי של הפוטנציומטר, המנוע יפסיק לקבל כוח מלוח הבקרה.

באופן דומה יתממש פנייה בכיוון ההפוך: אם התפוקה הממוצעת היא 0 וולט, אז הקוטביות של אספקת המנוע תהיה כזו ש ידית הפוטנציומטר תסתובב דרך תיבת ההילוכים משמאל לימין, עד שהמתח יגיע ל 2.5 וולט, המתאים לסיבוב הידית 90 מעלות. זו דוגמא גסה למדי, אבל זה די ברור.

תיבת ההילוכים נחוצה כאן בכדי להמיר את המהפכות הגבוהות של ציר המנוע בעל ההספק הנמוך לסיבובים נמוכים במאמץ רב, אשר יאפשר, ראשית, להפוך את הפוטנציומטר, ושנית, לעשות זאת לאט ומדויק. תיבת ההילוכים מורכבת מהילוכים, על ציר המנוע ישנו קטן שמסתובב גדול, שבמרכזו קטן וכו '.

כונני סרוו מאופיינים במספר פרמטרים עיקריים. הפרמטר העיקרי הראשון הוא הכוח על הפיר (מומנט המחולק על ידי תאוצת הכובד), אשר נמדד בדגמים קטנים בק"ג / ס"מ ונקבע במתח האספקה ​​המדורג של המנוע. לדוגמא, מומנט של 10 ק"ג / ס"מ פירושו שעם מרחק של 1 ס"מ מציר פיר הפלט ניתן להחזיק עליו עומס של 10 ק"ג.

הפרמטר החשוב השני הוא מהירות הפנייה, המצוינת בשניות / 60 מעלות. פרמטר זה מראה כמה זמן לוקח לסרוו לסובב את פיר היציאה שלו 60 מעלות. לדוגמה, 0.2 מעלות / 60 מעלות. לאחר מכן מגיעים פרמטרים כמו מתח האספקה, זווית הסיבוב (180 או 360 מעלות) וסוג תיבת ההילוכים (חומר ההילוכים).

כולל התקני חיבור לארדואינו

בקרת מנוע וסרוו עם ארדואינו

10 פרויקטים מעניינים עבור ארדואינו