Servomotoren (Deutsch)

Wie Servomotoren arbeiten

Dieser kleine Motor hat einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistung

Servomotoren gibt es schon lange und werden in vielen Anwendungen eingesetzt. Sie sind klein, aber Pack einen großen Schlag und sind sehr energieeffizient. Mit diesen Funktionen können sie ferngesteuerte oder ferngesteuerte Spielzeugautos, Roboter und Flugzeuge bedienen. Servomotoren werden auch in industriellen Anwendungen, Robotik, Inline-Fertigung, Pharmazie und Lebensmittel eingesetzt. Aber wie arbeiten die kleinen Jungs?,
Die Servoschaltung ist direkt in der Motoreinheit eingebaut und hat eine positionierbare Welle, die normalerweise mit einem Zahnrad ausgestattet ist (wie unten gezeigt). Der Motor wird mit einem elektrischen Signal gesteuert, das die Bewegungsmenge der Welle bestimmt.

Was ist im Servo?

, Um vollständig zu verstehen, wie läuft das servo, die Sie brauchen, um einen Blick unter die Haube. Im Inneren befindet sich eine ziemlich einfache Einrichtung: ein kleiner Gleichstrommotor, ein Potentiometer und ein Steuerkreis. Der Motor ist durch Zahnräder am Steuerrad befestigt., Wenn sich der Motor dreht, ändert sich der Widerstand des Potentiometers, sodass der Steuerkreis genau regeln kann, wie viel Bewegung in welche Richtung erfolgt.
Wenn sich die Welle des Motors in der gewünschten Position befindet, wird die Stromversorgung des Motors gestoppt. Wenn nicht, wird der Motor in die entsprechende Richtung gedreht. Die gewünschte Position wird über elektrische Impulse durch die Signalleitung gesendet. Die Geschwindigkeit des Motors ist proportional zur Differenz zwischen seiner tatsächlichen Position und der gewünschten Position. Wenn sich der Motor in der Nähe der gewünschten Position befindet, dreht er sich langsam, sonst dreht er sich schnell., Dies wird als proportionale Kontrolle bezeichnet. Dies bedeutet, dass der Motor nur so hart wie nötig läuft, um die vorliegende Aufgabe zu erfüllen, ein sehr effizienter kleiner Kerl.

Wie wird das Servo gesteuert?

Die Eingeweide eines Servomotors (L) und eines zusammengebauten Servos (R)
Servos werden durch Senden eines elektrischen Impulses mit variabler Breite oder Pulsweitenmodulation (PWM) über die Steuerleitung gesteuert. Es gibt einen minimalen Puls, einen maximalen Puls und eine Wiederholungsrate., Ein Servomotor kann in der Regel nur 90° in beide Richtungen für insgesamt 180° Bewegung drehen. Die Neutralstellung des Motors ist definiert als die Position, wo das Servo die gleiche Menge an potentieller Drehung sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn hat.Der PWM, der an den Motor gesendet wird, bestimmt die Position der Welle und basiert auf der Dauer des Impulses, der über den Steuerdraht gesendet wird; Der Rotor dreht sich in die gewünschte Position. Der Servomotor erwartet alle 20 Millisekunden (ms) einen Impuls und die Länge des Impulses bestimmt, wie weit sich der Motor dreht. Zum Beispiel eine 1.,5ms Puls lässt den Motor in die 90° – Position drehen. Kürzer als 1,5 ms bewegt es in die gegen den uhrzeigersinn richtung die 0° position, und jede länger als 1,5 ms wird drehen die servo in eine im uhrzeigersinn richtung in richtung der 180° position.
Variable Pulsweitensteuerung Servoposition
Wenn diese Servos befohlen werden, sich zu bewegen, bewegen sie sich in die Position und halten diese Position., Wenn eine externe Kraft gegen das Servo drückt, während das Servo eine Position hält, wird das Servo daran gehindert, sich aus dieser Position zu bewegen. Die maximale Kraft, die das Servo ausüben kann, wird als Drehmomentbewertung des Servos bezeichnet. Servos halten ihre Position jedoch nicht für immer; Der Positionsimpuls muss wiederholt werden, um das Servo anzuweisen, in Position zu bleiben.

Arten von Servomotoren

Es gibt zwei Arten von Servomotoren-AC und DC. AC Servo kann höhere Stromstöße verarbeiten und neigen dazu, in Industriemaschinen verwendet werden., DC-Servos sind nicht für hohe Stromstöße ausgelegt und eignen sich in der Regel besser für kleinere Anwendungen. Im Allgemeinen sind Gleichstrommotoren weniger teuer als ihre Wechselstrommotoren.Dies sind auch Servomotoren, die speziell für die kontinuierliche Rotation gebaut wurden, was es zu einer einfachen Möglichkeit macht, Ihren Roboter in Bewegung zu bringen. Sie verfügen über zwei Kugellager auf der Abtriebswelle für reduzierte Reibung und einfachen Zugang zum Ruhepunkteinstellpotentiometer.,

Servomotoranwendungen

Servos werden in ferngesteuerten Flugzeugen verwendet, um Steuerflächen wie Aufzüge, Ruder, Gehen eines Roboters oder Bedienen von Greifern zu positionieren. Servomotoren sind klein, haben eingebaute Steuerschaltung und haben eine gute Leistung für ihre Größe.
In der Lebensmittel-und Pharmaindustrie sind die Werkzeuge für den Einsatz in härteren Umgebungen konzipiert, in denen das Korrosionspotenzial aufgrund des wiederholten Waschens bei hohen Drücken und Temperaturen hoch ist, um strenge Hygienestandards einzuhalten., Servos werden auch in der Inline-Fertigung eingesetzt, wo eine hohe Wiederholung und dennoch präzise Arbeit erforderlich ist.
Natürlich müssen Sie nicht wissen, wie ein Servo funktioniert, um eines zu verwenden, aber wie bei den meisten elektronischen Geräten öffnen sich je mehr Sie verstehen, desto mehr Türen für erweiterte Projekte und Projektfunktionen. Egal, ob Sie ein Bastler sind, der Roboter baut, ein Ingenieur, der Industriesysteme entwirft, oder einfach nur ständig neugierig, wohin bringen Sie Servomotoren?
Servomotor Käufer Guide
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