Сервомотор

Серводвигатель или сервомотор – это устройство, которое реализует гибридное решение, необходимое для выполнения точного позиционирования. Особенность задач, сформулировала и особенность конструкции, которая является комбинацией трех компонентов:

• электродвигателя;
• редуктора;
• миниатюрной встроенной или удаленно расположенной управляющей электроники.

Поскольку есть возможность использовать микроконтроллеры, то систему управления сервомотором в большинстве случаев располагают на корпусе двигателя или внутри, под защитой. Однако есть и версии, где часть управляющих функций намеренно передается внешнему источнику, который может быть расположен удаленно от места работы серводвигателя. 

Сервомоторы могут работать как от постоянного тока, так и от переменного. Для работы устройства такие параметры не являются принципиальными, но в некоторых моделях серводвигателей, могут влиять на точность работы.

Конструкция сервомотора и ее особенности – отличие от обычного электродвигателя

Серводвигатель отличается от электродвигателей других типов тем, что он в большинстве моделей и конструкций не предназначен для длительной работы и нагрузки. Это устройство для очень точного размещения какого-либо объекта, а не для передачи силового момента. Диапазон поворота для него может превышать 180°. Однако в любом случае, поворотный диапазон не может быть больше 360°.

Блок электронного управления получает цифровые или аналоговые сигналы для управления от внешнего управляющего ключа. Это может быть пульт управления, джойстик или другой вариант управляющего и координирующего устройства.

Мощности управляющего устройства в серводвигателе должно быть достаточно для точной интерпретации сигналов и передачи команд для того, чтобы задать необходимый угол поворота управляемой части двигателя. В этом случае речь идет о точно измеряемом смещении в любую из сторон относительно общего центрального положения электродвигателя. Чтобы обеспечить такое вращение, управляемая часть проворачивается на заданное положение и останавливается. Пока есть сигнал для действия, а на электродвигатель подается питание, ротор будет четко позиционироваться в том положении, которое задано. При этом провернуть двигатель в другое направление невозможно, поскольку вся энергия будет направлена на удержание установленной сигналом управления, позиции.

Если нет управляющего сигнала, двигатель находится в состоянии покоя и потребляет поддерживающий ток.

Управление серводвигателями с помощью широтно-импулъсной модуляции 

Серводвигатели обычно управляются при помощи широтно-импульсной модуляции – ШИМ. Для серводвигателя, используемого в производственном процессе, разрабатывают блок управления, с помощью которого устанавливается взаимодействие между оператором и серводвигателем. Серводвигатель для интенсивной эксплуатации или для перемещения значительных объектов, работает на трехфазном токе высокого напряжения. Они применяются обычно в профильном автоматизированном оборудовании, как например производственные механизированные конвейерные линии.

Для небольших серводвигателей с дистанционным управлением поток управляющих импульсов поступает с постоянными интервалами в пределах 20 мс. При этом плюсовая величина сигнала передается как команда на выполнение позиционирования двигателя. Промежутки-интервалы принимаются как нулевые по содержанию и выполнению, импульсы. Стандартная продолжительность импульса для среднего или малого по мощности серводвигателя составляет 1…2 мс. При этом диапазон позиционирования может составлять -90°…+90°. Однако есть и другие версии сервомоторов. Купить сервомотор этой мощности можно также с расширенным диапазоном позиционирования.