Шта је серво, серво управљање

Серво погон је погон чија се прецизна контрола врши путем негативне повратне спреге и на тај начин омогућава постизање потребних параметара кретања радног тела.

Механизми овог типа имају сензор који прати одређени параметар, на пример брзину, положај или силу, као и контролну јединицу (механичке шипке или електронско коло) чији је задатак да аутоматски одржава тражени параметар током рада уређаја. , у зависности од сигнала са сензора у било ком тренутку.

Почетна вредност радног параметра се поставља помоћу контроле, на пример дугме потенциометра или коришћењем другог екстерног система где се уноси нумеричка вредност. Дакле, серво погон аутоматски извршава додељени задатак — ослањајући се на сигнал са сензора, прецизно подешава подешени параметар и одржава га стабилним на драјву.

Многа појачала и регулатори са негативном повратном спрегом могу се назвати сервосом.На пример, серво погони укључују кочење и управљање у аутомобилима, где појачало на ручни погон нужно има негативну повратну информацију о положају.

Главне компоненте серво:

• Погон;

• Сензор;

• Контролна јединица;

• Цонвертер.

На пример, као погон се може користити пнеуматски цилиндар са шипком или електромотор са мењачем. Сензор повратне информације може бити енкодер (сензор угла) или на пример сензор у ходнику… Управљачка јединица — индивидуални инвертер, фреквентни претварач, серво појачало (енглески Серводриве). Управљачки уређај може одмах укључити сензор контролног сигнала (претварач, улаз, сензор удара).

У свом најједноставнијем облику, управљачка јединица за електрични серво погон заснива се на колу за упоређивање вредности постављених сигнала и сигнала који долази са сензора повратне спреге, услед чега се напаја напон одговарајућег поларитета. до електромотора.

Ако је потребно глатко убрзање или глатко успоравање да би се избегла динамичка преоптерећења електромотора, онда се примењују сложеније управљачке шеме засноване на микропроцесорима, који могу прецизније позиционирати радно тело. Тако је, на пример, уређен уређај за позиционирање глава у хард дискове.

Прецизно управљање групама или појединачним серво погонима постиже се коришћењем ЦНЦ контролера, који се иначе могу градити на програмабилним логичким контролерима. Серво погони засновани на таквим контролерима достижу снагу од 15 кВ и могу развити обртни момент до 50 Нм.

Ротациони серво погони су синхрони, са могућношћу изузетно прецизног подешавања брзине ротације, угла ротације и убрзања, и асинхрони, где се брзина одржава веома прецизно и при екстремно малим брзинама.

Синхрони серво мотори су способни да убрзају веома брзо до номиналне брзине. Кружни и равни линеарни серво уређаји су такође уобичајени, омогућавајући убрзања до 70 м/с².

Генерално, серво уређаји се деле на електрохидромеханичке и електромеханичке. У првом, кретање генерише систем клип-цилиндар и одзив је веома висок, док други једноставно користе електрични мотор са мењачем, али перформансе су за ред величине ниже.

Обим примене серво погона данас је веома широк, због могућности изузетно прецизног позиционирања радног тела.

Постоје механичке браве, вентили и радна тела разних алата и машина алатки, посебно са ЦНЦ, укључујући аутоматске машине за фабричку производњу штампаних плоча и разне индустријске роботе и многе друге прецизне алате. Серво мотори велике брзине су веома популарни код модела авиона. Посебно, серво мотори се истичу по својој карактеристичној униформности кретања и ефикасности у погледу потрошње енергије.

Трополни комутаторски мотори су првобитно коришћени као погони за серво моторе, где је ротор садржао намотаје, а статор трајне магнете. Имао је и колекционарску четку. Касније се број калемова повећао на пет, а обртни момент је постао већи и убрзање је постало брже.

Следећа фаза побољшања — намотаји су постављени изван магнета, тако да је тежина ротора смањена, а време убрзања је смањено, али је трошак повећан. Као резултат тога, предузет је кључни корак побољшања — напустили су колектор (нарочито су се распрострањени мотори са трајним магнетом) и мотор се показао као без четкица, још ефикаснији, јер су убрзање, брзина и обртни момент сада били још већи.

Серво мотори су постали веома популарни последњих година. Контролише Ардуино, што отвара широке могућности како за аматерску авијацију и роботику (квадрокоптери и др.), тако и за стварање прецизних машина за сечење метала.

У већини случајева, конвенционални серво мотори користе три жице за рад. Један од њих је за напајање, други је сигнал, трећи је заједнички. На сигналну жицу се доводи контролни сигнал, према којем је потребно подесити положај излазног вратила. Положај осовине је одређен кругом потенциометра.

Регулатор преко отпора и вредности контролног сигнала одређује у ком правцу је потребно да се окрене да би вратило достигло жељени положај. Што је већи напон уклоњен са потенциометра, већи је обртни момент.

Захваљујући високој енергетској ефикасности, могућности прецизног управљања и одличним перформансама, серво погони засновани на моторима без четкица се све више налазе у играчкама, кућним апаратима (тешки усисивачи са ХЕПА филтерима) и индустријској опреми.