Шта је серво мотор?

Серво мотор је врста мотора који се ротира са великом прецизношћу. Обично се овај тип мотора састоји од управљачког круга који пружа повратне информације о тренутном положају вратила мотора, што омогућава повратним окретајима серво мотора са великом прецизношћу. Ако желите да ротирате објекат под одређеним угловима или растојањем, тада користите серво мотор. Састоји се од једноставног мотора који пролази кроз серво механизам. Ако се мотор напаја напајањем једносмерном струјом, он се назива серво мотор једносмерне струје, а ако се напаја мотором наизменичне струје, он се назива серво мотор наизменичне струје. У овом упутству ћемо разговарати само о томе како ради серво мотор једносмерне струје. Осим ове главне класификације, постоје и многе друге врсте серво мотора засноване на типу распореда зупчаника и радним карактеристикама. Серво мотор обично долази са распоредом зупчаника који нам омогућава да у малим и лаганим пакетима добијемо серво мотор са врло великим обртним моментом. Због ових карактеристика користе се у многим апликацијама попут аутомобила-играчака, РЦ хеликоптера и авиона, роботике итд.

Серво мотори су оцењени у кг / цм (килограм по центиметру). Већина хоби серво мотора је оцењено на 3 кг / цм или 6 кг / цм или 12 кг / цм. Овај кг / цм говори вам колико тежине ваш серво мотор може подићи на одређеној удаљености. На пример: Серво мотор од 6 кг / цм треба да буде у стању да подигне 6 кг ако је терет овјешен 1 цм од осовине мотора, што је веће растојање то је мања носивост терета. Положај серво мотора одређује се електричним импулсом и његово коло се налази поред мотора.

Механизам рада серво мотора

Састоји се из три дела:

Контролисани уређај
Излазни сензор
Систем повратних информација

То је систем затворене петље где користи систем позитивне повратне спреге за контролу кретања и коначног положаја вратила. Овде се уређајем управља повратни сигнал генерисан упоређивањем излазног сигнала и референтног улазног сигнала.

Овде се референтни улазни сигнал упоређује са референтним излазним сигналом, а трећи сигнал производи систем повратне спреге. И овај трећи сигнал делује као улазни сигнал за управљање уређајем. Овај сигнал је присутан све док се генерише повратни сигнал или постоји разлика између референтног улазног сигнала и референтног излазног сигнала. Дакле, главни задатак сервомеханизма је да одржи излаз система на жељеној вредности уз присуство буке.

Принцип рада серво мотора

Серво се састоји од мотора (једносмерног или наизменичног), потенциометра, склопа зупчаника и управљачког кола. Пре свега, користимо склоп зупчаника за смањење броја обртаја и повећање обртног момента мотора. Рецимо у почетном положају осовине серво мотора, положај дугмета потенциометра је такав да се на излазном прикључку потенциометра не генерише електрични сигнал. Сада се електрични сигнал даје на други улазни терминал појачала детектора грешака. Сада ће разлика између ова два сигнала, један долази од потенциометра, а други долази из других извора, бити обрађена у механизму повратне спреге и излаз ће бити дат у смислу сигнала грешке. Овај сигнал грешке делује као улаз за мотор и мотор почиње да се окреће.Сада је осовина мотора повезана са потенциометром и док се мотор окреће, потенциометар ће генерирати сигнал. Дакле, како се угаони положај потенциометра мења, његов излазни повратни сигнал се мења. После неког времена положај потенциометра достиже положај да је излаз потенциометра исти као и спољни сигнал. У овом стању неће бити излазног сигнала од појачала на улаз мотора, јер нема разлике између спољног примењеног сигнала и сигнала генерисаног на потенциометру, и у овој ситуацији мотор престаје да се окреће.неће бити излазног сигнала са појачала на улаз мотора, јер не постоји разлика између спољног примењеног сигнала и сигнала генерисаног на потенциометру, и у овој ситуацији мотор престаје да се окреће.неће бити излазног сигнала са појачала на улаз мотора, јер не постоји разлика између спољног примењеног сигнала и сигнала генерисаног на потенциометру, и у овој ситуацији мотор престаје да се окреће.

Повезивање серво мотора са микроконтролером:

Повезивање хобија Серво мотори попут с90 серво мотора са МЦУ су врло једноставни. Серво има три жице које излазе из њих. Од којих ће се два користити за напајање (позитивно и негативно), а један за сигнал који се шаље са МЦУ-а. МГ995 Метал Геар Серво мотор који се најчешће користи за РЦ аутомобиле хуманоидни роботи итд слика МГ995 је приказан у наставку:

Ознаке боја вашег серво мотора могу се разликовати, па проверите одговарајућу листу података.

Сви серво мотори раде директно са вашим опскрбним шинама + 5В, али морамо бити пажљиви на количину струје коју би мотор потрошио ако планирате да користите више од два серво мотора, треба да буде дизајниран одговарајући серво штит.

Управљање серво мотором:

Сви мотори излазе из три жице. Од којих ће се два користити за напајање (позитивно и негативно), а један за сигнал који се шаље са МЦУ-а.

Серво мотором управља ПВМ (импулс са модулацијом) који обезбеђују управљачке жице. Постоји минимални пулс, максимални пулс и брзина понављања. Серво мотор се може окренути за 90 степени у било ком смеру из свог неутралног положаја. Серво мотор очекује да види пулс сваких 20 милисекунди (мс), а дужина импулса ће одредити докле се мотор окреће. На пример, импулс од 1,5 мс учиниће да се мотор окрене у положај од 90 °, на пример ако се импулс краћи од 1,5 мс вратило помера на 0 °, а ако је дужи од 1,5 мс, окреће серво на 180 °.

Серво мотор ради на принципу ПВМ (модулација ширине импулса), што значи да се његов угао ротације контролише трајањем примењеног импулса на његов контролни ПИН. У основи серво мотор се састоји од једносмерног мотора који се контролише променљивим отпорником (потенциометар) и неким зупчаницима. Сила велике брзине једносмерног мотора Геарс претвара у обртни момент. Знамо да је РАД = ФОРЦЕ Кс ДИСТАНЦЕ, у једносмерном мотору Сила је мања, а растојање (брзина) велика, а у Серво-у сила велика и удаљеност мања. Потенциометар је повезан са излазном осовином серво уређаја, како би се израчунао угао и зауставио једносмерни мотор на траженом углу.

Серво мотор се може ротирати од 0 до 180 степени, али може ићи и до 210 степени, у зависности од производње. Овај степен ротације може се контролисати применом електричног импулса одговарајуће ширине на његов контролни клин. Серво проверава пулс на сваких 20 милисекунди. Пулс ширине 1 мс (1 милисекунда) може ротирати серво на 0 степени, 1,5 мс може ротирати на 90 степени (неутрални положај), а импулс 2 мс може га ротирати на 180 степени.

Сви серво мотори раде директно са вашим опскрбним шинама + 5В, али морамо бити опрезни око количине струје коју би мотор потрошио ако планирате да користите више од два серво мотора, треба да буде дизајниран одговарајући серво штит.

Да бисте сазнали више о принципу рада серво мотора и практичној употреби, погледајте доленаведене примене где је управљање серво мотором објашњено примерима:

Круг испитивача серво мотора
Интерфејс серво мотора са микроконтролером 8051
Управљање серво мотором помоћу Ардуина
Серво контрола са Ардуино Дуе-ом
Серво контрола са Флек сензором
Распберри Пи Серво Мотор Водич

Шта је серво мотор?