서보 모터 – 작동, 장점 및 단점

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





서보는 시스템 성능을 수정하는 데 사용되는 오류 감지 피드백 제어를 의미합니다. 또한 일반적으로 정교한 컨트롤러, 특히 서보 모터와 함께 사용하도록 특별히 설계된 전용 모듈이 필요합니다. 서보 모터는 각도 위치를 정밀하게 제어 할 수있는 DC 모터입니다. 기어에 의해 속도가 천천히 낮아지는 DC 모터입니다. 서보 모터는 일반적으로 90 °에서 180 °까지 회전이 차단됩니다. 일부 서보 모터는 회전 차단이 360 ° 이상입니다. 그러나 서보 모터는 지속적으로 회전하지 않습니다. 회전은 고정 된 각도 사이에서 제한됩니다.

서보 모터는 일반 DC 모터, 기어 감속 장치, 위치 감지 장치 및 제어 회로의 네 가지 요소로 구성됩니다. DC 모터 대부분 전위차계 인 위치 센서에 피드백을 제공하는 기어 메커니즘과 연결됩니다. 기어 박스에서 모터의 출력은 서보 스플라인을 통해 서보 암으로 전달됩니다. 표준 서보 모터의 경우 기어는 일반적으로 플라스틱으로 구성되는 반면 고출력 서보의 경우 기어는 금속으로 구성됩니다.




서보 모터는 접지에 연결된 검은 색 와이어, 제어 장치에 연결된 흰색 / 노란색 와이어, 전원에 연결된 빨간색 와이어의 세 개의 와이어로 구성됩니다.

서보 모터의 기능은 서보 샤프트의 원하는 출력 위치를 나타내는 제어 신호를 수신하고 샤프트가 해당 위치로 회전 할 때까지 DC 모터에 전원을 공급하는 것입니다.



위치 감지 장치를 사용하여 샤프트의 회전 위치를 파악하므로 지정된 위치로 샤프트를 이동하기 위해 모터가 어느 방향으로 회전해야하는지 알고 있습니다. 샤프트는 일반적으로 DC 모터와 유사하게 자유롭게 회전하지 않지만 200 도만 돌릴 수 있습니다.

서보 모터

서보 모터

회 전자의 위치에서 회전하는 자기장이 생성되어 토크를 효율적으로 생성합니다. 권선에 전류가 흐르면서 회전하는 자기장을 생성합니다. 샤프트는 모터 출력 전력을 전달합니다. 하중은 전달 메커니즘을 통해 구동됩니다. 고기능 희토류 또는 기타 영구 자석은 샤프트 외부에 배치됩니다. 광학 인코더는 항상 회전 수와 샤프트 위치를 감시합니다.


서보 모터의 작동

서보 모터는 DC 모터, 기어 시스템, 위치 센서 및 제어 회로로 구성됩니다. DC 모터는 배터리로 구동되며 고속 및 저 토크로 작동합니다. . DC 모터에 연결된 기어 및 샤프트 어셈블리는이 속도를 충분한 속도와 높은 토크로 낮 춥니 다. 위치 센서는 명확한 위치에서 샤프트의 위치를 ​​감지하고 정보를 제어 회로에 공급합니다. 그에 따라 제어 회로는 위치 센서의 신호를 디코딩하고 모터의 실제 위치를 원하는 위치와 비교하여 필요한 위치를 얻기 위해 DC 모터의 회전 방향을 제어합니다. 서보 모터는 일반적으로 4.8V ~ 6V의 DC 공급이 필요합니다.

서보 모터 제어

서보 모터는 펄스 폭 변조 기법을 사용하여 위치를 제어하여 제어됩니다. 모터에 적용되는 펄스의 폭은 가변되어 고정 된 시간 동안 전송됩니다.

펄스 폭은 서보 모터의 각도 위치를 결정합니다. 예를 들어, 펄스 폭이 1ms이면 각도 위치가 0도이고 펄스 폭이 2ms이면 각도 폭이 180 도입니다.

장점 :

  • 모터에 과부하가 걸리면 드라이버는 모터를 회전하려고 할 때 모터 코일의 전류를 증가시킵니다. 단계를 벗어난 조건이 없습니다.
  • 고속 운전이 가능합니다.

단점 :

  • 서보 모터는 지령 펄스에 따라 회전을 시도하지만 지연되기 때문에 정밀한 회전 제어에는 적합하지 않습니다.
  • 더 높은 비용.
  • 정지되면 모터의 로터가 한 펄스 앞뒤로 계속 움직이기 때문에 진동 방지가 필요한 경우 적합하지 않습니다.

7 서보 모터의 응용

서보 모터는 모터가 과열되지 않고 빠른 속도 변화가 필요한 응용 분야에 사용됩니다.

  • 산업 분야에서는 공작 기계, 포장, 공장 자동화, 자재 취급, 인쇄 변환, 조립 라인 및 기타 많은 까다로운 응용 분야 로봇 공학, CNC 기계 또는 자동화 제조에 사용됩니다.
  • 또한 무선 조종 비행기에서 엘리베이터의 위치와 이동을 제어하는 ​​데 사용됩니다.
  • 부드러운 켜고 끄기와 정확한 위치 지정으로 인해 로봇에 사용됩니다.
  • 그들은 또한 항공 우주 산업에서 유압 시스템에서 유압 유체를 유지하는 데 사용됩니다.
  • 그들은 많은 무선 제어 장난감에 사용됩니다.
  • DVD 또는 블루 레이 디스크 플레이어와 같은 전자 장치에서 디스크 트레이를 확장하거나 재생하는 데 사용됩니다.
  • 그들은 또한 차량의 속도를 유지하기 위해 자동차에 사용됩니다.

서보 모터의 응용 회로

아래 애플리케이션 회로에서 : 각 모터에는 VCC, 접지 및 주기적 구형파 신호의 세 가지 입력이 있습니다. 구형파의 펄스 폭은 서보 모터의 속도와 방향을 결정합니다. 우리의 경우에는 장치가 앞뒤로 움직이고 좌우로 회전 할 수 있도록 방향 만 변경하면됩니다. 펄스 폭이 특정 시간 프레임 미만이면 모터는 시계 방향으로 구동합니다. 펄스 폭이 해당 시간 프레임을 초과하면 모터는 시계 반대 방향으로 구동합니다. 중간 시간 프레임은 모터 내부에 내장 된 전위차계를 통해 조정할 수 있습니다.

서보 모터 회로

3 스테퍼 모터와 서보 모터의 차이점 :

  • 스테퍼 모터에는 많은 수의 극, 영구 자석에 의해 생성 된 자기 쌍 또는 전류가 있습니다. 서보 모터에는 극이 거의 없습니다. 각 극은 모터 샤프트의 자연스러운 정지 점을 제공합니다.
  • 저속에서 스테퍼 모터의 토크는 같은 크기의 서보 모터보다 큽니다.
  • 스테퍼 모터 작동은 펄스 발생기에서 출력되는 명령 펄스 신호에 의해 동기화됩니다. 반대로, 서보 모터 작동은 명령 펄스보다 뒤쳐집니다.

이제이 주제에 대한 질문이 있거나 전기 및 전자 프로젝트에 대해 아래 의견을 남기면 서보 미터의 작동에 대한 아이디어를 얻었습니다.

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