باسمه تعالی
تحقیق
سروو موتور
توضیحات:
– سروهای سری EDB/EDC دارای فرکانس پاسخ 300HZ می باشند که برای کارهای حساس مانند ماشین آلات CNC کاملامناسب است .
– هر ست سرو شامل 5 متر کابل انکدر مجهز به کانکتور، 5 متر کابل قدرت مجهز به کانکتور و کانکتور I/O می باشد.
– به ازاء هر متر کابل قدرت اضافه زیر 2KW مبلغ 2000 تومان وبالای 2KW مبلغ 2500 تومان به قیمت لیست افزوده می شود.
– به ازاء هر متر کابل انکدر اضافه 5000 تومان به قیمت لیست افزوده می شود.
– انکدر موجود روی موتورهای فوق از نوع 2500پالس افزایشی است
– سروهای سری EDB/EDC دارای PLC داخلی با امکان عملکرد در مد Speed وPosition جهت کاربردهای خاص و مجهز به پورت ارتباطی RS485/422 تحت پروتکل ارتباطی Modbus می باشند.
– درصورت نیاز به موتور ترمز دار برای فلنچ 60mm و80mm مبلغ 242,000 تومان،فلنچ 130mm مبلغ 275,000 تومان و فلنچ 180mm مبلغ 440,000 تومان به قیمت لیست اضافه می شود.
– بابت هر موتور ضدآب 40.000 تومان به قیمت لیست اضافه می شود.
سروو موتورها ( Servomotor ) :
سروو یک موتور گیربکس است که از محور خروجی آن فیدبک گرفته شده است. یعنی می توان موقعیت آنرا نعیین کرد. البته این کار را خود سروو انجام می دهد. تنها کاری که ما باید انجام دهیم این است که به آن پالس های مورد نیاز را به صورت پشت سر هم وارد کنیم.
سروو ها معمولا سه تا سیم دارند.
یک سیم سیم vcc است. این سیم باید به مثبت ۴.۸ تا ۶ ولت وصل شود. سیم دیگه سیم gnd است که باید به صفر ولت وصل شود.
سیم دیگر که معمولا از همه سیم ها کمتر نیز است سیم دیتا است که باید پالس ها به آن وارد شود.
این پالس ها باید بین ۱.۲۵ تا ۱.۷۵ میکرو ثانیه یک باشد و حدود ۱۵ میلی ثانیه صفر.
اگر پالس های با طول یک ۱.۵ میلی ثانیه یک به سروو اعمال کنیم هد آن درست در وسط می ایستد.
پالس ها باید به صورت متوالی به سروو اعمال شود وگرنه سروو خاموش می شود.
سروو موتور نوع خاصی از موتور گیربکسها که زوایه چرخش مشخصی دارن بطورر عموم 180 درجه
و برای ایجاد زاویه در یک قسمت استفاده میشن مثلا مفاصل روبات
توی نقطه چرخش یک سروو موتور گشتاور زیادی تولید میکنه و معمولا تا حرکت بعدی همونجا ثابت میمونه
هر سروو موتور 3 سیم ورودی داره
1- سیم گراند که به رنگ مشکی یا قهوه ای هست
2- سیم قرمز که سیم برق برای موتور سروو هست
3- سیم زرد یا نارنجی یا سفید که سیم وروی سیگنال برای سروو هست
شما برای راه اندازی سروو باید سیم اول و دوم رو به گراند و مثبت متصل کنید البته ولتاژ موتور سروو رو درنظر بگیرید
و به سیم سیگنال سیگنالی دیجیتال بفرستید که در پست بعدی میگم چی هست و چطوری ساخته میشه
هر servo motor یک دستگاه کو چکی ست که بخش اعظم حرکت آن توسط یک shaft خروجی تعیین می شود. چگونگی حرکت و مو قعیت های زاویه ای این خروجی توسط دسته ای از سیگنال های دیکد شده که برای کابل دیتا آن تعریف می شود کنترل میشود. برای طول مدت زمانی که یک سیگنال فعال بوده و یک پالس بر روی خط ورودی آن قرار دارد این shaft خروجی در مو قعیت خاص زاویه ای که مختص آن سیگنال است قرار دارد و با تغییر این ورودی زاویه مد نظر نیز تغییر می کند.
مشاهده می کنید که در اینجا یک رابطهای بین نرم افزار و سخت افزار ایجاد شده است. این موتور ها در صنایع رباتیک و تولیدات صنعتی مانند موتور های کنترل کننده هواپیما ها و … کاربرد وسیعی دارند.
آنچه که قدرت حرکتی این نوع موتور ها راتعیین می کند مقدار بارگیریست که از سوی سیگنال انجام می گیرد بر این اساس برای حرکت با سرعتی سریع جهت طی مسافتی متناسب با سرعت میزان بارگیری مذکور بالاست و عمو ما این میزان توسط سازنده مو تور تعیین خواهد شد.
سه کابل موجود در این موتور ها می توانند 3 ورودی این مو تور باشند.
معمولا سیم اول برای power حدود 5 ولت.
سیم دوم :GND
سیم سوم (معمو لا به رنگ سفید) : جهت کنترل وضعیت های حرکتیست.
انواع سروموتور
سرو موتور به دو دسته کلی سرو موتورهای AC و سرو موتورهای DCتقسیم می گردد . سرو موتورهای AC عموما به سرو موتورهای DCترجیح داده می شوند ، بجز برای استفاده در سیستمهای با قدرت خیلی بالا، سرو موتورهایAC به دلیل اینکه نسبت به سرو موتورهای DCدارای بازده بیـشتری هستنـد ترجیـح داده می شونــد . اگــر چه تلفـات تـوان نگــرانی اصـلی در سرومکانیسمها نیستند ، یک موتور پربازده از تلفات بیش از اندازه توان جلوگیری می کند
سرو موتورهای DC :
سروموتورهای dc موتور های DC با تحریک مجزا یا موتور های dc با آهنربای دائم هستند.اصول اساسی عملکرد آنها مشابه موتور های DC معمولی است.
سروموتورهای dc معمولا توسط ولتاژ آرمیچر کنترل می شوند آرمیچر طوری طراحی می شود که مقاومت زیادی داشته باشد.این کار باعث می شود تا مشخصه های گشتاور-سرعت خطی شده و شیب منفی بزرگی داشته باشد.شیب منفی میرایی لازم برای سیستم محرک سرو را تامین می کند.
توجه کنید که mmf آرمیچر و mmf میدان تحریک در ماشین DC بر هم عمود هستند. این خاصیت باعث پاسخ سریع گشتاور می شود زیرا گشتاور و شار از یکدیگر جدا شده اند . بنابراین تغییر پله در ولتاژ (یا جریان) آرمیچر باعث تغییر سریع موقعیت یا سرعت رتور خواهد شد.
در بین سرو موتورهای DC مختلف ، موتورهای سـری ، موتورهای سری چــاکدار ، موتور کنترل موازی ، و موتور موازی مغناطیس دائم ( تحریک ثابت ) قرار دارند . این واحدها توان خروجی بالایی نسبت به اندازه آنها تحویل می دهند و در مورد موتــور موازی با تحریک کنترل شده ، توان کنترلی کمی مورد نیاز است .
موتور سری
موتور سری دارای گشتــاور راه اندازی بالایی است و جریان زیادی می کشد و تنظیم سرعت کمی دارد . کارکرد معکوس می تـواند با معکـوس کــردن پلاریتـه ولتاژ میدان با سیم پیچ میدان سری ( یعنی یک سیم پیچ برای هرجهت چرخش ) به دست آید . مــــورد اخیـــر بازده موتور را کاهش می دهد .
موتور سری چاکدار
موتور سری چاکدار می تواند به عنوان یک موتور تحریک مستقل با میدان کنترل شده به کار گرفته شود ، آنچنانکه در شکل زیر نشان داده شده است . آرمیچر باید از یک منبع جریان ثابت تغذیه شود .
یک منحنی گشتاور سرعت نوعی ، گشتاور ایستای بالا و کاهش سریع گشتاور با افزایش سرعت را نشان می دهد . این امر میرایی خوب و خطای سرعت بالا را نتیجه می دهد .
موتور موازی
نوع موازی سروموتور DC از سایر موتورهای موازی برای کارکرد عمــومی متفاوت نیست . این موتور دو سیم پیچی مجزا – سیم پیچی میدان که روی استاتور قرار داده شده و سیم پیچی آرمیچر که روی روتور قرار داده شده – دارد .
هر دو سیم پیچی به یک منبع تغذیه DC متصل شده اند . در یک موتور DC موازی معـمولی ، دو سیم پیچی به صورت موازی به تغذیه DC اصلی متصل شده اند . اما در یک کارکرد سرو ،
سیم پیچی ها با منابع DC جداگانه ای تغذیه می شوند ، همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود .
شکل بالا دیاگرام مداری یک موتورDC با میدان کنترل شده را نشان می دهد . در این موتور ، میدان با سیگنال تقویت شده خطا تحریک شده و سیم پیچی آرمیچر از یک منبع جریان ثابت نیـرو می گیرد. گشتاور تحویلی تا اشباع متنـاسب با جریان میدان است .
جهـت چرخـش موتـور اگر پلاریـته میـدان معـکوس شود عکس می شود.آرمیچر موتور با سیگنال تقویت شده خطا ومیدان از یک منبع جریان ثابت تغذیه می شوند .
میدان این موتور عموما بالاتر از زانوی مشخصه اشباع کار میکند ( جهت حفظ گشتاور با حساسیت کمتر نسبت به تغییرات جزیی در جریان میدان ) . همـچنین چگـالی شـار میـدان بالا ، حســاسیت گشتـاور موتـور را افزایـش می دهد ، زیـــرا برای تغییـرات کوچـک در جـریان آرمیچر، گشتاور با حاصلضرب جریان در شار متناسب است .
پاسخ دینامیکی درموتور نوع کنترل شده میدان سریعتر است ، زیرا مـدار آرمیچـر لزومـا یک مـدار مقاومتی است وثابـت زمانی کوتاهـتری دارد . اگر پلاریـته سیگنـال خطا معـکوس گردد ، موتور در جهت معکوس می چرخد .
موتور مغناطیس دائم
موتور مغنـاطیس دائـم یک موتور تحریک ثابت موازی است که میـــدان ، با یک مغناطیس دائم تغذیه می شود . کارکرد شبیه به موتور با مـیدان ثابت و آرمیچر کنترل شده است.
مزایای سرو موتور
با استفاده از سرو موتور پیشرفته در سیستمهای روبوتیک ، خطوط صنعتی تولید ، CNC و … به قابلیتهای زیر دست خواهید یافت :
تنظیمات مختلف بار از قبیل اینرسی بار ، بهره سرعت و سایر پارامترها بصورت خودکار
عملکرد بدون لرزش در حال توقف به دلیل سیستم کنترل پیشرفته درایو
امکان ارتباط با تجهیزات جانبی برای مثال با کنترلر یا رابط انسان ماشین از طریق پورت
تنظیم پارامترها و نمایش وضعیت بررسی درایو
کنترل موقعیت ، سرعت و گشتاور با یک درایو
عملکرد بدون لرزش در حال توقف به دلیل سیستم کنترل پیشرفته درایو
استفاده از انکودر های Absolute و تشخیص موقعیت جاری موتور در هرلحظه
قابلیت انتخاب شیب راه اندازی و توقف به صورت خطی و یا S- shape
امکان تغییر جهت گردش موتور بدون نیاز به تعویض در سیم بندی موتور
انتخاب نسبت گیربکسهای الکترونیکی مختلف از طریق ورودیها
و قابلیت جبران لقی ناشی از خطای قطعات مکانیکی
همانطور که می دانید سروو موتور ها موتورهایی هستند که قابلیت چرخش دقیق در زاویه های 0 تا 360 درجه (البته نه در همه مدل ها ) دارند . این موتور ها اکثرا در ربات ها و جاهایی که نیاز به چرخش دقیق وجود دارد استفاده می شود ( مثل موتور دوربین مدار بسته ) .
برای چرخش این موتور ها نیاز است یک پالس بر روی پایه وسط اعمال کنید که این پالس قوانین خاصی دارد . این پالس دارای فرکانس خاصی باید باشد ( معمولا 50 تا 100 هرتز ) و عرض پالس مثبت آن باید بین یک تا 2 میلی ثانیه باشد . زمانی که یک میلی ثانیه است موتور کاملا به سمت چپ می رود . هنگامیکه 2 میلی ثانیه است موتور کاملا به سمت راست می چرخد و در حالتیکه 1.5 میلی ثانیه است موتور در حالت وسط قفل می شود .
به نظر کار ساده ای می آید ولی ساخت چنین پالسی با میکرو کار ساده ای هم نیست زیرا شما باید تایمر ها را طوری تنظیم کنید که این پالس در هر لحظه پهنای خاصی داشته باشد . پروژه ای برای شما آماده کرده ایم که بسیار ساده با تنظیم OCR و PWM به موتور جهت بدهید . با زدن هر کدام از کلید ها موتور به یک جهت مایل می شود . در صورتیکه کلیدی نزدید در وسط قرار گیرد . از این پروژه می توانید برای کنترل چرخ جلوی ربات و یا حرکت بازوی ربات و حتی چرخیدن دوربین مدار بسته محل کارتان استفاده نمایید .
سرو موتورهای DC :
در بین سرو موتورهای DC مختلف ، موتورهای سـری ، موتورهای سری چــاکدار ، موتور کنترل موازی ، و موتور موازی مغناطیس دائم ( تحریک ثابت ) قرار دارند . این واحدها توان خروجی بالایی نسبت به اندازه آنها تحویل می دهند و در مورد موتــور موازی با تحریک کنترل شده ، توان کنترلی کمی مورد نیاز است .
موتور سری دارای گشتــاور راه اندازی بالایی است و جریان زیادی می کشد و تنظیم سرعت کمی دارد . کارکرد معکوس می تـواند با معکـوس کــردن پلاریتـه ولتاژ میدان با سیم پیچ میدان سری ( یعنی یک سیم پیچ برای هرجهت چرخش ) به دست آید . مــــورد اخیـــر بازده موتور را کاهش می دهد .
موتور سری چاکدار می تواند به عنوان یک موتور تحریک مستقل با میدان کنترل شده به کار گرفته شود ، آنچنانکه در شکل 2 نشان داده شده است . آرمیچر باید از یک منبع جریان ثابت تغذیه شود .
یک منحنی گشتاور سرعت نوعی ، گشتاور ایستای بالا و کاهش سریع گشتاور با افزایش سرعت را نشان می دهد . این امر میرایی خوب و خطای سرعت بالا را نتیجه می دهد .
نوع موازی سروموتور DC از سایر موتورهای موازی برای کارکرد عمــومی متفاوت نیست . این موتور دو سیم پیچی مجزا – سیم پیچی میدان که روی استاتور قرار داده شده و سیم پیچی آرمیچر که روی روتور قرار داده شده – دارد .
هر دو سیم پیچی به یک منبع تغذیه DC متصل شده اند . در یک موتور DC موازی معـمولی ، دو سیم پیچی به صورت موازی به تغذیه DC اصلی متصل شده اند . اما در یک کارکرد سرو ، سیم پیچی ها با منابع DC جداگانه ای تغذیه می شوند ، همانطور که در شکلهای 3 و 4 مشاهده می شود .
شکل 3 دیاگرام مداری یک موتورDC با میدان کنترل شده را نشان می دهد . در این موتور ، میدان با سیگنال تقویت شده خطا تحریک شده و سیم پیچی آرمیچر از یک منبع جریان ثابت نیـرو می گیرد . گشتاور تحویلی تا اشباع متنـاسب با جریان میدان است .
این ترکیب که در شکل 4 نشان داده شده است ، در سروموتورهای کوچک بکار می رود ، زیرا پاسخ دینامیکی آن از موتور DC با آرمیچر کنترل شده آهسته تر است .
جهـت چرخـش موتـور اگر پلاریـته میـدان معـکوس شود عکس می شود.آرمیچر موتور با سیگنال تقویت شده خطا ومیدان از یک منبع جریان ثابت تغذیه می شوند .
میدان این موتور عموما بالاتر از زانوی مشخصه اشباع کار میکند ( جهت حفظ گشتاور با حساسیت کمتر نسبت به تغییرات جزیی در جریان میدان ) . همـچنین چگـالی شـار میـدان بالا ، حســاسیت گشتـاور موتـور را افزایـش می دهد ، زیـــرا برای تغییـرات کوچـک در جـریان آرمیچر، گشتاور با حاصلضرب جریان در شار متناسب است .
پاسخ دینامیکی درموتور نوع کنترل شده میدان سریعتر است ، زیرا مـدار آرمیچـر لزومـا یک مـدار مقاومتی است وثابـت زمانی کوتاهـتری دارد . اگر پلاریـته سیگنـال خطا معـکوس گردد ، موتور در جهت معکوس می چرخد .
موتور مغنـاطیس دائـم یک موتور تحریک ثابت موازی است که میـــدان همانطـور که در شکل 5 نشان داده شده است ، با یک مغناطیس دائم تغذیه می شود . کارکرد شبیه به موتور با مـیدان ثابت و آرمیچر کنترل شده است.
1