Servo - che cos'è? Dispositivo, connessione, principio di funzionamento, scopo

Nonostante il fatto che i sistemi di controllo automatico siano entrati nella nostra vita di tutti i giorni, non tutti sono a conoscenza del servoazionamento. Cos'è? È un sistema che implementa processi dinamici di alta precisione. Il dispositivo è costituito da un motore, un sensore e unità di controllo fornire la velocità, la posizione e la coppia richieste.

I servoazionamenti includono vari amplificatori e regolatori, ma il termine è più comunemente usato nei sistemi automatici quando si fa riferimento a un convertitore con feedback di posizione negativo. La base è la regolazione del motore quando viene applicato il segnale di controllo.

Come funziona il servo

Quello che è, è più facile da capire, se consideriamo il design e il funzionamento del dispositivo. L'unità elettromeccanica è posizionata nello stesso alloggiamento. Le sue caratteristiche sono design, tensione operativa, frequenza e coppia. In base alle letture del sensore dal controller o dal chip, viene ricevuto un segnale per regolare il funzionamento del servomotore.

Il dispositivo più semplice è Motore a corrente continua, circuito di controllo e potenziometro. Il design prevede la presenza di un riduttore per ottenere una determinata velocità di movimento dell'albero di uscita.

Schema di controllo

La connessione servo può essere effettuata utilizzando il semplice circuito del timer NE555 in modalità generatore di impulsi.

La posizione dell'albero motore è determinata dalla larghezza dell'impulso, impostata dal resistore variabile R ₁ . I segnali devono essere trasmessi continuamente dal generatore, ad esempio ogni 20 ms. Quando viene ricevuto un comando (spostando il cursore della resistenza), l'albero di uscita del cambio viene ruotato e impostato su una determinata posizione. Sotto influenza esterna, resisterà, cercando di rimanere sul posto.

Regolazione meccanica del sistema di riscaldamento

Servo Drive - che cos'è? Lo è è ben compreso dal suo lavoro nel sistema di riscaldamento a pavimento come un dispositivo che regola il flusso del liquido di raffreddamento. Se lo fai manualmente, dovrai girare continuamente le valvole sui collettori, poiché il flusso di acqua calda fornita ai circuiti di riscaldamento è variabile.

Diversi dispositivi sono utilizzati per il controllo automatico dei sistemi di riscaldamento a pavimento. La più semplice è una testina termica montata su una valvola di controllo. Consiste in una manopola di regolazione meccanica, un meccanismo a molla e un soffietto collegato allo spintore. Quando la temperatura all'interno del soffietto sale, il toluene viene riscaldato, che in questo caso si espande e preme contro lo stelo della valvola, chiudendolo. Il flusso del refrigerante è bloccato e inizia a raffreddarsi nel circuito di riscaldamento. Una volta raffreddato al livello specificato, il soffietto apre nuovamente la valvola e una nuova porzione di acqua calda entra nel sistema.

I regolatori meccanici sono installati su ciascun contorno di un pavimento caldo e regolati manualmente, dopodiché la temperatura viene automaticamente mantenuta costante.

Servo elettrico per il riscaldamento

Un dispositivo più avanzato è un servo elettrico per il riscaldamento o il riscaldamento a pavimento. Include un sistema di meccanismi interconnessi che mantengono la temperatura dell'aria nella stanza.

Il servo per il riscaldamento funziona con un termostato, che è montato sulla parete. La gru con azionamento elettrico è installata sul tubo di alimentazione, davanti al collettore di un pavimento riscaldato ad acqua. Quindi viene effettuata la connessione, l'alimentazione è a 220 V e la modalità preimpostata è impostata sul termostato. Il sistema è dotato di due sensori: uno nel pavimento e l'altro nella stanza. Trasmettono i comandi al termostato, che controlla il servo collegato al rubinetto. La precisione della regolazione sarà maggiore se si installa un altro dispositivo sulla strada, poiché le condizioni climatiche sono in costante cambiamento e influenzano la temperatura nei locali.

Il servoazionamento controlla una valvola a due o tre vie. Il primo cambia la temperatura del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento. Valvola a tre vie con un servoazionamento, mantiene costante la temperatura, ma cambia il flusso di acqua calda fornita ai circuiti. Od contiene 2 ingressi per fluido caldo (tubo di alimentazione) e freddo (ritorno). C'è solo una via d'uscita, attraverso di essa viene alimentata una miscela con una data temperatura. La valvola miscela il flusso, regolando in tal modo il flusso di calore verso i collettori. Se uno degli ingressi si apre, l'altro inizia a nascondersi dietro. In questo caso, la portata all'uscita rimane costante.

Servo portellone

Le auto moderne sono per lo più prodotte con apertura e chiusura automatica del bagagliaio. Ciò richiede l'installazione di un servo. I produttori utilizzano 2 metodi per fornire un'auto con un'opzione simile. Un'opzione affidabile è un attuatore pneumatico, ma costa di più. L'unità è controllata in diversi modi tra cui scegliere:

• dal telecomando;
• pulsante sul pannello della portiera del conducente;
• maneggiare il coperchio del bagagliaio.

L'apertura manuale non è sempre conveniente, soprattutto in inverno, quando la serratura può bloccarsi. Il servo del bagagliaio è combinato con un lucchetto che protegge ulteriormente l'auto dall'ingresso non autorizzato.

I dispositivi sono utilizzati su auto straniere, ma se lo si desidera, possono essere installati su modelli domestici. È preferibile utilizzare un convertitore con un motore elettrico.

Esistono ancora dispositivi con piastre magnetiche, ma sono più complicati e meno comuni.

I più economici sono gli apparecchi elettrici, destinati solo all'apertura. È possibile raccogliere l'unità del bagagliaio, costituita da un motore elettrico con meccanismo di inerzia, che si spegne quando si verifica un ostacolo al movimento. I modelli costosi sono costituiti da un dispositivo per sollevare e abbassare il coperchio, un chiudiporta del meccanismo di blocco, un controller e sensori.

L'installazione e la regolazione del servo del baule è fatta in fabbrica, ma i dispositivi semplici possono essere fatti a mano.

Caratteristiche del servo

I dispositivi sono disponibili in tipi analogici e digitali. Le unità verso l'esterno non differiscono in nulla, ma la differenza tra loro è significativa. Questi ultimi hanno uno sviluppo più accurato dei comandi, poiché il controllo viene eseguito da microprocessori. Per i servoazionamenti, i programmi sono scritti e inseriti. I dispositivi analogici operano su segnali di microchip. I loro vantaggi sono un semplice dispositivo e un prezzo più basso.

I parametri principali per la selezione sono i seguenti:

1. Potenza. La tensione di alimentazione è prodotta da tre fili. L'impulso viene trasmesso su bianco, la tensione di lavoro viene trasmessa attraverso il rosso, il nero o il marrone è neutro.
2. Dimensioni: dispositivi grandi, standard e micro.
3. Velocità. Dipende da quanto tempo l'albero ruota con un angolo di 60 ^° . I dispositivi economici hanno una velocità di 0,22 secondi. Se hai bisogno di alta velocità, sarà 0,06 secondi.
4. La grandezza del momento. Il parametro è prioritario, poiché il controllo diventa più difficile con una piccola coppia.

Come controllare un servo digitale?

Le unità si connettono a controller programmabili, tra cui Arduino è ben noto. La connessione alla sua scheda è fatta da tre fili. Due tensione di alimentazione, e la terza - il segnale di controllo.

L'istruzione di un servoazionamento a controllo digitale prevede un semplice programma nel controllore che consente di leggere le letture dal potenziometro e convertirle in un numero. Viene quindi convertito in un comando di trasferimento per rotazione dell'albero del servo nella posizione specificata. Il programma viene registrato su disco e quindi trasferito al controller.

conclusione

Abbiamo esaminato in dettaglio il servoazionamento. Ciò che è chiaro diventa quando è necessaria l'automazione di vari processi, dove è necessario ruotare e mantenere l'albero motore in una data posizione. I dispositivi sono disponibili analogici e digitali. Questi ultimi hanno trovato un'applicazione più ampia a causa dell'alto livello di risoluzione, alta potenza e precisione del posizionamento.