I. स्टेपर मोटर्स और सर्वोस और सर्वो मोटर्स के बीच अंतर

स्टेपर मोटर: ओपन-लूप नियंत्रण तत्व स्टेपर मोटर भागों के कोणीय विस्थापन या लाइन विस्थापन में विद्युत पल्स सिग्नल है। सीधे शब्दों में कहें, यह कोण और मोड़ की संख्या को नियंत्रित करने के लिए विद्युत पल्स सिग्नल पर निर्भर करता है। इसलिए वह केवल यह निर्धारित करने के लिए पल्स सिग्नल पर भरोसा करता है कि कितना रोटेशन। चूंकि कोई सेंसर नहीं है, इसलिए रोक कोण विचलित हो सकता है। हालांकि, सटीक पल्स सिग्नल विचलन को कम करता है।

सर्वो मोटर: रोटेशन की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए सेंसर के माध्यम से मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए सर्वो कंट्रोल सर्किट पर भरोसा करें। इसलिए स्थिति नियंत्रण बहुत सटीक है। और घूर्णी गति भी परिवर्तनशील है।

सर्वो (इलेक्ट्रॉनिक सर्वो): सर्वो का मुख्य घटक सर्वो मोटर है। इसमें सर्वो मोटर कंट्रोल सर्किट + रिडक्शन गियर सेट शामिल है। अरे हाँ, सर्वो मोटर में कमी गियर सेट नहीं है। और सर्वो में एक कमी गियर सेट है।

एक सीमा सर्वो के मामले में, यह आउटपुट शाफ्ट के तहत एक पोटेंशियोमीटर पर निर्भर करता है ताकि पतवार हाथ के स्टीयरिंग कोण को निर्धारित किया जा सके। सर्वो सिग्नल कंट्रोल एक पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेटेड (पीडब्लूएम) सिग्नल है, जहां एक माइक्रोकंट्रोलर आसानी से इस सिग्नल को उत्पन्न कर सकता है।

Ii। स्टेपर मोटर मूल सिद्धांत

यह काम किस प्रकार करता है:

आम तौर पर एक मोटर का रोटर एक स्थायी चुंबक होता है, और जब स्टेटर वाइंडिंग के माध्यम से वर्तमान प्रवाह होता है, तो स्टेटर विंडिंग एक वेक्टर चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करते हैं। यह चुंबकीय क्षेत्र रोटर को एक कोण से घुमाने के लिए ड्राइव करेगा, ताकि रोटर के चुंबकीय क्षेत्रों की जोड़ी की दिशा स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के समान हो। जब स्टेटर का वेक्टर चुंबकीय क्षेत्र एक कोण से घूमता है। रोटर भी इस चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक कोण से घूमता है। प्रत्येक इनपुट इलेक्ट्रिकल पल्स के लिए, मोटर एक कोणीय कदम को आगे बढ़ाता है। इसका आउटपुट कोणीय विस्थापन इनपुट दालों की संख्या के लिए आनुपातिक है, और इसकी घूर्णी गति दालों की आवृत्ति के लिए आनुपातिक है। उस क्रम को बदलकर जिसमें वाइंडिंग ऊर्जावान होती हैं, मोटर उलट जाती है। इसलिए, दालों की संख्या और आवृत्ति और मोटर के प्रत्येक चरण की वाइंडिंग को सक्रिय करने के क्रम को स्टेपर मोटर के रोटेशन को नियंत्रित करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है।

गर्मी उत्पादन का सिद्धांत:

आमतौर पर सभी प्रकार की मोटर्स देखें, आंतरिक आयरन कोर और घुमावदार कॉइल हैं। घुमावदार प्रतिरोध, शक्ति हानि, हानि का आकार और प्रतिरोध पैदा करेगी और वर्तमान वर्ग के लिए आनुपातिक है, जिसे अक्सर तांबे के नुकसान के रूप में संदर्भित किया जाता है, यदि वर्तमान मानक डीसी या साइन वेव नहीं है, तो भी हार्मोनिक हानि का उत्पादन करेगा; कोर में हिस्टैरिसीस एडी वर्तमान प्रभाव है, वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में भी नुकसान का उत्पादन करेगा, सामग्री का आकार, वर्तमान, आवृत्ति, वोल्टेज संबंधित, जिसे लोहे की हानि कहा जाता है। तांबे की हानि और लोहे की हानि को गर्मी उत्पादन के रूप में प्रकट किया जाएगा, इस प्रकार मोटर की दक्षता को प्रभावित करेगा। स्टेपिंग मोटर आम तौर पर पोजिशनिंग सटीकता और टॉर्क आउटपुट का पीछा करते हैं, दक्षता अपेक्षाकृत कम होती है, वर्तमान आम तौर पर बड़ा होता है, और हार्मोनिक घटक उच्च होते हैं, गति और परिवर्तन के साथ वर्तमान वैकल्पिक की आवृत्ति, इसलिए स्टेपिंग मोटर्स में आम तौर पर गर्मी की स्थिति होती है, और स्थिति सामान्य एसी मोटर की तुलना में अधिक गंभीर होती है।

Iii। रूडर निर्माण

सर्वो मुख्य रूप से एक आवास, एक सर्किट बोर्ड, एक ड्राइव मोटर, एक गियर रिड्यूसर और एक स्थिति का पता लगाने के तत्व से बना है। इसका काम करने का सिद्धांत यह है कि रिसीवर सर्वो को एक संकेत भेजता है, और सर्किट बोर्ड पर आईसी कोरलेस मोटर को घूमने के लिए चलाता है, और पावर को कमी गियर के माध्यम से स्विंग आर्म पर प्रेषित किया जाता है, और एक ही समय में, स्थिति डिटेक्टर यह निर्धारित करने के लिए एक संकेत वापस भेजता है कि यह स्थिति में आ गया है या नहीं। स्थिति डिटेक्टर वास्तव में एक चर अवरोधक है। जब सर्वो घूमता है, तो रोकनेवाला मूल्य तदनुसार बदल जाएगा, और रोटेशन के कोण को रोकनेवाला मूल्य का पता लगाकर जाना जा सकता है। जनरल सर्वो मोटर एक पतली तांबे के तार हैं जो तीन-पोल रोटर के चारों ओर लिपटे हुए हैं, जब कॉइल के माध्यम से वर्तमान प्रवाह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगा, और प्रतिकर्षण का उत्पादन करने के लिए रोटर चुंबक की परिधि, जो बदले में रोटेशन के बल को उत्पन्न करती है। भौतिकी के अनुसार, किसी वस्तु की जड़ता का क्षण सीधे उसके द्रव्यमान के लिए आनुपातिक होता है, इसलिए ऑब्जेक्ट के द्रव्यमान को घुमाया जाता है, जितना अधिक बल आवश्यक होता है। तेजी से रोटेशन की गति और कम बिजली की खपत को प्राप्त करने के लिए, सर्वो एक बहुत पतले खोखले सिलेंडर में मुड़ने वाले पतले तांबे के तारों से बना होता है, जिससे कोई पोल नहीं होता है, और मैग्नेट को सिलेंडर के अंदर रखा जाता है, जो खोखले कप मोटर है।

विभिन्न कामकाजी वातावरण के अनुरूप, वाटरप्रूफ और डस्टप्रूफ डिजाइनों के साथ सर्वो हैं; और विभिन्न लोड आवश्यकताओं के जवाब में, सर्वो के लिए प्लास्टिक और मेटल गियर हैं, और सर्वो के लिए मेटल गियर आम तौर पर उच्च-टॉर्क और हाई-स्पीड होते हैं, इस लाभ के साथ कि गियर को अत्यधिक भार के कारण नहीं चिपकाया जाएगा। रोटेशन को तेज और अधिक सटीक बनाने के लिए उच्च ग्रेड सर्वोस को बॉल बेयरिंग से लैस किया जाएगा। एक बॉल बेयरिंग और दो बॉल बेयरिंग के बीच एक अंतर है, निश्चित रूप से दो बॉल बेयरिंग बेहतर हैं। नए FET सर्वो मुख्य रूप से FET (फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर) का उपयोग कर रहे हैं, जिसमें कम आंतरिक प्रतिरोध का लाभ होता है और इसलिए सामान्य ट्रांजिस्टर की तुलना में कम वर्तमान हानि होती है।

Iv। संचालक प्रचालन सिद्धांत

एक पूर्वाग्रह वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए आंतरिक सर्किट में पीडब्लूएम तरंग से, रिडक्शन गियर के माध्यम से संपर्ककर्ता जनरेटर को पोटेंशियोमीटर को स्थानांतरित करने के लिए ड्राइव करने के लिए, ताकि जब वोल्टेज का अंतर शून्य हो, तो मोटर बंद हो जाए, ताकि सर्वो के प्रभाव को प्राप्त किया जा सके।

सर्वो पीडब्ल्यूएम के लिए प्रोटोकॉल सभी समान हैं, लेकिन दिखाई देने वाले नवीनतम सर्वो अलग हो सकते हैं।

प्रोटोकॉल आम तौर पर है: विभिन्न कोणों के माध्यम से मुड़ने के लिए सर्वो को नियंत्रित करने के लिए 0.5ms ~ 2.5ms में उच्च स्तर की चौड़ाई।

वी। सर्वो मोटर्स कैसे काम करते हैं

नीचे दिया गया आंकड़ा एक सर्वो मोटर कंट्रोल सर्किट को एक पावर ऑपरेशनल एम्पलीफायर LM675 के साथ बनाया गया है, और मोटर एक डीसी सर्वो मोटर है। जैसा कि आंकड़े से देखा जा सकता है, पावर ऑपरेशनल एम्पलीफायर LM675 को 15V द्वारा आपूर्ति की जाती है, और 15V वोल्टेज को आरपी 1 के माध्यम से ऑपरेशनल एम्पलीफायर LM675 के इन-चरण इनपुट में जोड़ा जाता है, और LM675 के आउटपुट वोल्टेज को सर्वो मोटर के इनपुट में जोड़ा जाता है। मोटर मोटर गति के वास्तविक समय का पता लगाने के लिए एक गति मापक संकेत जनरेटर से सुसज्जित है। वास्तव में, स्पीड सिग्नल जनरेटर एक प्रकार का जनरेटर है, और इसका आउटपुट वोल्टेज घूर्णी गति के लिए आनुपातिक है। स्पीड मापने के सिग्नल जनरेटर जी से वोल्टेज आउटपुट को वोल्टेज डिवाइडर सर्किट के बाद स्पीड एरर सिग्नल के रूप में ऑपरेशनल एम्पलीफायर के इनवर्टिंग इनपुट पर वापस खिलाया जाता है। स्पीड कमांड पोटेंटियोमीटर RP1 द्वारा सेट किए गए वोल्टेज मान को R1.R2 द्वारा वोल्टेज डिवीजन के बाद ऑपरेशनल एम्पलीफायर के इन-फेज इनपुट में जोड़ा जाता है, जो कि संदर्भ वोल्टेज के बराबर है।

सर्वो मोटर का नियंत्रण योजनाबद्ध

सर्वोमोटर: सर्वोमोटर के लिए अक्षर एम द्वारा इंगित, यह ड्राइव सिस्टम के लिए शक्ति का स्रोत है। ऑपरेशनल एम्पलीफायर: सर्किट नाम से निरूपित, अर्थात्, LM675, सर्वो कंट्रोल सर्किट में एक एम्पलीफायर टुकड़ा है जो सर्वो मोटर के लिए ड्राइव करंट प्रदान करता है।

स्पीड कमांड पोटेंशियोमीटर RP1: सर्किट में ऑपरेशनल एम्पलीफायर के संदर्भ वोल्टेज को सेट करता है, अर्थात स्पीड सेटिंग। एम्पलीफायर गेन एडजस्टमेंट पोटेंशियोमीटर RP2: सर्किट में क्रमशः एम्पलीफायर लाभ और स्पीड फीडबैक सिग्नल के आकार को ठीक करने के लिए उपयोग किया जाता है।

जब मोटर का भार बदल जाता है, तो वोल्टेज को ऑपरेशनल एम्पलीफायर के उल्टे इनपुट में वापस खिलाया जाता है, यानी, जब मोटर का लोड बढ़ जाता है, तो गति कम हो जाती है, और स्पीड सिग्नल जनरेटर का आउटपुट वोल्टेज भी कम हो जाता है, ताकि ऑपरेटिव एम्पलीफायर के अपवित इनपुट में वोल्टेज कम हो जाए, और इस वोल्टेज को बढ़ाएं। बढ़ता है। इसके विपरीत, जब लोड छोटा हो जाता है और मोटर की गति बढ़ जाती है, तो स्पीड मापने वाले सिग्नल जनरेटर का आउटपुट वोल्टेज बढ़ जाता है, फीडबैक वोल्टेज ऑपरेशनल एम्पलीफायर के उल्टे इनपुट में जोड़ा जाता है, जो इस वोल्टेज और संदर्भ वोल्टेज के बीच का अंतर कम हो जाता है, ऑपरेशनल एम्पलीफायर का आउटपुट वोल्टेज कम हो जाता है।