آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چطور یک وسیله نقلیه روباتیک که معمولاً در کاربردهای نظامی با مهار بمب استفاده می شود، کنترل گردد؟ و یا چگونه ماشین های برش و شکل دهی فلز، حرکت دقیقی را برای فرز، تراش و خمش برای ساخت فلز فراهم می‌کنند؟ یا اینکه چگونه یک سیستم موقعیت یابی آنتن، دقت را در زاویه آزیموت و ارتفاع کنترل میکند؟
در این مقاله خواهید آموخت که کاربردهای سروو موتور بیشتر در سیستم های حلقه بسته است که در آن کنترل موقعیت دقیق معمولاً در کاربردهای صنعتی و تجاری یافت می شود.
و در ادامه به این خواهیم پرداخت که سروو موتور چیست و چگونه کار می کند، بنابراین اجازه دهید ابتدا به توضیح سروو موتور و برخی از ویژگی های منحصر به فرد انواع سروو موتور و همچنین کاربرد آن را بپردازیم. پس برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
اگر به پی ال سی علاقمند هستید میتوانید در دوره آموزش plc که تحت نظر اساتید شناخته شده از مقدماتی تا پیشرفته و کاملاً عملی و تخصصی در آموزشگاه فن آموزان برگزار میشود شرکت کرده و مدرک فنی حرفه ای آن را دریافت کنید. جهت مشاهده جزئیات و شرایط این دوره روی تصویر بالا کلیک کنید و یا با آموزشگاه تماس حاصل فرمایید.
فیلم تشریح سروو موتور و کاربردهای آن
سروو موتور چیست؟
سروو موتور یک نوع موتور الکتریکی است که برای کنترل دقیق موقعیت، سرعت و شتاب طراحی شده است. این موتورها معمولاً در سیستم های کنترل حلقه بسته استفاده می شوند، جایی که فیدبک از حسگرها برای تنظیم عملکرد موتور و رسیدن به موقعیت یا سرعت مطلوب به کار می رود. سروو موتورها دارای گشتاور بالا، پاسخ سریع و دقت بالا هستند که آنها را برای کاربردهای کنترل حرکت دقیق ایده آل می سازد.
یک سروو موتور معمولی شامل یک موتور الکتریکی، یک سنسور موقعیت (معمولاً انکودر یا پتانسیومتر)، یک مدار کنترل و یک جعبه دنده است. موتور الکتریکی نیروی محرکه را فراهم می کند، در حالی که سنسور موقعیت بازخورد را در مورد وضعیت فعلی شفت موتور به مدار کنترل ارائه می دهد. مدار کنترل سیگنال های ورودی را پردازش کرده و جریان مورد نیاز را برای رسیدن موتور به موقعیت یا سرعت مطلوب تأمین می کند. جعبه دنده نیز برای افزایش گشتاور خروجی و کاهش سرعت موتور استفاده می شود.
سروو موتور چگونه کار میکند؟
سروو موتورها بر اساس اصل کنترل فیدبک عمل می کنند. هنگامی که سیگنال فرمان (معمولاً یک پالس مدوله شده یا PWM) به سروو موتور اعمال می شود، مدار کنترل داخلی آن را با موقعیت فعلی شفت موتور که توسط سنسور موقعیت اندازه گیری شده مقایسه می کند. اگر تفاوتی بین موقعیت مطلوب و موقعیت فعلی وجود داشته باشد، مدار کنترل جریان مناسبی را به موتور اعمال می کند تا شفت را در جهت موقعیت هدف حرکت دهد.
هنگامی که شفت موتور می چرخد، سنسور موقعیت به طور مداوم بازخورد را به مدار کنترل ارائه می دهد. این بازخورد برای تصحیح هرگونه خطا بین موقعیت مطلوب و موقعیت واقعی و اطمینان از رسیدن دقیق موتور به موقعیت هدف استفاده می شود. این فرآیند کنترل حلقه بسته تا زمانی که موقعیت مطلوب به دست آید ادامه می یابد. سروو موتورها همچنین می توانند سرعت و شتاب را با تنظیم پارامترهای کنترلی مانند بهره تناسبی، انتگرالی و مشتقی (PID) کنترل کنند.
کاربرد سروو موتور
- رباتیک
- ماشین های CNC
- خودکار سازی صنعتی
- هوافضا و هوانوردی
- پزشکی
- لوازم الکترونیکی مصرفی
رباتیک: سروو موتورها برای کنترل حرکت مفاصل و بازوهای ربات، به آنها اجازه می دهد حرکات دقیق و تکرارپذیر را انجام دهند.
ماشین های CNC: در ماشین های CNC مانند ماشین های تراش، فرز و حکاکی برای کنترل دقیق موقعیت ابزار برش استفاده می شوند.
خودکارسازی صنعتی: در خطوط مونتاژ، ماشین های بسته بندی، و سیستم های کنترل فرآیند برای عملیات دقیق و تکرارپذیر به کار می روند.
هوافضا و هوانوردی: در کنترل سطوح پرواز، سیستم های هدایت و ناوبری، و مکانیسم های عملگر استفاده می شوند.
پزشکی: در تجهیزات پزشکی مانند ربات های جراحی، دستگاه های تصویربرداری، و سیستم های توانبخشی برای کنترل دقیق حرکت به کار می روند.
لوازم الکترونیکی مصرفی: در دوربین ها برای فوکوس خودکار لنز، در چاپگرها برای کنترل حرکت هد چاپ، و در سیستم های صوتی/تصویری برای تنظیم موقعیت بلندگوها استفاده می شوند.
قطعات تشکیل دهنده سروو موتور
سروو موتور از موارد زیر تشکیل شده است:
موتور الکتریکی: که وظیفه ایجاد حرکت از طریق محور خود را بر عهده دارد.
سیستم کنترل: این سیستم امکان کنترل حرکت موتور را با ارسال پالس های الکتریکی فراهم می کند.
سیستم محرک یا درایو: توسط چرخ دنده هایی تشکیل می شود که ممکن است سرعت و گشتاور را افزایش یا کاهش دهند.
پتانسیومتر: به شفت مرکزی متصل است و همیشه زاویه ای که شفت موتور در آن قرار دارد را نشان می دهد.
نحوه کار سروو موتور چگونه است؟
سروو موتور یک دستگاه الکترومکانیکی است که بر اساس جریان و ولتاژ عرضه شده، گشتاور و سرعت تولید می کند. سروو موتور به عنوان بخشی از کنترل حلقه بسته عمل می کند و گشتاور و سرعتی را که توسط یک کنترل کننده سروو فرمان می دهد ارائه می نماید که از یک دستگاه فیدبک برای بستن حلقه استفاده می کند.
دستگاه فیدبک اطلاعاتی مانند جریان، سرعت یا موقعیت را در اختیار سروو کنترلر قرار می دهد که عملکرد موتور را بسته به پارامترهای دستوری تنظیم می کند.
سرووها با ارسال یک پالس الکتریکی با عرض متغیر یا مدولاسیون عرض پالس (PWM) روی کابل کنترل، کنترل می شوند. یک سروو موتور به طور معمول فقط می تواند 90 درجه در هر جهت بچرخد. که مجموعاً 180 درجه حرکت می کند.
موقعیت خنثی موتور به عنوان موقعیتی تعریف می شود که در آن سروو دارای پتانسیل چرخش یکسانی در جهت عقربه های ساعت و خلاف جهت عقربه های ساعت است. PWM ارسال شده به موتور موقعیت شفت را تعیین می کند و بر اساس مدت زمان پالس ارسال شده روی کابل کنترل است. روتور به موقعیت مورد نظر تبدیل می شود.
سروو موتور هر 20 میلی ثانیه یک پالس انتظار دارد و طول پالس تعیین می کند که موتور چقدر بچرخد. برای مثال، یک پالس 1.5 میلی ثانیه باعث می شود که موتور به موقعیت 90 درجه بچرخد.
برای کمتر از 1.5 میلی ثانیه در خلاف جهت عقربه های ساعت به سمت موقعیت 0 درجه حرکت می کند و بیشتر از 1.5 میلی ثانیه سروو را در جهت عقربه های ساعت به سمت موقعیت 180 درجه می چرخاند.
هنگامی که یک فرمان حرکت به این سرووها داده می شود، آنها در موقعیت حرکت کرده و آن موقعیت را حفظ می کنند. اگر یک نیروی خارجی به آن فشار بیاورد در حالی که سروو در موقعیتی قرار دارد، سروو در برابر حرکت از آن موقعیت مقاومت می کند.
حداکثر نیرویی که سروو می تواند اعمال کند، گشتاور سروو نامیده می شود. با این حال، سرووها موقعیت خود را برای همیشه حفظ نخواهند کرد. پالس موقعیت باید تکرار شود تا به سروو بگوید در موقعیت خود بماند.
انواع سروو موتور
سروموتورها در اندازه های مختلف و در سه نوع اصلی تولید می شوند. این سه نوع شامل چرخش موقعیتی، چرخش پیوسته و خطی است.
- سرووهای چرخشی در موقعیتی 180 درجه می چرخند. آنها همچنین دارای توقف هایی در جعبه دنده برای محافظت از شفت خروجی در برابر چرخش بیش از حد هستند.
- سروو موتور با چرخش پیوسته سروویی است که دامنه حرکت آن محدود نیست. به جای اینکه اجازه دهید سیگنال ورودی تعیین کند که سروو در کدام موقعیت باید بچرخد. چرخش مداوم سروو ورودی را به سرعت خروجی و جهت مرتبط می کند. حرکت بی حد و حصر این موتورها به آنها اجازه می دهد در هر دو جهت CW و CCW حرکت کنند.
- سرووهای خطی از مکانیزم رک و پینیون برای تغییر عملکرد خود استفاده می کنند. قفسه و پینیون حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند.
مزایای سروو موتور
مزایای سروو موتور عبارتند از:
- توان خروجی بالا نسبت به اندازه و وزن موتور
- رمزگذار، دقت و وضوح را تعیین می کند
- راندمان و کارآیی بالا که در بارهای سبک می تواند به 90٪ نزدیک شود
- نسبت گشتاور به اینرسی بالا. سروو موتورها می توانند به سرعت بارها را شتاب دهند
- دارای 2-3 برابر قدرت مداوم بیشتر برای دوره های کوتاه
- دارای گشتاور نامی 5-10 برابر بیشتر برای دوره های کوتاه
- سروو موتورها در مقادیر گشتاور بالا به سرعت بالایی دست می یابند
- آرام در سرعت های بالا
معایب سروو موتور
مهمترین معایب سروو موتور عبارتند از:
- برای تثبیت حلقه فیدبک نیاز به تنظیم دارد
- زمانی که چیزی خراب شود غیرقابل پیش بینی می شود. بنابراین، مدارهای ایمنی مورد نیاز است
- کنترل کننده پیچیده نیاز به رمزگذار و پشتیبانی الکترونیکی دارد
- حداکثر گشتاور به یک سیکل کاری 1% محدود می شود. سروو موتورها ممکن است در اثر اضافه بار مستمر آسیب ببینند.
- گیربکس ها اغلب برای انتقال قدرت در سرعت های بالاتر مورد نیاز هستند.
- هزینه کلی سیستم بالاتر و هزینه نصب یک سیستم سروو موتور ممکن است به دلیل نیاز به اجزای فیدبک بیشتر از یک موتور پله ای باشد.
کاربردهای سروو موتور
سروو موتورها کوچک و کارآمد هستند اما برای استفاده در کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق موقعیت دارند بسیار حیاتی هستند. سروو موتور توسط یک سیگنال (داده) که بیشتر به عنوان مدولاتور پهنای پالس (PWM) شناخته می شود، کنترل می شود.
در اینجا چندین مورد از رایج ترین کاربردهای سروو موتور که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند، آورده شده است.
- رباتیک: یک سروو موتور در هر “مفصل” یک ربات برای تحریک حرکات استفاده می شود و به بازوی ربات زاویه دقیق می دهد.
- تسمه نقاله: موتورهای سروو حرکت، توقف و شروع تسمه های نقاله حمل محصول را در مراحل مختلف، به عنوان مثال، در بسته بندی محصول و برچسب‌گذاری انجام می دهند.
- فوکوس خودکار دوربین: یک سروو موتور بسیار دقیق تعبیه شده در دوربین، لنز دوربین را تصحیح می کند تا تصاویر خارج از فوکوس را واضح کند.
- وسیله نقلیه رباتیک: معمولاً در کاربردهای نظامی و انفجار بمب استفاده می شود، موتورهای سروو چرخ های وسیله نقلیه روباتیک را کنترل می کنند و تولید گشتاور کافی برای حرکت، توقف و روشن کردن خودرو و همچنین کنترل سرعت آن را بر عهده دارند.
- سیستم ردیابی خورشیدی: سروو موتورها زاویه پنل های خورشیدی را در طول روز تنظیم می کنند تا هر پنل همچنان رو به خورشید باشد و حداکثر انرژی را از غروب خورشید تا غروب خورشید مهار کند.
- ماشین های برش شکل دهی فلز: سروو موتورها کنترل حرکت دقیقی را برای ماشین های فرز، ماشین های تراش، سنگ زنی، مرکز کردن، پانچ کردن، فشار دادن و خمش در ساخت فلزات برای مواردی مانند درب شیشه تا چرخ های خودرو فراهم می کنند.
- موقعیت یابی آنتن: سروو موتورها در هر دو محور حرکتی آزیموت و ارتفاع آنتن ها و تلسکوپ ها مانند آنچه توسط رصدخانه ملی رادیویی نجوم (NRAO) استفاده می شود، استفاده می گردد.
- نجاری/CNC: سروو موتورها مکانیسم های خراطی چوب (تراش) را کنترل می کنند که پایه های میز و دوک پله ها را شکل می دهند، همچنین سوراخ کردن سوراخ های لازم برای مونتاژ آن محصولات در مراحل بعد را بر عهده دارند.
- منسوجات: موتورهای سروو ماشین های ریسندگی و بافندگی صنعتی را کنترل می کنند که منسوجاتی مانند فرش و پارچه و همچنین اقلام پوشیدنی مانند جوراب، کلاه، دستکش و دستکش تولید می‌کنند.
- ماشین‌های چاپ/چاپگرها: سروو موتورها هدهای چاپ را دقیقاً روی صفحه متوقف و روشن می کنند و همچنین کاغذ را به امتداد حرکت می دهند تا چندین ردیف متن یا گرافیک را در خطوط دقیق چاپ کنند، خواه روزنامه، مجله یا گزارش سالانه.
- درب بازکن های اتوماتیک: سوپرمارکت ها و ورودی های بیمارستان نمونه های بارز درب بازکن های خودکار هستند که توسط موتورهای سروو کنترل می شوند. سیگنال باز شدن از طریق صفحه فشاری در کنار در برای دسترسی افراد معلول باشد یا از طریق فرستنده رادیویی که در بالای سر قرار دارد.
به طور کلی می توان گفت که بدون سروو موتورها دنیا جای بسیار متفاوتی خواهد بود. چه در تولید صنعتی و چه در کاربردهای تجاری استفاده شوند، زندگی ما را بهتر و آسان تر می کنند.
اگر درباره دوره پی ال سی سوالی داری از کارشناسان ما بپرسجهت دریافت مشاوره رایگان شماره موبایل خود را وارد کنید.
var gform;gform||(document.addEventListener(“gform_main_scripts_loaded”,function(){gform.scriptsLoaded=!0}),window.addEventListener(“DOMContentLoaded”,function(){gform.domLoaded=!0}),gform={domLoaded:!1,scriptsLoaded:!1,initializeOnLoaded:function(o){gform.domLoaded&&gform.scriptsLoaded?o():!gform.domLoaded&&gform.scriptsLoaded?window.addEventListener(“DOMContentLoaded”,o):document.addEventListener(“gform_main_scripts_loaded”,o)},hooks:{action:{},filter:{}},addAction:function(o,n,r,t){gform.addHook(“action”,o,n,r,t)},addFilter:function(o,n,r,t){gform.addHook(“filter”,o,n,r,t)},doAction:function(o){gform.doHook(“action”,o,arguments)},applyFilters:function(o){return gform.doHook(“filter”,o,arguments)},removeAction:function(o,n){gform.removeHook(“action”,o,n)},removeFilter:function(o,n,r){gform.removeHook(“filter”,o,n,r)},addHook:function(o,n,r,t,i){null==gform.hooks[o][n]&&(gform.hooks[o][n]=[]);var e=gform.hooks[o][n];null==i&&(i=n+”_”+e.length),gform.hooks[o][n].push({tag:i,callable:r,priority:t=null==t?10:t})},doHook:function(n,o,r){var t;if(r=Array.prototype.slice.call(r,1),null!=gform.hooks[n][o]&&((o=gform.hooks[n][o]).sort(function(o,n){return o.priority-n.priority}),o.forEach(function(o){“function”!=typeof(t=o.callable)&&(t=window[t]),”action”==n?t.apply(null,r):r[0]=t.apply(null,r)})),”filter”==n)return r[0]},removeHook:function(o,n,t,i){var r;null!=gform.hooks[o][n]&&(r=(r=gform.hooks[o][n]).filter(function(o,n,r){return!!(null!=i&&i!=o.tag||null!=t&&t!=o.priority)}),gform.hooks[o][n]=r)}});
"*" indicates required fields
Hiddenاین فیلد برای اعتبار سنجی است و باید بدون تغییر باقی بماند .gform.initializeOnLoaded( function() {gformInitSpinner( 30, ‘https://fanamoozan.com/wp-content/plugins/gravityforms/images/spinner.svg’, true );jQuery(‘#gform_ajax_frame_30’).on(‘load’,function(){var contents = jQuery(this).contents().find(‘*’).html();var is_postback = contents.indexOf(‘GF_AJAX_POSTBACK’) >= 0;if(!is_postback){return;}var form_content = jQuery(this).contents().find(‘#gform_wrapper_30’);var is_confirmation = jQuery(this).contents().find(‘#gform_confirmation_wrapper_30’).length > 0;var is_redirect = contents.indexOf(‘gformRedirect(){‘) >= 0;var is_form = form_content.length > 0 && ! is_redirect && ! is_confirmation;var mt = parseInt(jQuery(‘html’).css(‘margin-top’), 10) + parseInt(jQuery(‘body’).css(‘margin-top’), 10) + 100;if(is_form){jQuery(‘#gform_wrapper_30’).html(form_content.html());if(form_content.hasClass(‘gform_validation_error’)){jQuery(‘#gform_wrapper_30’).addClass(‘gform_validation_error’);} else {jQuery(‘#gform_wrapper_30’).removeClass(‘gform_validation_error’);}setTimeout( function() { /* delay the scroll by 50 milliseconds to fix a bug in chrome */ jQuery(document).scrollTop(jQuery(‘#gform_wrapper_30’).offset().top – mt); }, 50 );if(window[‘gformInitDatepicker’]) {gformInitDatepicker();}if(window[‘gformInitPriceFields’]) {gformInitPriceFields();}var current_page = jQuery(‘#gform_source_page_number_30’).val();gformInitSpinner( 30, ‘https://fanamoozan.com/wp-content/plugins/gravityforms/images/spinner.svg’, true );jQuery(document).trigger(‘gform_page_loaded’, [30, current_page]);window[‘gf_submitting_30’] = false;}else if(!is_redirect){var confirmation_content = jQuery(this).contents().find(‘.GF_AJAX_POSTBACK’).html();if(!confirmation_content){confirmation_content = contents;}setTimeout(function(){jQuery(‘#gform_wrapper_30’).replaceWith(confirmation_content);jQuery(document).scrollTop(jQuery(‘#gf_30’).offset().top – mt);jQuery(document).trigger(‘gform_confirmation_loaded’, [30]);window[‘gf_submitting_30’] = false;wp.a11y.speak(jQuery(‘#gform_confirmation_message_30’).text());}, 50);}else{jQuery(‘#gform_30’).append(contents);if(window[‘gformRedirect’]) {gformRedirect();}}jQuery(document).trigger(‘gform_post_render’, [30, current_page]);} );} );
دریافت مشاوره رایگانمطلبی که خواندید حاصل تلاش تیم تحریریه دپارتمان برق فن آموزان بود. در این آموزشگاه دوره هایی از جمله آموزش برق صنعتی و آموزش تعمیرات موبایل … برگزار می شود.
نوشته سروو موتور چیست و چه کاربردی دارد؟ اولین بار در آموزشگاه فنی و حرفه ای فن آموزان. پدیدار شد.
دیدگاه خود را بنویسید