Quale motore dello sterzo è migliore? La differenza tra DC con spazzole e senza spazzole

Hai mai riscontrato questa situazione: ilservohai acquistato o non ha la potenza per girare, oppure il movimento non è abbastanza fluido, oppure si surriscalda e si ferma dopo poco tempo? Probabilmente il problema sta nel "cuore" che ha nella pancia. Il tipo di motore utilizzato per lo sterzo ne determina direttamente la resistenza, la precisione, il rumore e la durata. Oggi parleremo più approfonditamente dei tipi di motori utilizzatiservoe a quali scenari sono adatti, in modo che tu possa avere un'idea chiara quando sceglierai un modello la prossima volta.

Quale motore dello sterzo è il più comunemente usato?

La normaservoche vediamo più spesso è in realtà dotato di un motore a spazzole DC. Questo tipo di motore ha una struttura semplice, è conveniente e facile da controllare. Lo accendi e gira, e si inverte quando cambi direzione. È particolarmente adatto per progetti sensibili ai costi. Ad esempio, in scene come robot giocattolo, semplici giunti di bracci robotici e sterzo di modellini di automobili, sono sufficienti motori con spazzole.

Tuttavia, i motori con spazzole hanno un difetto naturale: le spazzole di carbone interne si consumano. Dopo averlo utilizzato per un certo periodo di tempo, potresti scoprire che il servo si muove lentamente, vibra o semplicemente non risponde. Ciò è causato dall'usura delle spazzole di carbone o da troppi depositi di carbone. Pertanto, se il prodotto che stai realizzando richiede un funzionamento continuo per un lungo periodo, come le apparecchiature industriali che funzionano per più di otto ore al giorno, i motori con spazzole non sono adatti.

Quali sono i vantaggi dei servi dei motori brushless?

Se hai bisogno di un servo che funzioni velocemente, sia potente e durevole, allora dovresti guardare i servi con motore brushless. I motori brushless non hanno spazzole di carbone e si affidano al controllo elettronico per invertire la direzione, quindi non c'è quasi nessuna usura e la loro durata può facilmente raggiungere decine di migliaia di ore. Inoltre, è altamente efficiente, genera poco calore e può ruotare a velocità più elevate. È particolarmente adatto per l'uso in droni da corsa, robot industriali e gimbal di fascia alta.

Naturalmente, anche i servi dei motori brushless hanno una "soglia": il prezzo è molto più alto di quelli con spazzole e il circuito di azionamento è più complesso. Alcuni servi brushless economici sono in realtà "pseudo-brushless", con un motore a spazzole all'interno e un involucro "brushless". Devi stare attento quando acquisti. Per un servo brushless veramente buono, il produttore contrassegnerà chiaramente il "motore brushless" e la corrispondente soluzione di driver.

Vale la pena prendere in considerazione il motore coreless?

Esiste anche un motore chiamato motore senza nucleo, che è una versione aggiornata del motore a spazzole CC. La caratteristica più importante è che il rotore non ha un nucleo di ferro ed è come una bobina con nucleo d'aria a forma di tazza, quindi l'inerzia è molto piccola quando ruota. Ciò significa che la velocità di risposta del servo coreless è molto elevata, non vi è quasi alcun ritardo nell'avvio e nell'arresto, la precisione di controllo è elevata e i movimenti sono particolarmente delicati.

Dove viene utilizzato questo tipo di motore? Ad esempio, i robot bionici, le mani abili e le apparecchiature mediche di precisione sono scenari che richiedono un’elevata fluidità di movimento e velocità di risposta. Anche i suoi difetti sono evidenti: il prezzo è più alto rispetto ai normali motori con spazzole e, a causa della sua struttura fine, la sua resistenza agli urti è leggermente peggiore. Se il tuo prodotto viene spesso urtato o battuto, dovresti fare attenzione quando scegli un servo senza nucleo.

Come giudicare se il motore dello sterzo è buono o cattivo

Quando ottieni un servo, non puoi smontarlo per vedere il motore all'interno, ma ci sono diversi metodi che possono aiutarti a dare un rapido giudizio. Il primo è ascoltare il suono. Quando un buon motore è in funzione, il suono è uniforme e basso. Se si sente un fischio acuto o un'evidente sensazione di blocco, potrebbe esserci qualcosa di sbagliato nel motore. Il secondo è toccare la temperatura. Dopo aver funzionato per alcuni minuti senza carico, è normale che il guscio sia caldo ma non bollente. Se fa particolarmente caldo, fate attenzione.

Inoltre, è fondamentale anche osservare la tabella dei parametri. I produttori affidabili indicheranno chiaramente il tipo di motore, la tensione nominale, la corrente a vuoto e la coppia a rotore bloccato. Se l'elenco dei parametri riporta solo "motore ad alte prestazioni" o non riporta affatto il tipo di motore, è molto probabile che stiate utilizzando un prodotto economico. Puoi chiedere direttamente al servizio clienti o controllare il sito ufficiale per vedere se hanno istruzioni tecniche dettagliate.

Quali insidie ​​dovresti evitare quando scegli un motoriduttore dello sterzo?

Molte persone cadono facilmente in una trappola quando scelgono un servo: guardano solo la coppia, non il tipo di motore. Ad esempio, qualcuno acquista un servo a coppia elevata che costa decine di yuan, ma dopo averlo installato scopre che la risposta è lenta come una lumaca. Questo perché utilizza un normale motore a spazzole e la velocità di risposta non riesce a tenere il passo. Alcune persone hanno acquistato un servo brushless, ma l'alimentazione era troppo piccola, causando il mancato funzionamento del motore e facendo spendere più soldi invano.

Un'altra trappola è la convinzione superstiziosa che "tutti gli ingranaggi in metallo" siano buoni. Ingranaggi e motori sono abbinati. Il motore ha una coppia elevata, quindi ovviamente gli ingranaggi devono essere in metallo; ma se il motore stesso è debole, l'uso di ingranaggi metallici aumenterà il carico e rallenterà il movimento. L'idea corretta è determinare prima la coppia e la velocità necessarie, quindi vedere quale motore può abbinarle e infine scegliere il materiale dell'ingranaggio.

Come abbinare i motori nei progetti reali

Se il tuo progetto è un prodotto di livello consumer, come robot educativi, giocattoli intelligenti e modellini di automobili, i normali servomotori con spazzole sono completamente sufficienti e hanno le prestazioni in termini di costi più elevati. Se si tratta di un prodotto commerciale o di livello industriale, come un giunto cardanico per fotocamera automatica, un robot logistico o un'apparecchiatura di automazione, si consiglia di acquistare un servomotore brushless. Sebbene l'investimento iniziale sia più elevato, può evitare il problema di frequenti manutenzioni e sostituzioni nel periodo successivo.

Un’altra situazione riguarda i prodotti creativi, come i palmi bionici, le piattaforme mobili omnidirezionali e le testine di stampa 3D ad alta precisione. Per coloro che richiedono un'elevata precisione nei movimenti, è possibile prendere in considerazione i servi coreless o i servi brushless con encoder. Quando selezioni un modello, non guardare solo un parametro. È necessario valutare insieme coppia, velocità, precisione, durata e costi per trovare il punto di equilibrio più adatto al proprio progetto.

Dopo aver letto le differenze tra queste tipologie di motori per sterzo, quale motore ritieni più adatto al prodotto che stai realizzando? Benvenuto per parlare dei tuoi scenari applicativi nell'area commenti o condividere le insidie ​​​​dello sterzo che hai riscontrato, in modo che più amici possano evitare deviazioni.