Имеет ли значение, если сервопривод руки робота горячий, но все еще может двигаться? Эксперты учат вас, как судить и справляться

Эй, я много раз сталкивался с ситуацией, с которой ты сталкивался. Очевидно, что механическая рука все еще движется, но рулевой механизм становится пугающе горячим, когда я к нему прикасаюсь. Считается ли это неисправностью? Вы хотите остановиться сейчас? Фактически,сервоприводжарко, но может двигаться. Такая ситуация особенно распространена в производстве роботов и разработке продуктов. Говоря прямо,сервопривод«работает, пока болен». Сегодня мы поговорим об этом явлении и поможем вам разобраться, как с ним бороться.

Это нормально, чтосервоприводжарко, но может двигаться?

Честно говоря, то, что сервопривод слегка нагревается во время работы, это совершенно нормально. Подумайте об этом, вращение двигателя, трение шестерен, как эти механические движения могут не выделять тепло? Точно так же, как наше тело нагревается после тренировки. Вообще говоря, температура поверхности сервопривода считается нормальной, если она составляет от 40 до 50 градусов, и на ощупь она теплая. Но если он настолько горячий, что на него нельзя положить руку, его надо перегрузить.

Ключевым моментом является различие между нормальной лихорадкой и аномальной лихорадкой. Нормальная температура повышается медленно, но аномальная температура может стать пугающе высокой за несколько минут. Вот небольшой трюк: коснитесь сервопривода тыльной стороной руки. Если вы сможете удерживать его более 5 секунд, температуру можно будет контролировать; если он убирается, как только вы к нему прикоснетесь, это определенно превышает стандарт.

Почему сервопривод нагревается при вращении?

Основная причина этой проблемы — в девяти случаях из десяти перегрузка. Точно так же, как если вы идете с мешком риса на плечах, вы настолько устанете, что всему телу станет жарко, верно? То же самое относится и к рулевому механизму. Когда нагрузка, которую он управляет, превышает расчетную мощность, он может рассчитывать только на увеличение тока для поддержания вращения. Результат – резкое повышение температуры.

Кроме того, двигатель внутри рулевого механизма имеет диапазон рабочего напряжения. Если напряжение слишком высокое, оно будет выделять тепло. Если напряжение слишком низкое, ток увеличится. Я видел, как многие друзья напрямую увеличивали напряжение, чтобы заставить роботизированную руку двигаться быстрее. В результате сервопривод быстро стал очень горячим. Кроме того, механическая конструкция заклинила, а шестерни затянуты слишком сильно, что увеличит нагрузку на рулевой механизм.

Повлияет ли нагрев на срок службы сервопривода?

Ответ – да, и это имеет серьезные последствия. Срок службы электронных компонентов обратно пропорционален температуре. Это железный закон. Подумайте об этом: обмотки двигателя, микросхемы драйверов и потенциометры внутри сервопривода боятся высоких температур. При длительной работе при высоких температурах изоляционный слой обмотки стареет и становится хрупким, а угольная пленка потенциометра быстрее изнашивается.

Самое ужасное то, что высокая температура также приведет к тому, что смазочное масло внутри рулевого механизма станет тоньше и потеряет свою плотность, что приведет к увеличению износа шестерен, образуя порочный круг. Рулевой механизм, которым можно было пользоваться год, через два-три месяца может прийти в негодность. Хуже того, если температура слишком высокая и двигатель сгорит, плата драйвера может быть выброшена, а это не стоит выгоды.

Как определить, находится ли обогрев рулевого механизма в безопасном диапазоне

Этот вопрос очень практичен. У нас должен быть стандарт суждения, верно? Самый точный метод, конечно, — использовать инфракрасный термометр и ударить им прямо по корпусу сервопривода, чтобы выяснить это. Вообще говоря, сервоприводы с металлическими шестернями могут выдерживать немного более высокие температуры, тогда как сервоприводы с пластиковыми шестернями должны быть более консервативными.

Если у вас нет профессиональных инструментов, просто положитесь на чувство. Помните этот стандарт: тепло — это нормально, будьте осторожны, если оно немного горячее, но вы все еще можете его удерживать (около 60 градусов), и немедленно прекратите, если вы вообще не можете его удерживать (выше 70 градусов). Также есть запах. Если присутствует запах горелого, это означает, что изоляционный слой разлагается. Выключите питание и немедленно проверьте.

Какие параметры следует отрегулировать, чтобы охладиться при повышении температуры?

Проверьте свою контрольную частоту. Чтобы сделать движение более плавным, многие устанавливают частоту ШИМ на очень высокое значение. В результате сервопривод не может реагировать и становится более горячим. Если вы соответствующим образом снизите частоту, например с 333 Гц до 200 Гц, температура может упасть.

Посмотрите на настройку нейтральной точки сервопривода. В нейтральной точке сервопривод должен быть полностью неподвижен. Если он по-прежнему издает жужжащий звук, это означает, что существует постоянная конкуренция сигналов, которая также будет выделять тепло. Также есть настройка мертвой зоны. Соответствующее увеличение диапазона мертвой зоны может уменьшить повторную регулировку сервопривода в небольшом диапазоне, что очень полезно для охлаждения.

Как избежать проблем с нагревом при выборе рулевого механизма

При выборе сервопривода чем больше крутящий момент, тем лучше. Главное — соответствовать фактической нагрузке. Я предлагаю вам следовать такой формуле: номинальный крутящий момент сервопривода должен быть в 1,5-2 раза больше фактической нагрузки. Например, если вам действительно нужно 5 килограммов крутящего момента, то выбирайте сервопривод более 8 килограммов. Важно оставить достаточный запас.

Кроме того, эффективность рассеивания тепла у сервоприводов с металлическими шестернями обычно лучше, чем у пластиковых шестерен, и приоритет отдается ситуациям, когда требуется продолжительное рабочее время. Еще один момент, который легко упустить из виду, — это условия отвода тепла сервоприводом. Если манипулятор робота имеет компактную конструкцию и плохую вентиляцию, необходимо выбрать модель с радиатором или металлическим корпусом. Если это не сработает, вы также можете рассмотреть возможность установки небольшого вентилятора для активного охлаждения.

Какие привычки использования чаще всего приводят к перегреву сервопривода?

Я обнаружил, что многим друзьям нравится удерживать сервопривод в одном положении в течение длительного времени, например, позволяя роботизированной руке продолжать поднимать предметы. Этот вид статической нагрузки на самом деле является самым затратным для рулевого механизма, поскольку двигатель всегда сдерживает свою мощность и ток очень велик. Правильный подход — отключить питание, когда нет необходимости сохранять положение, или использовать механические ограничения для выдерживания нагрузки.

Кроме того, движения слишком резкие, а ускорение и замедление слишком быстрые. Если подумать, если неподвижный сервопривод мгновенно включить на полную скорость, пусковой ток будет очень большим, и нагрев, естественно, увеличится. Используйте код для управления ускорением и замедлением, чтобы сервопривод мог плавно запускаться и останавливаться, что очень полезно для контроля температуры.

Видя это, вы должны быть осведомлены о проблеме подогрева рулевого механизма. Я хотел бы спросить вас, сталкивались ли вы когда-нибудь при отладке роботизированной руки с особенно странной ситуацией нагрева сервопривода? Например, температура очень высокая, несмотря на то, что вы мало двигаетесь? Добро пожаловать, поделитесь своим опытом в области комментариев и давайте вместе обсудим решения. Если эта статья окажется для вас полезной, не забудьте поставить лайк и переслать ее, чтобы ее увидело больше друзей, играющих с роботизированными руками!