У серводвигателя всегда проблемы? Попробуйте этот простой метод

Вы когда-нибудь сталкивались с такой ситуацией – устройство крутится и внезапно застревает, или положение смещается? Это либо слишком медленно, либо слишком быстро. После долгой адаптации что-то все еще не так. Честно говоря, такая ситуация слишком распространена. После использования многих машин в течение определенного периода времени точность начинает снижаться, а реакция начинает замедляться. Либо мотор перегрелся, либо сигналы управления несогласованы, что затрудняет ремонт и требует переналадки.

На самом деле, во многих случаях проблема заключается в этих незаметных виджетах.

Почему от обычных моторов у людей всегда болит голова?

Подумайте об этом: роботизированная рука на заводе повторяет одно и то же действие сотни раз каждый день. Если каждый раз происходит небольшое отклонение положения, то накопившиеся в течение дня ошибки могут привести к выходу из строя всей партии продукции. Или автоматическая дверь не останавливается должным образом, когда должна остановиться, и работает медленно, когда должна остановиться быстро. За этими проблемами часто стоит несколько общих причин.

Хотя обычные двигатели постоянного тока дешевы, точность их управления ограничена. Он не может сказать вам, где он сейчас находится, он может лишь примерно контролировать скорость. Хотите остановиться под точным углом? Приходится добавлять кучу дополнительных датчиков и схем, и стоимость сразу возрастает. Многие двигатели ведут себя хаотично при изменении нагрузки. В незагруженном состоянии он крутится довольно хорошо, но как только прибавляется вес, он на скорости падает и его положение отклоняется. Не говоря уже о проблеме с нагревом после долгой работы. При высокой температуре производительность начинает ухудшаться.

Некоторые люди скажут: «Тогда мне стоит купить дорогую сервосистему?» Конечно, дорогой имеет хорошую производительность, но во многих случаях такие расширенные функции фактически не используются, что делает стоимость необоснованной. Существует ли компромиссное решение, гарантирующее базовую точность и отклик, но при этом не слишком сложное и дорогое?

Более разумный выбор

В это время в поле зрения появился рулевой механизм. По сути, это интегрированный небольшой модуль, объединяющий двигатель, редуктор и обратную связь по положению. Вы даете ему управляющий сигнал, и он может выйти на заданный угол и поддерживать его. Нет необходимости в дополнительных датчиках или сложных элементах управления, проводка проста и интуитивно понятна в использовании.

Однако качество сервоприводов на рынке различается. Некоторые шестерни изнашивают зазоры после нескольких месяцев использования, некоторые пластиковые корпуса не выдерживают вибраций, а некоторые печатные платы имеют дефектную конструкцию, подверженную помехам. Если вы выберете неправильную модель, позже у вас будут проблемы.

Как определить, исправен рулевой механизм или нет?

Давайте сначала посмотрим на материал шестерни. Металлические шестерни, как правило, более долговечны, чем пластиковые, особенно при высоком выходном крутящем моменте. Но не все металлы одинаковы. Латунь, сталь и алюминиевые сплавы имеют свои особенности в зависимости от конкретного сценария применения. Затем посмотрите на сердечник двигателя – он сделан из чистой медной проволоки? Какое качество магнитов? Это напрямую влияет на эффективность и долговечность. Существует также точность потенциометра обратной связи, который определяет точность регулирования положения.

Баланс крутящего момента и скорости также имеет решающее значение. Те, у кого высокий крутящий момент, часто вращаются медленно, а у тех, у кого быстрое вращение, может не хватить силы. Найти правильную точку баланса, исходя из потребностей вашего оборудования, важнее, чем слепо гоняться за высокими параметрами. Хорошо герметичный сервопривод может быть пыле- и влагозащищенным и подходит для случаев со сложными условиями.

Когда простота сочетается с надежностью: конкретный пример

В последнее время многие обсуждают микрорулевой механизм под названием «Давао». Это не та модель с завышенными параметрами, но она относительно сбалансирована во всех аспектах.

Корпус изготовлен из алюминиевого сплава, который имеет хорошую теплоотдачу и прочен. В зубчатом агрегате используется специальная конструкция «mix and match» — детали, нагруженные высокой нагрузкой, изготовлены из стальных зубьев, а детали, нагруженные легкой нагрузкой, изготовлены из композитных материалов с учетом как прочности, так и веса. В двигателе используются редкоземельные магниты, которые имеют большую мощность при том же размере. В части обратной связи не используется традиционный потенциометр, а используется бесконтактная индукция, что позволяет избежать потери точности, вызванной износом.

Один пользователь поделился своим опытом: «Предыдущий сервопривод нужно было раз в несколько месяцев обнулять. После замены я уже больше года не прикасался к отвертке». Другие говорили, что он был установлен на автоматическом устройстве для наружной выставки и подвергался воздействию ветра, солнца и дождя, но ни разу не выходил из строя.

Эта стабильность не случайна. Внутренняя схема прошла помехозащищенную обработку, поэтому даже если рядом находится преобразователь частоты или мощное оборудование, сигнал управления нелегко испортить. Подшипник имеет герметичную конструкцию, поэтому пыль не может попасть внутрь, а смазочное масло не может вытечь. Крепежные отверстия стандартного размера, поэтому дорабатывать кронштейн при замене старой модели практически нет необходимости.

Регулярное техническое обслуживание на самом деле может быть очень простым.

Каким бы хорошим ни было оборудование, его невозможно отделить от правильного обслуживания. Что касается рулевого механизма, то ежедневный уход за несколькими моментами может значительно продлить срок его службы.

Избегайте эксплуатации устройства под крайними углами в течение длительного времени. Например, номинальный диапазон вращения составляет 180 градусов. Лучше всего использовать его только в диапазоне от 0 до 170 градусов, чтобы оставить некоторый запас для механической конструкции. При установке следите за тем, чтобы выходной вал не подвергался радиальной силе и не допускал его «странной» работы. Если вы слышите посторонние звуки в коробке передач, немедленно проверьте, ослаблены ли крепежные винты.

Напряжение управляющего сигнала должно быть стабильным. Слишком большие колебания напряжения приведут к ненормальной работе внутренней схемы, а в тяжелых случаях может сгореть микросхема драйвера. Лучше всего использовать экранированные соединительные линии, особенно сигнальные, и не делать их слишком длинными.

Часто задаваемые вопросы и ответы:

• Вопрос: Почему сервопривод вибрирует при повороте в определенное положение? Ответ: Возможно, нагрузка слишком большая и крутящий момент превышен, либо питание недостаточное. Попробуйте сначала уменьшить нагрузку, если не поможет, проверьте блок питания.

• Вопрос: Можно ли управлять им напрямую с помощью ШИМ-сигнала? Ответ: Большинство стандартных сервоприводов поддерживают ШИМ, но диапазон ширины импульса может немного отличаться. Перед использованием лучше всего убедиться в совпадении параметров.

• Вопрос: Каково будет влияние высоких температур? Ответ: Как правило, рабочая температура гражданского класса составляет -10°C~60°C. Если он выйдет за этот диапазон, точность снизится. Если оно слишком высокое, цепь может быть повреждена.

Выбрав правильную модель и используя правильный метод, многие проблемы с механическим движением можно легко решить. В следующий раз, когда вы будете беспокоиться о точном управлении небольшим механизмом, возможно, вы измените свое мнение — не во всех случаях требуется полноценная сервосистема. Иногда небольшой рулевой механизм разумной конструкции может обеспечить бесшумную, плавную и точную работу всего оборудования в течение длительного времени.

Найти подходящую вещь – это полдела. Осталось только заставить его работать.

Основанная в 2005 году,мощностьбыла посвящена профессиональному производителю компактных приводов со штаб-квартирой в Дунгуане, провинция Гуандун, Китай. Используя инновации в технологии модульных приводов,мощностьобъединяет высокопроизводительные двигатели, прецизионные редукторы и многопротокольные системы управления, обеспечивая эффективные и индивидуальные решения для интеллектуальных систем привода.мощностьпредоставила профессиональные решения в области приводных систем более чем 500 корпоративным клиентам по всему миру, предлагая продукты, охватывающие различные области, такие как системы «умный дом», автоматическая электроника, робототехника, точное земледелие, дроны и промышленная автоматизация.