Серводвигатели: принцип работы и значение

Нельзя отрицать: дети любят игрушки. Машинки, поезда, звери, куклы. Игрушки дают не только удовольствие, но и шанс развивать интеллект. Некоторые движутся и делают трюки при наличии батарей. Большинство думают — это электричество. Но в электричестве есть больше, чем кажется. Оказывается, электричество — только часть уравнения, другая жизненно важная часть — устройство, называемое двигателем. Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую. Сейчас двигатели не только в игрушках, но и в промышленном оборудовании. Как в игрушках, они приводят в движение промышленные машины. Один из типов — тема сегодня: серводвигатель.

Что такое серводвигатель?

Серводвигатель — двигатель, способный вращаться с высокой точностью. Обычно встроена схема управления с обратной связью по текущей позиции вала. Именно эта обратная связь дает такую точность. Серводвигатель использует серво-механизм. Может вращать объект на конкретном расстоянии и угле.

Если двигатель питание от DC — DC-серводвигатель. Если от AC — AC-серводвигатель. Шестеренная компоновка позволяет разместить высокий момент в компактном легком корпусе. Такие свойства позволяют применять серводвигатели в игрушечных машинах, вертолетах, самолетах, робототехнике.

Что такое серво-механизм?

В теории управления серво-механизм — автоматическое устройство, использующее технику отрицательной обратной связи с обнаружением ошибки для коррекции действия механизма. Для работы нужен встроенный энкодер или другой механизм обратной связи по позиции, применяемый в системах управления смещением. С энкодером/обратной связью серво-механизм гарантирует достижение желаемого эффекта на выходе.

Как работают серводвигатели?

Внутри серводвигателя: двигатель, потенциометр, шестеренная сборка, управляющая схема. Серводвигатель — часть замкнутой системы. Дает требуемый момент и скорость от серво-контроллера, использующего устройство обратной связи для замыкания контура. Устройство обратной связи передает информацию: ток, скорость, позицию — в серво-контроллер. Контроллер корректирует действие двигателя в зависимости от заданных параметров.

AC-серводвигатели vs DC-серводвигатели

AC — переменный ток, DC — постоянный. Оба используют электрический ток для создания вращающихся магнитных полей. Это действие порождает вращающуюся механическую силу в якоре (на роторе или статоре вокруг вала). Многие типы двигателей используют этот процесс для превращения электрической энергии в мощные импульсы силы и динамические уровни скорости или мощности.