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Comment fonctionnent les servomoteurs

Jul 19, 2017

Ce petit moteur a une efficacité et une puissance élevées

Les servomoteurs existent depuis longtemps et sont utilisés dans de nombreuses applications. Ils sont de petite taille mais emballer un gros coup de poing et sont très éconergétiques. Ces caractéristiques permettent d'être utilisées pour faire fonctionner des voitures jouet , des robots et des avions à distance contrôlés ou contrôlés par radio . Les servomoteurs sont également utilisés dans les applications industrielles, la robotique, la fabrication en ligne, la pharmacie et les services alimentaires. Mais comment fonctionnent les petits gars?

Le circuit d'asservissement est construit directement à l'intérieur de l'unité du moteur et comporte un arbre positionnable, qui est généralement équipé d'un engrenage (comme indiqué ci-dessous). Le moteur est commandé avec un signal électrique qui détermine la quantité de mouvement de l'arbre.

Qu'est-ce qui se trouve dans le servo?

Pour bien comprendre comment fonctionne le servo, vous devez regarder sous le capot. À l'intérieur, il existe une configuration assez simple: un petit moteur à courant continu , un potentiomètre et un circuit de commande. Le moteur est fixé par engrenages à la roue de commande. Au fur et à mesure que le moteur tourne, la résistance du potentiomètre change, de sorte que le circuit de commande peut réguler précisément la quantité de mouvement et dans quelle direction.

Lorsque l'arbre du moteur est à la position souhaitée, l' alimentation du moteur est arrêtée. Sinon, le moteur est tourné dans la direction appropriée. La position souhaitée est envoyée via des impulsions électriques à travers le fil de signal . La vitesse du moteur est proportionnelle à la différence entre sa position actuelle et la position désirée. Donc, si le moteur est proche de la position souhaitée, il se détend lentement, sinon il se déroule rapidement. C'est ce qu'on appelle le contrôle proportionnel. Cela signifie que le moteur fonctionnera aussi dur que nécessaire pour accomplir la tâche à accomplir, un petit gars très efficace.

Comment est asservi le servo?

Les servos sont contrôlés en envoyant une impulsion électrique de largeur variable, ou modulation de largeur d'impulsion (PWM), à travers le fil de commande. Il existe une impulsion minimale, une impulsion maximale et un taux de répétition. Un servomoteur ne peut généralement que tourner de 90 ° dans l'un ou l'autre sens pour un mouvement total de 180 °. La position neutre du moteur est définie comme la position où le servo a la même quantité de potentiel de rotation à la fois dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le PWM envoyé au moteur détermine la position de l'arbre et en fonction de la durée de l'impulsion envoyée via le fil de commande; le rotor se tournera vers la position souhaitée. Le servomoteur s'attend à voir une impulsion toutes les 20 millisecondes (ms) et la longueur de l'impulsion déterminera à quelle distance le moteur tourne. Par exemple, une impulsion de 1,5 ms fera passer le moteur à la position de 90 °. Plus court que 1,5 ms le déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vers la position 0 °, et plus de 1,5 ms tourne le servo dans le sens des aiguilles d'une montre vers la position 180 °.

Lorsque ces servos sont commandés pour se déplacer, ils se déplacent vers la position et maintiennent cette position. Si une force externe pousse contre le servo pendant que le servo maintient une position, le servo résistera à sortir de cette position. La quantité maximale de force que peut exercer le servo est appelée la valeur de couple du servo. Les Servos ne tiendront pas leur position pour toujours; l'impulsion de position doit être répétée pour indiquer au servo de rester en position.

Types de servomoteurs

Il existe deux types de servomoteurs: AC et DC. Le servomoteur AC peut supporter des surtensions de courant plus élevées et a tendance à être utilisé dans des machines industrielles. Les servos CC ne sont pas conçus pour des surtensions élevées et sont généralement mieux adaptés aux applications plus petites. D'une manière générale, les moteurs à courant continu sont moins chers que leurs homologues AC. Ce sont également des servomoteurs qui ont été construits spécifiquement pour la rotation continue, ce qui en fait un moyen simple de faire bouger votre robot. Ils comportent deux roulements à billes sur l'arbre de sortie pour un frottement réduit et un accès facile au potentiomètre de réglage du point de repos .

Applications de servomoteur

Les servos sont utilisés dans des avions radio-contrôlés pour positionner les surfaces de contrôle comme des ascenseurs, des gouvernails, un robot, ou des pinces de fonctionnement . Les servomoteurs sont petits, ont des circuits de commande intégrés et ont une bonne puissance pour leur taille.

Dans les services alimentaires et pharmaceutiques, les outils sont conçus pour être utilisés dans des environnements plus sévères, où le potentiel de corrosion est élevé en raison de la lavage à de fortes pressions et températures à plusieurs reprises pour maintenir des normes d'hygiène strictes. Les servos sont également utilisés dans la fabrication en ligne , où une répétition élevée, mais un travail précis est nécessaire.

Bien sûr, vous ne devez pas savoir comment un servo fonctionne pour l'utiliser, mais comme pour la plupart de l'électronique, plus vous comprenez, plus les portes sont ouvertes pour les projets étendus et les capacités des projets. Qu'il s'agisse d'un robot de construction d'amateurs , d'un ingénieur qui conçoit des systèmes industriels, ou tout simplement curieux, où les servomoteurs vous emmèneront-ils?