Управляемые сервоприводы

Состав сервопривода

Сервоприводом является любой тип механического устройства, в состав которого входит датчик и блок управления приводом, автоматически поддерживающий необходимые параметры в соответствии с заданными. Таким образом, можно сказать, что сервопривод - автоматически точный исполнитель. Получая на вход значение управляющего параметра он стремится создать и поддерживать это значение на выходе исполнительного элемента. Типовой состав сервопривода выглядит следующим образом:

1. Привод, в качестве которого могут использоваться электрический мотор с редуктором или пневматический цилиндр.
2. Датчик обратной связи, в качестве которого может использоваться датчик угла поворота выходного вала редуктора, датчик скорости и т.п.
3. Блок питания и управления.
4. Конвертер/вход/датчик управляющего воздействия/сигнала.

Управление сервоприводом

Главное условие, для того чтобы сервопривод нормально работал, заключается в его совместном функционировании с системой G-кодов. Данные коды представляют собой набор команд управления, которые закладываются в специальную программу. Если в качестве примера рассматривать числовое программное управление, то сервоприводы взаимодействуют с преобразователями. В соответствии с уровнем напряжения на входе они могут изменять значение напряжения на возбуждающей обмотке или якоре электрического двигателя.

Управление сервоприводом и всей системой осуществляется из блока управления. Когда из блока управления поступают команды на прохождение определенного расстояния по оси координат Х, то в преобразователе возникает напряжение определенной величины, которое и является питанием привода этой координаты. В сервоприводе начинается вращательное движение ходового винта, который связан с энкодером и исполнительным органом основного механизма. В энкодере вырабатываются импульсы, которые подсчитываются блоком управления сервоприводом. В программе управления заложено соответствие определенного количества сигналов с энкодера, установленному расстоянию, которое необходимо пройти исполнительному механизму. В нужное время преобразователь, после получения установленного количества импульсов, прекращает выдачу выходного напряжения, в результате этого, сервопривод останавливается. Также под влиянием импульсов восстанавливается напряжение, возобновляется работа всей системы.

Любой управляемый сервопривод характеризуется следующими основными параметрами:

1. Усилие, которое создается на валу или крутящий момент. Данный параметр считается наиболее важным для сервопривода. Для каждой величины напряжения существует собственный крутящий момент, что указывается в паспорте изделия.
2. Скорость поворота. Скорость поворота представляет собой определенный период времени, который необходим для изменения позиции выходного вала на 600. Данная характеристика тоже зависит от конкретного значения напряжения.
3. Максимальный угол поворота, на который способен развернуться выходной вал. Как правило максимальный угол поворота равняется 180 или 3600.
4. Способ управления. Все сервоприводы делятся на цифровые и аналоговые, в зависимости от чего и осуществляется управление ими.
5. Питание сервоприводов. В большинстве моделей сервоприводов используется напряжение от 4,8 до 7,2 вольт. Управление и питание осуществляется при помощи трех проводников.
6. Возможность модернизации в сервопривод постоянного вращения.
7. Материалы. Для редукторов могут использоваться разнообразные материалы. Шестерни делаются из карбона, пластика, металла или комбинированных составов. Каждый материал обладает своими недостатками и преимуществами. Например, детали из пластика плохо выдерживают ударные нагрузки, но при этом устойчивы к износу при длительной эксплуатации. А шестерни из металла, наоборот, быстро изнашиваются, но при этом устойчивы к динамическим нагрузкам.