• Покупка Б/У машины
     Ничего постыдного в покупке «б/у-шной» техники нет. В принципе, имеется настоящая вероятность сэкономить до 50% стоимости нового шасси, а получить топовую модификацию. В сущности, это то же...
  • **Машины на радио управлении - силовая установка
     Сердце любой автомодели – двигатель. В большей степени от него зависит и конструкция трансмиссии и ходовые качества модели. В мире моделей есть существенное разделение на два типа силовых...
  • В Архангельске развивается клуб любителей маленьких машин, вызывающих большие эмоции
     В последнее время появляется все больше различных клубов, которые объединяют единомышленников с общими увлечениями и интересами. Людям все меньше хочется лежать на диване, уткнувшись в...
08 мар
Категория: Новости

Автор: julia

Подробно о сервах и типах сервоприводов

 

Какими могут быть сервы или типы сервоприводов (что такое сервопривод)

При покупке радиоуправляемых моделей будто автомобили, самолеты, вертолеты либо лодки, рано или поздно становится вопрос о покупке сервопривода чаще в общении називаемая сервой. Но при большом разнообразии выбора, новичкам трудно выбрать подходящий сервопривод который бы удовлетворял их запросы. В данной статье мы раскажем какие оссоьбенности современных сервоприводов и их различия.
И так давайте разберемся что это такое сервопривод и как он работает?
В энциклопедии «Википедия» определение дано так:
«Сервопривод (следящий привод) — привод с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения.

Сервоприводом является любой тип механического привода (устройства, рабочего органа), имеющий в составе датчик (положения, скорости, усилия и т.п.) и блок управления приводом (электронную схему или механическую систему тяг), автоматически поддерживающий необходимые параметры на датчике (и, соответственно, на устройстве) согласно заданному внешнему значению (положению ручки управления или численному значению от других систем).

Проще говоря, сервопривод является "автоматическим точным исполнителем" - получая на вход значение управляющего параметра (в режиме реального времени), он "своими силами" (основываясь на показаниях датчика) стремится создать и поддерживать это значение на выходе исполнительного элемента.

К сервоприводам, как к категории приводов, относится множество различных регуляторов и усилителей с отрицательной обратной связью, например, гидро/электро/пневмо- усилители ручного привода управляющих элементов (в частности, рулевое управление и тормозная система на тракторах и автомобилях), однако термин "сервопривод" чаще всего (и в данной статье) используется для обозначения электрического привода с обратной связью по положению, применяемого в автоматических системах для привода управляющих элементов и рабочих органов.»

У сервы на вход  с приемника подается импульсный сигнал, длительность которого определяет каким будет угол на который повернется качалка сервы. Частота, с которой повторяются импульсы, равняется PPM – 20 миллисекунд. Длительность меняется от 1 до 2 миллисекунд.

Питание и типы разъемов:
Все сервоприводы, используемые в радиоуправляемых моделях, в основном имеют 3 провода:

1. Сигнальный провод, по которому поступает управляющий импульс (белого или оранжевого цвета).
2. Питание, бавает от 4,8 В до 6 В но так же бывают и HV версии с повышенным напряжением(обычно это центральный провод красного цвета).
3. Земля (это провод черного или коричневого цвета).

Размеры:
По габаритам сервы делятся на 3 основных типа: микро сервы, стандартные и большие. Бывают сервоприводы и другого размера, однако перечисленные 3 вида покрывают 95% всех типоразмеров. 

Характеристики:
Основные характеристики сервы является - скорость с которой поворячивается качалка и усилие. Как правило, первая величина указывает за какое время, сервопривод поворачивает качалку на 60°. Усилие измеряется кг/см т.е. какое усилие развивает сервопривод с удалением от центра 1 см. 
Вообще, этот параметр зависит в первую очередь от того для чего предназначена серва и уже потом от передаточного числа редуктора и применяемых в приводе узлов.
Стоит заметить, что сейчас производят сервоприводы, которые питаются от 4.8 В до 6 В также встречаются модели которые рассчитаны на более высокое напряжение 7.4В

Аналоговые или цифровые:
Раньше все сервоприводы были аналоговыми. Сейчас существует 2 типа – аналоговые и цифровые. В чем же между ними разница? Давайте обратимся к официальной информации, которая предоставила нам фирма Futaba.
В связи с техническим прогрессом, сервы стали обладать на много лучшими характеристиками, чем ранее – меньшим размером, более быстрыми и с более сильным крутящим моментом.  У цифровых серв есть существенные преимущества перед аналоговыми, даже если они имеют колекторные моторы. Хотя стоит отметить что они имеют также и недостаткм. Давайте сравним их:

Внешне цифровые и аналоговые сервы практически ничем не отличаются. Отличия заметны на платах управления. Теперь вместо специальной платы мы можем увидеть микропроцессор, который обрабатывает поступающий сигнал  управляет двигателем. Но не стоит полагать что цифровые от аналоговых отличаются решительным способом, в стандартном исполнении они могут иметь такие же двигатели такие де редуктора и переменные резисторы). Основные же отличия заключается в том как обрабатывается сигнал и как управляется двигатель.

Обе сервы получают одинаковый сигнал. В случае аналогового сервами, полученный сигнал сравнивается с положением сервокачалки и затем, на двигатель аналоговой сервы поступает импульс сигнала от специального усилителя, который заставляет двигатель двигаться в определенное положение. Это происходит с частотой в 50 раз в секунду. Получаемый сигнал указывает когда начать вращаться двигателю и в какое направление. Другими словами, если Вы отклонили стик на передатчике, то на двигатель сервомашинки начали поступать короткие импульсы напряжения, промежуток между которыми - чуть меньше 20 мсек. При чем стоит отметить что между этими импульсами на мотор ничего не поступает и внешние факторы могут воздействовать на положение сервокачалки, это называется «мертвой зоной». Цифровые сервоприводы для управления мотором используют специальный процессор, который работает на высокой частоте, который может обрабатывать получаемый сигнал и отправлять импульс на мотор с частотой в 300 (и более) раз в секунду. Так как сигнал полученный с микропроцессора более часты,мотор способен удерживать положение качалки более лучше. Это означает что цифровые сервы имеют больший крутящий момен и более лучше центрирование. Однако есть и недостаток такого управления двигателем, это большее потребление энергии, соответственно более меньшее время работы радиоуправляемой модели.

На графикемы можем сравнить два практически одинаковых сервопривода с точки зрения механики. Как мы можем заметить, цифровой сервопривод S9450 на много быстрее аналогового S9002 реагирует на сигнал. Вращающий момент выше, а это значит что более точно устанавливается положение сервокачалки.
Но не стоит забывать что стоимость цифровых сервоприводов значительно выше, чем стоимость аналоговых. Кроме того, цифровые сервоприводы, со всеми своими преимуществами, потребляют намного больше энергии.  Это в свою очередь приводит к тому, что приходится ставить источник питания большей емкости, что влечет за собой увеличение веса модели.

Однако многие те кто хотябы раз попробовал цифровые сервы, говорят что никогда не вернутся на аналоговые если есть возможность использовать цифровые.

Итак, если Вы нуждаетесь в:

• более высокой разрешающей способности
• минимальных "мертвых зонах", более точном позиционировании
• быстрой реакции на команды
• постоянном усилии на валу в процессе работы
• увеличенного крутящего момента
• и при этом вы имеете достаточно средств

В таком случае покупайте цифровые сервоприводы не задумываясь!

Коллекторные и бесколлекторные двигатели в сервоприводах:
В основном в сервоводах использовались 3-полюсные коллекторные двигатели, в которых тяжелый ротор с обмотками вращается внутри магнитов.

Первое усовершенствование, которое было применено – увеличение количества обмоток до 5. Таким образом, вырос вращающий момент и скорость разгона. Второе усовершенствование – это изменение конструкции мотора. Стальной сердечник с обмотками очень сложно раскрутить быстро. Поэтому конструкцию изменили - обмотки находятся, снаружи магнитов и исключено вращение стального сердечника.

Таким образом, уменьшился вес двигателя, уменьшилось время разгона, но также возросла и стоимость.

Ну и, наконец, третий шаг – применение бесколлектроных двигателей. У бесколлекторных двигателей выше КПД, т.к. нет щеток и трущихся частей. Они более эффективны, обеспечивают бОльшую мощность, скорость, ускорение, вращающий момент.

В сервоприводе есть одна ось, на которой крепится качалка. Именно на нее ложатся все нагрузки. Эта ось проходит через шарикоподшипник или втулку. Использование шарикоподшипника уменьшает потери на трение, предупреждает образование люфта и, естественно, повышает стоимость сервопривода.

Нейлоновые шестерни – больше всего распространены в сервоприводах. Они имеют отличное качество поверхности, малый вес, однако не выдерживают больших нагрузок и недолговечны.

Карбоновые шестерни – появились относительно недавно на рынке. Они почти в пять раз прочнее нейлоновых и у них выше износостойкость. После более чем 300 000 циклов на них фактически не видно следов износа. Сервоприводы с этими механизмами более дороги, но это окупается большей долговечностью. Карбоновые шестерни также легкие, однако металлические все равно оказываются прочнее.

Металлические шестерни – являются самыми тяжелыми. У них самый высокий уровень износа, однако, они обеспечивают беспрецедентную прочность. Если у Вас достаточно средств, Вы можете приобрести сервопривод с механизмом из титана.

Таким образом, выбор сервопривода с шестернями из определенного материала зависит от области применения. Например, для микро-сервоприводов, обычно, главное – это их вес. Скорее всего, Вы не будете использовать такой сервопривод с металлическими шестернями. Идеальный пример сервопривода, в котором обоснованно используется металлический редуктор, будет рулевое серво радиоуправляемого внедорожного автомобиля или багги.

Вы этой статье мы рассмотрели принципы работы, разновидности узлов, и характеристики сервоприводов. И, все-таки, остался один вопрос:

Существует ли идеальный сервопривод? Ответ зависит от того, для чего Вы хотите его использовать. Вообще, идеальный сервопривод - тот, который поворачивается так быстро, как Вам это нужно и, в тоже время, обладает высоким крутящим моментом, силой удержания, высокой точностью, малым весом и низкой ценой. Нетрудно догадаться, что выпустить продукт, отвечающий всем этим требованиям, еще никому не удавалось! Каждая компания-производитель будет делать все от них зависящее, чтобы убедить Вас в том, что их сервоприводы превосходят по характеристикам все остальные. В конце концов, выбор сервопривода зависит от области его применения и Ваших личных потребностей, потому что независимо от того, насколько хорошие показатели или цена написаны на упаковке сервопривода, Вы не будете его использовать, если он не выполняет свою задачу и не может обеспечить соответствующее управление для Вашей модели.

08 мар 2016

Похожие новости:

К вопросу о настройке шасси...

К вопросу о настройке шасси...

 Динамика движения модели в основном зависит от следующих факторов: конструкция и геометрия подвески сцепление колес с покрытием, качественно и количественно форма и вес кузова вес и его
**Авто на радиоуправлении - выбор и покупка модели.

**Авто на радиоуправлении - выбор и покупка модели.

 Основным агрегатом любой автомодели является двигатель. В основном от него зависит и конструкция всего авто на радиоуправлении и ходовые качества. 
Что нужно знать при замене радиодетали?

Что нужно знать при замене радиодетали?

Довольно часто в процессе сборки той или иной понравившейся схемы или же при ремонте радиотехнических устройств возникают трудности с заменой одной детали другой. Безусловно, сегодня радиодетали
Проточка коллектора

Проточка коллектора

Для тех из вас, кто некоторое время не занимался радиоуправляемыми моделями автомоделей или вообще только что к ним приобщился, обслуживание двигателя радиоуправляемой машины будет уже не таким, как
Опрос
Где Вы красили свою радиоуправляемую машину?
В мастерской
Сам
Ещё не задавался этим вопросом

File engine/modules/fonts/antibot/fonts.php not found.
 
Обзоры
Все начиналось еще в 2001 году. Kyosho тогда выпустила свои новые модели серии mini-z. Это были копии обычных спортивных авто, по качеству...
Считаете, что радиоуправляемый автомобиль должен быть непременно большим, а маленькие машинки покупают исключительно детям? Вы не правы! Серьезные...
Радиоуправляемые автомодели это изумительное увлечение, интересное хобби и уникальный вид спорта которым с огромным удовольствием занимаются взрослые...
pandora автосигнализация официальный сайт