كيف يتم ترتيب المؤازرة ويعمل

تُستخدم اليوم أجهزة الماكينات ذات التيار المنخفض التي يقودها اردوينو (محرك سيرفو متناهي الصغر) على نطاق واسع في روبوتات الهواة ، فهي تصنع آلات سطح المكتب الصغيرة والعديد من الأشياء الأخرى المثيرة للاهتمام والمفيدة في الأسرة. حتى على مستوى الهوايات ، تجد هذه الماكينات طنًا من الاستخدامات المتنوعة. دعونا نرى ما هو المؤازرة بأبسط أشكالها ، وكيف تم تصميمها بشكل أساسي وكيف تعمل.

يمكن ترجمة كلمة "محرك مؤازر" نفسه باسم "محرك مؤازر". أي أن جهاز القيادة هذا يحتوي على محرك يتحكم فيه بملاحظات سلبية ، وهو ما يسمح بحركات دقيقة مع تحديد موضع هيئة العمل.

من حيث المبدأ ، يمكن تسمية محرك سيرفو بمحرك كهربائي ، في نظام التحكم يوجد به مستشعر موضع لجهاز العمل (أو مجرد عمود) ، والمعلمات الحالية التي تحدد من خلالها كيف يجب أن يتجه الدوار الدوار أو لا ينبغي أن يتحول إلى النتيجة المرجوة. عادة ، في مثل هذا النظام ، هناك وحدة تحكم في القيادة تقوم بتحليل المعلمات من المستشعر ، ووفقًا لها ، تتحكم في قوة المحرك.

وبالتالي ، على الرغم من أن محرك سيرفو يعمل تلقائيًا ، فإن عملية تحديد موقع جسم العمل دقيقة للغاية بسبب المعالجة الصحيحة للإشارة من المستشعر بواسطة لوحة التحكم. على سبيل المثال ، قد يكون هدف التحكم هو الحفاظ على قيمة محددة لمعلمة معينة من أجهزة الاستشعار المذكورة. لذلك يصبح من الواضح لماذا يطلق على محرك الأقراص التتبع - فهو يراقب حالة المستشعر.

لا يمكن للمحرك الذي يحتوي على علبة تروس مثبتة سوى ثلاثة أو أربعة أسلاك قادمة منه. يوفر سلكان الطاقة للمحرك ، من الثلث - تتم إزالة الإشارة الصادرة من المستشعر ، ويمكن تصميم الرابع لتزويد المستشعر بالطاقة.

عادةً ما تكون أسلاك الطاقة حمراء وأسود أو حمراء وبنية - هذه هي أسلاك الطاقة الزائدة والناقصة (الأرضية). أبيض أو أصفر - سلك إشارة من المستشعر ، ومن خلال هذا السلك ، تأتي إشارة تغذية مرتدة حول الحالة الحالية للنظام في لوحة التحكم.

تعد الماكينة المؤازرة البسيطة ذات صندوق التروس (servo) ومقياس الجهد مثالاً رائعًا لفهم كيفية عمل الملاحظات في نظام التحكم المؤازر.

الجهد لديه ثلاثة مخرجات. على تلك الاستنتاجات التي على الجانبين - يتم توفير الطاقة ، والمتوسط ​​في الواقع - الإخراج مع مقسم الجهد المقاوم. إذا قمت بتغيير موضع مؤشر الجهد ، فسوف يتغير الجهد بين القوة السلبية ومتوسط ​​إنتاجها بما يتناسب مع التغير في المقاومة بين الناتج السلبي ومتوسط ​​الإنتاج.

لنفترض ، في الموضع الموجود في أقصى اليسار ، أن الجهد عند الخرج الأوسط لمقياس الجهد سيكون الحد الأدنى ، وفي الموضع أقصى اليمين ، سيكون الحد الأقصى. اتضح أن الجهد عند الطرف الأوسط من مقياس الجهد يتم تحديده من خلال موقع مقبضه ، أي من زاوية يتم تحويله من الموضع الأولي ، حيث يكون الجهد عند الطرف الأوسط ضئيلًا. عادة ، يتم استخدام مقاييس الجهد مع المقاومة الاسمية من 5-10 كΩ.

وكيف تعمل المؤازرة هنا؟ يتم توصيل مقبض الجهد في محرك الأقراص هذا بعمود المحرك من خلال صندوق التروس. هذا يعني أنه عند تشغيل المحرك وتدويره ، يدور مقبض مقياس الجهد وبالتالي تتغير المقاومة عند متوسط ​​إنتاجه.

في الموضع الأيسر المتطرف ، على سبيل المثال ، سيكون هناك 0 فولت في الموضع الأوسط ، وفي الموضع الأوسط - 2.5 فولت ، وفي أقصى اليمين - 5 فولت. ولتبسيط الأمر ، نفترض أن مقبض مقياس الجهد قادر على الدوران حول محوره بمقدار 180 درجة ، مما يعني أن 2.5 فولت على متوسط ​​الإنتاج سوف تتوافق مع منعطف 90 درجة.

إذا استلمت لوحة التحكم معلومات تفيد بأن متوسط ​​الإنتاج هو 5 فولت ، وأنه من الضروري إنشاء دوران يصل إلى 90 درجة ، فسيتم تلقائيًا استخدام قوة استقطاب معينة على المحرك حتى يقوم بتدوير خرج صندوق التروس (وفي مكانه ، مقبض مقياس الجهد) من اليمين إلى اليسار ، فإن مقياس الجهد لن يصل إلى الموضع المطلوب. بمجرد أن يصبح 2.5 فولت في الإخراج الأوسط من الجهد ، سيتوقف المحرك عن تلقي الطاقة من لوحة التحكم.

بطريقة مماثلة ، سيتم تحقيق منعطف في الاتجاه المعاكس: إذا كان متوسط ​​الناتج هو 0 فولت ، فسيكون قطبية مزود المحرك بحيث يتحول مقبض الجهد إلى صندوق التروس من اليسار إلى اليمين ، حتى يصل الجهد إلى 2.5 فولت ، وهو ما يقابل دوران المقبض 90 درجة. هذا مثال صعب إلى حد ما ، لكنه واضح تمامًا.

صندوق التروس ضروري هنا من أجل تحويل الثورات العالية في عمود المحرك المنخفض الطاقة إلى الثورات المنخفضة بجهد كبير ، مما سيسمح ، أولاً ، بإدارة مقياس الجهد ، وثانياً ، للقيام بذلك ببطء ودقة. يتكون صندوق التروس من التروس ، وعلى عمود المحرك يوجد صندوق صغير يدور واحدًا كبيرًا ، في وسطه صغير ، إلخ.

تتميز الماكينات بالعديد من المعالم الرئيسية. المعلمة الرئيسية الأولى هي القوة على العمود (عزم الدوران مقسومًا على تسارع الجاذبية) ، والذي يتم قياسه في نماذج صغيرة بالكيلوغرام / سم ويتم تحديده على فولطية العرض المقدرة للمحرك. على سبيل المثال ، يعني عزم الدوران البالغ 10 كجم / سم أنه عندما تكون المسافة إلى محور عمود الخرج 1 سم ، يمكن حمل حمولة 10 كجم على ذلك.

المعلمة الهامة الثانية هي سرعة الدوران ، المشار إليها بالثانية / 60 درجة. توضح هذه المعلمة المدة التي يستغرقها المؤازرة لتدوير عمود إخراج 60 درجة. على سبيل المثال ، 0.2sec / 60 درجة. بعد ذلك تأتي معلمات مثل الجهد الكهربائي للزاوية وزاوية الدوران (180 أو 360 درجة) ونوع صندوق التروس (مادة التروس).

ميزات توصيل الأجهزة إلى اردوينو

التحكم في المحركات والمضاعفات مع اردوينو

10 مشاريع مثيرة للاهتمام لاردوينو