Что такое сервопривод в автомобиле ниссан

Опубликовано: 13.05.2024

Одна байка про сервопривод заслонки печки)
Началось все с замены радиатора печки в 2015 году. В один прекрасный день он потек и тд. Об этом писал раньше.
Заменен был на Thermotec.

Спустя какое-то время езды уже с новым радиатором особенно зимой, оказалось что в машине стало холоднее. Не сказать что прям таки холодно и сильно ощутимо это, но по сравнению с прошлым это чувствовалось. Почитал отзывы о термотеке этом, как обычно 50/50. Кто хвалит, кто выкидывает и ставит другой в надежде получить еще больше тепла.
Внимания этому я особо не уделял, а вот этой зимой как то встретил пост о заслонках печки и подумал а может быть и у меня проблемы с ней.
Заслонка управляется сервоприводом.

По простому это электромотор который имеет датчик и блок управления. Данный сервопривод открывает и закрывает заслонку перед радиатором на определенный угол при нажатии на кнопку изменения температуры на панели. Имеет несколько положений. Чем больше температуру задаем тем больше открывается заслонка.

Каково было мое удивление когда я сняв короб кондиционера, увидел что на 32 градуса заслонка еле открыта.
Снял боковинки панели внизу, открутил сам сервопривод, пощелкал на температуру. Двигался он только в одно положение и обратно.
Полазил, почитал, у некоторых тоже что-то похожее было. Закинул я его в гараж. Заслонку открыл принудительно, так и ездил. Жара в машине стояла та еще.
Прошла зима. На улице стало тепло. Пару недель назад полез опять к заслонке чтоб ее закрыть, либо на удобный ручной способ какой перевести. Думаю дай опять привод подсоединю под розетку.
И о ЧУДО! Он заработал сам по себе, провалявшись несколько месяцев в гараже. Работают все положения, быстренько все собрал и доволен опять.
На самом деле непонятно что с ним было, я это приписываю к тому что его залило при негерметичной печке а потом он просто высох. Ну или еще что. Не знаю.) Вредный он какой-то)
Вот в общем то и все)

P.S Кстати в этом месяце закончил университет) Теперь я дипломированный специалист) Инженер в области проектирования и производства сельскохозяйственной техники.)

Вряд ли сегодня кого-то можно удивить тем количеством электрических приборов, которые окружают человека в повседневной жизни. Многие из которых давно взяли на себя часть человеческого труда и обязанностей. Повсеместная автоматизация процессов охватила самые разнообразные отрасли, начиная автомобилестроением, и заканчивая устройствами в быту. Львиную долю нагрузки относительно автоматического управления параметрами работы умных машин берет на себя сервопривод.

Что такое сервопривод?

Под сервоприводом следует понимать такое устройство, которое обеспечивает возможность управления рабочим органом посредством обратной связи. Само название произошло от латинского servus, что в переводе означает помощник. Изначально сервопривод использовался в качестве вспомогательного оборудования для различных станков, машин и механизмов. Однако с развитием технологий и постоянно растущей необходимостью повышать точность электронных устройств им начали отводить куда более значимую роль.

Устройство и принцип работы

Рис. 1. Устройство сервопривода

Устройство и принцип работы каждого сервопривода может кардинально отличаться от других моделей. Однако в качестве примера мы рассмотрим наиболее актуальные варианты.

Конструктивно он может состоять из:

Привода – устройства, приводящего в движение рабочий орган. Может выполняться посредством синхронного или асинхронного двигателя, пневмоцилиндра и т.д.
Передаточный механизм – система шестеренчатой кривошипной или другой передачи, редуктор.
Рабочий элемент – управляет перемещением в пространстве, непосредственно вал редуктора, передаточный механизм и т.д.
Датчик – сигнализирует о достигнутом положении и передает информацию по каналу обратной связи.
Блок питания – может применяться в случае прямого подключения сервопривода к сети, где требуется преобразование уровня и типа напряжения.
Блок управления – осуществляет подачу управляющих сигналов на сервомотор для передвижения или корректировки места положения. Для этого применяются микропроцессоры, микроконтроллеры и т.д. К примеру, очень популярна плата Arduino.

Принцип действия заключается в подаче управляющего импульса на асинхронный или синхронный двигатель, который начинает вращаться, пока рабочий орган не окажется в нужной позиции. Как только будет достигнуто установленное положение, на датчике обратной связи появится нужный сигнал, который, перейдя на блок управления, прекратит питание электромеханического устройства. Движение сервопривода прекратится до появления новых электрических сигналов.

Далее начнется новый цикл работы устройства, число команд и последовательность их выполнения определяется заложенной программой.

Сравнение с шаговым двигателем

Рис. 2. Сравнение с сервопривода с шаговым двигателем

Вполне вероятно вы могли слышать, что та же функция часто выполняется шаговыми двигателями, однако между этими двумя устройствами имеется существенное отличие. Шаговый привод действительно осуществляет точное позиционирование объекта за счет четкого числа подаваемых на электрическую машину импульсов, они достаточно тихоходны и не создают лишнего шума. В остальном сервоприводы обладают рядом весомых преимуществ по сравнению с шаговыми электродвигателями:

Могут использовать для привода любой тип электрической машины – синхронный, асинхронный, электродвигатель постоянного тока и т.д.
Точность механического привода не зависит от износа деталей, появления люфтов, термических и механических изменений конструктивных элементов.
Диагностирование неисправностей происходит моментально за счет обратной связи.
Скорость вращения – любой обычный электродвигатель вращается быстрее шагового привода.
Экономичность – вращение вала у шаговой электрической машины осуществляется при максимально допустимом напряжении питания, чтобы обеспечить максимальный момент.

Но кроме перечисленных преимуществ есть ряд позиций, по которым сервопривод уступает шаговому двигателю:

Сложность системы управления и необходимость реализации ее работы – шаговый двигатель контролируется обычным счетчиком числа импульсов.
Необходимость контролировать как частоту вращения, так и принимать меры для принудительного затормаживания в нужной точке – это приводит к дополнительным затратам энергии, программных и механических ресурсов.
Обязательно используется дополнительный измерительный блок, контролирующий положение рабочего органа.
Сервопривод обладает значительно большей стоимостью, поэтому применение шагового двигателя обходится дешевле.

Назначение

Рис. 3. Область применения

Сервопривод используется в самых различных направлениях науки и техники, где электрический привод, помимо функции вращения каких-либо элементов, должен выполнить и точное позиционирование. На практике они повсеместно используются в ЧПУ станках, автоматических задвижках, электронных клапанах, заводских станках с программным управлением, робототехнике.

В бытовых системах сервомоторы устанавливаются в системах отопления для регулировки подачи теплоносителя, топлива, управления нагревательным элементом, контроля переключения между центральными и автономными системами энергетических ресурсов и т.д. В автомобилях их используют для отпирания, запирания багажника, электронных блокировок.

Разновидности

За счет многолетнего развития сервоприводов сегодня можно встретить самые различные виды устройства. Поэтому мы рассмотрим наиболее распространенные критерии разделения.

По типу привода:

асинхронные сервоприводы – получаются дешевле, чем с синхронным электродвигателем, могут обеспечить точность даже при низких оборотах выходного вала;
синхронные – более дорогой вариант, но быстрее разгоняется, что повышает скорость выполнения операций;
линейные – не используют классических электрических моторов, но способны развивать большое ускорение.

По принципу действия выделяют:

электромеханический сервопривод – движение обеспечивается электрической машиной и шестеренчатым редуктором;
гидромеханический серводвигатель – движение осуществляется при помощи поршневого цилиндра, обладают значительно большей скоростью перемещения;

По материалу передаточного механизма:

полимерные – износоустойчивые и легкие, но плохо переносят большие механические нагрузки;
металлические – наиболее тяжелый вариант, относительно быстро изнашиваются, но могут выдерживать любые нагрузки;
карбоновые – имеют средние характеристики по прочности и износоустойчивости, в сравнении с двумя предыдущими, но имеют более высокую стоимость.

По типу вала двигателя:

с монолитным ротором – тяжелые сервоприводы, создают вибрацию при вращении;
с полым ротором – самые легкие модели, быстро реагируют на команды и набирают обороты, их легче контролировать;
с бесколлекторным ротором – не имеют подвижных контактов, которые создают дополнительное сопротивление вращению, наиболее дорогой вариант.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели сервопривода необходимо руководствоваться основными техническими параметрами, которые изготовитель указывает в паспорте устройства.

Наиболее значимыми характеристиками сервомотора являются:

Усилие на валу серводвигателя – определяет механический момент и способность перемещать определенный вес, создавать усилие при резке, фрезеровке и т.д.

Скорость вращения – показывает, сколько поворотов вала может совершить устройство за единицу времени.
Величина питающего напряжения – чаще всего электроснабжение сервопривода выполняется постоянным током, хотя встречаются модели и с переменным током выходного напряжения. Подключение питания к сервоприводу осуществляется тремя проводами: питающим, управляющим и общим.
Угол вращения сервопривода – поворот выходного элемента, как правило, выпускается на 180° и 360°.
Скорость поворота – подразделяется на сервоприводы с постоянным вращением и с переменной частотой.

Способы управления

Рис. 7. Способ управления сервоприводом

По способу управления могут быть аналоговые или цифровые сервоприводы, первый из них подает сигналы с разной частотой, которая задается специальной микросхемой, контролирующей работу устройства. Цифровые сервоприводы, в свою очередь, отличаются наличием процессора, который принимает команды и реализует их в качестве различных режимов работы на приводе.

Их практическое отличие заключается в наличии мертвых зон у аналоговых способов, цифровые лишены этого недостатка, к тому же они быстрее реагируют на изменения и обладают большей точностью. Однако цифровой способ управления имеет большую себестоимость и на свою работу он расходует больше электроэнергии.

На рисунке 8 приведен пример управления сервоприводом с помощью подаваемых импульсов:

Рис. 8. Схема управления сервоприводом

Как видите на рисунке, сигнал поступает к генератору опорных импульсов (ГОП), подключенному к потенциометру. Далее сигнал поступает на компаратор (К), сравнивающий величины на выходе схемы и поступающие от датчика на рабочем органе. После этого прибор управления мостом (УМ) открывает нужную пару транзисторов моста для вращения вала мотора (М) по часовой или против часовой стрелки, также может задавать усилие за счет полного или частичного открытия перехода.

Обратимся к механизму, устанавливаемому в целый ряд станков и активно задействованному в автоматизации производственных процессов. Рассмотрим что значит сервопривод: устройство и принцип работы, схемы и сферы применения – все это и другие важные моменты в фокусе нашего внимания. Ознакомившись с информацией, вы будете знать, что из себя представляет данный силовой агрегат, чем он отличается от других типов, почему и когда его следует использовать.

Сразу уточним: его востребованность не ограничивается промышленным сектором, он нужен не только оборудованию. Функционирует и в приборах отопления, и в системах кондиционирования, в машинах и даже в любительских радиоустановках. Актуален везде, где необходимо задавать движение и регулировать ускорение или замедление.

Сервопривод – что это такое

Под этим понятием обычно подразумевают оснащенный электромотором механизм, который можно разместить под нужным углом и зафиксировать в одном положении. Но данное определение недостаточно емкое, поэтому его можно и нужно дополнить.

Это также силовой агрегат, управление которым реализовано через отрицательную обратную связь. Именно последняя дает возможность чутко контролировать заданные параметры перемещения. И у него просто должен быть датчик – позиции, нагрузки, скорости – и блок контроля, который поддерживает необходимые условия в автоматическом режиме.

В числе самых распространенных сегодня находятся модели, сохраняющие установленный угол и/или интенсивность выполнения технологической операции.

Устройство серводвигателя

В общем случае у него следующие функциональные узлы:

Сам привод – мотор, превращающий электрическую энергию в механическую (силу поворота); для снижения скорости до необходимой снабжен редуктором, передающим крутящий момент.
Энкодер – датчик обратной связи, преобразующий угол поворота в управляющий сигнал, контролирующий вращение выходного вала (на последнем закреплен инструмент или какой-то другой орган выполнения действия). Для решения данной задачи также хорошо подходит потенциометр, изменяющий свое сопротивление при перемещении бегунка, причем именно пропорционально, и за счет этого обеспечивающий точное позиционирование.
Электронная начинка, принимающая входящие параметры, считывающая и сравнивающая значения, выполняющая операции включения/выключения – это тоже то, из чего состоит сервопривод; все ЭРЕ располагаются на печатной плате, которая и помогает поддерживать обратную связь и, по сути, является важнейшей частью двигателя.
Проводка – подключение питания (два кабеля) и доставка сигнала контроля (еще один), обеспечивающий выставление правильного положения вала, а значит и используемого инструмента.

Данная конфигурация достаточно проста, чтобы обеспечивать бесперебойное поддержание режимов и оставаться надежной. Такого узла, который стал бы «слабым звеном», попросту нет, поэтому проблемы с эксплуатацией возникают сравнительно редко. Продолжительности ресурса также способствует специфика функционирования, к особенностям которой мы переходим.

Как работает сервопривод

Принцип его действия завязан на использовании импульсного сигнала, обладающего тремя ключевыми свойствами, – частотой, наименьшей и наивысшей продолжительностью, и как раз последняя, то есть длина, и задает угол поворота. Может находиться в диапазоне 0,8-2,2 мс. Как только поступает на печатную плату, активирует энкодер (потенциометр) и, через механическую передачу, выходной вал.

Электронная схема сравнивает реальное положение вала с запрограммированным. При этом возможно 3 состояния. И первое из них – нулевой момент, то есть полного совпадения, что значит – силовой агрегат не работает (остановлен). При втором управляющий сигнал выше опорного, это провоцирует поворот в одну сторону, при третьем – ниже, что оборачивается движением вращающейся части в другом направлении.

Таким образом, принцип работы сервомотора сводится к следующему:

привод получает импульс на вход, допустим, команду изменения угла;
блок управления соотносит полученный сигнал с фактическими значениями, снятыми датчиком;
исходя из результатов анализа, данная плата выдает команду – перемещения по какому-то вектору, ускорения или замедления, – причем обязательно направленную на то, чтобы привести реальную цифру к заданной и необходимой.

Сравнение осуществляется на основании разностных величин и учитывает параметр длительности, а поэтому определяет разбежку показателей с максимальной точностью. Эта особенность дает возможность обеспечить необходимое позиционирование инструмента.

Виды сервоприводов

Их классифицируют главным образом по типу используемого двигателя, выделяя:

синхронные – отличаются быстрым набором оборотов, а также прецизионным вращением;
асинхронные – их ключевая черта в высокой стабильности поведения вала;
универсальные – оснащены коллекторным силовым агрегатом, либо переменного, либо постоянного тока.

Первые особенно востребованы в автомобилестроении и активно устанавливаются в АКПП – для беспроблемного переключения передач. Также они актуальны для спецтехники, транспортирующей грузы весом свыше 100 кг. Вторые и третьи больше ориентированы на различное промышленное оборудование.

Если всесторонне рассматривать серводвигатель – что это такое, принцип работы, разновидности, – то нужно уделить внимание и его основным рабочим параметрам. В списке ключевых характеристик всех его моделей:

крутящий момент (создаваемое усилие) – обязательно прописывается в паспорте, причем сразу в двух величинах, для разного питающего напряжения;
вариант подаваемого импульса, ведь можно управлять с помощью как цифрового, так и аналогового сигнала;
быстродействие – определяет время, за которое вал перемещается (по часовой стрелке или против нее) на 60 градусов;
поддерживаемый угол поворота – обычно это либо 180 0 (полуцикл), либо 360 0 (полный); хотя сегодня есть модифицированные модели, у которых вращение осуществляется непрерывно;
материал исполнения редукторных шестеренок – это может быть пластик, карбон, латунь или композит;
напряжение – варьируется в диапазоне от 4,8 до 7,2 В (у основной группы силовых агрегатов);
цвета проводов и распиновка – обычно все стандартно: черный – общий, красный – питания, белый (желтый или коричневый) – контроля.

Еще немного нюансов: устройство сервомотора может предполагать наличие двигателя с сердечником. Это не лучший вариант, так как при его функционировании появляются вибрации, которые снижают точность вращения вала. Поэтому практичнее выбирать модели, у которых кинетическая энергия ротора на практике будет минимальной, даже несмотря на то, что они стоят несколько дороже. Это особенно актуально в случаях с эксплуатацией ЧПУ-станков, выполняющих сложные детали.

И несколько слов о редукторе: он может быть шестеренчатым или червячным. Первый сегодня более востребован, так как доступнее по цене и достаточно эффективно снижает частоту вращения, обеспечивая нужный крутящий момент. Второй, несмотря на лучшее передаточное число, выпускается и встречается реже, так как его производство оборачивается более серьезными затратами.

Еще один важный фактор различия видов – габаритные размеры, а именно соотношение ДхШхВ и вес. В соответствии с ними выделяют три группы силовых агрегатов:

малые – 22 на 15 на 25 мм и до 25 г;
стандартные (средние) – 40 на 20 на 37 мм и до 80 г;
большие – 49 на 25 на 40 мм и до 90 г.

Следующее различие – по интерфейсу:

аналоговые – импульсы обрабатывает микросхема;
цифровые – сигналы считывает процессор.

Решая, для чего нужен сервопривод, помните, что нюансы – в начинке, а внешнее исполнение может быть абсолютно одинаковым.

Также разнообразие моделей можно разделить по материалу шестеренок – на такие группы:

с пластиковыми (нейлоновыми) – легкими, стойкими к износу, но не к большим нагрузкам;
с карбоновыми – более прочными, при этом не обладающими значительным весом, но и стоящими в несколько раз дороже предыдущих;
с металлическими (латунными, титановыми) – тяжелыми, выдерживающими даже самый серьезный крутящий момент, но стирающимися друг о друга.

И, наконец, существуют варианты с сердечником (коллекторные) и без него. У первых есть полый ротор в несколько секций, между которыми появляется вибрация в процессе вращения. Поэтому они менее точны, чем те, чья подвижная часть полая, а также тяжелее и обеспечивают более долгий отклик, правда, и стоят дешевле.

Применение сервоприводов

Сегодня они широко используются в самых разных областях:

в робототехнике и при создании манипуляторов; чтобы управлять ими, в свою очередь, берут аппаратно-программные средства ардуино;
для реализации системы теплого пола – они помогают автоматически регулировать температуру, понижая или повышая ее по мере необходимости;
в автомобилестроении – для интеграции с замками, подачи жидкости на печку, переключения скоростей в АКПП;
в грузовом оборудовании – задают режимы захвата, подъема, транспортировки, опускания и отпускания предметов самого разного веса и габаритов.

Это далеко не все возможные сферы и ниши – данные силовые агрегаты, по сути, актуальны везде, где только требуется точно контролировать движение вала.

Особенности устройства сервопривода переменного тока

Это подвид синхронной модели, у которого ротор вращается с той же частотой, какая присуща магнитному полю, созданному обмотками статора. На последний направляется трехфазное напряжение, запускающее весь процесс функционирования.

На подвижной части закреплен энкодер, разрешающая способность которого сравнительно высокая. От него поступает один сигнал на первый вход, а от электронной платы – другой, на второй. Данная пара сравнивается, и разница между ними является показателем рассогласования, отталкиваясь от которого необходимо задать команду подачи соответствующего вольтажа для скорейшего наступления нулевого момента.

Читая о том, как работает модель, в технической литературе часто можно встретить термин «сервоусилитель»: что это такое? Это плата – блок управления, а мы уже выяснили, что она из себя представляет и для чего необходима, так что не пугайтесь нового определения.

Плюсы и минусы

Рассматриваемые силовые агрегаты обладают целым набором особенностей, и, если сравнивать их с шаговыми, можно выделить ряд достоинств.

В числе объективных преимуществ:

точное, зачастую даже прецизионные позиционирования;
быстрое повышение крутящего момента и понижение числа оборотов за счет использования редуктора;
беспроблемная коррекция – внести в программу изменения можно за считаные минуты, отрегулировав перемещение рабочего инструмента по первым полученным практическим результатам;
отличная переносимость физических, температурных и других нагрузок в течение длительного времени безостановочной эксплуатации;
развитие значительных ускорений, обеспечивающее замечательную совместимость с быстродействующим оборудованием, например, с универсальными станками ижевского производителя – завода «Сармат»;
поддержание равномерного крутящего момента во всем рабочем диапазоне.

Использование сервопривода не тотальное только потому, что он также обладает некоторыми недостатками.

В списке относительных минусов:

при наличии пластиковых шестеренок или деталей из мягкого металла редуктор становится «слабым звеном», выходящим из строя под интенсивными воздействиями;
резистивные дорожки изнашиваются в сравнительно краткие сроки (актуально для моделей с потенциометром);
такой силовой агрегат стоит дороже шагового;
программа, подходящая для обеспечения высокой точности, на практике часто оказывается сложной в настройке.

Ясно, что преимущества оказывают гораздо более важное влияние, и именно они обуславливают значительную степень востребованности в самых различных сферах.

Режимы управления

Работа сервопривода может осуществляться в трех разных форматах. Рассмотрим каждый из них.

Контроль положения

Здесь нужно сохранять заданный угол поворота вала, подавая последовательность сигналов. Пусть они идут с контроллера – таким образом, можно обеспечить точное позиционирование, что особенно актуально для узлов производственных станков.

Обратите внимание, с помощью совокупности импульсов не проблема задать информацию не только о положении в пространстве, но и о векторе вращения или скорости движения. Сделать это можно одним из трех способов – направляя напряжение:

со сдвигом фазы на 90 градусов;
сразу на два входа (SIGN, PULSE – стандартные названия);
с перемещением по часовой стрелке или против.

Контроль скорости

Здесь сервоуправление – это увеличение или уменьшение аналогового сигнала на дискретную величину при его подаче на соответствующие обмотки. А если он еще и разнополярный, тогда не составляет труда быстро менять направление вращения.

Данный режим напоминает эксплуатацию асинхронного силового агрегата с преобразователем частоты. Потому что в ее рамках требуется постоянно выполнять разгон и замедление, задавать минимумы и максимумы и тому подобное. Главное – реализовывать не слишком сложный алгоритм, чтобы не превращать рядовую практическую задачу в непосильный труд программирования.

Контроль момента

В данном случае назначение сервопривода – обеспечивать стабильное число оборотов, вне зависимости от того, вращается двигатель или нет. Эта цель достигается путем подачи или дискретного сигнала, или аналогового двухполярного. Метод более чем актуален для оборудования, в процессе эксплуатации требующего смены давления, прижима или других параметров.

Внимание, силовой агрегат должен быть дополнительно оснащен встроенным датчиком тока, ведь именно последний и оценивает значение текущего момента, чтобы потом электроника могла сравнить его с необходимой величиной.

Процесс рекуперации

Зачастую запускается при переключении режимов работы сервомотора: что это такое? Это возвратная энергия, которая выделяется при смене знака (направления движения) относительно вращающего момента. Обычно она не слишком большая, но все равно собирается на конденсаторах, увеличивая, таким образом, напряжение на звене постоянного тока.

В тех же случаях, когда данное неравенство абсолютных значений достигнет серьезной отметки, пороговый уровень емкости шины будет пробит. И тогда все излишки будут сброшены в тормозной резистор.

Мы постарались рассмотреть все особенности данных механизмов и подчеркнуть удобство и перспективность их использования. Предлагаем также взглянуть на схемы сервоприводов, фото и видеоролики на эту тему – чтобы вы могли дополнить свое представление.

Сервопривод – это привод, предназначенный для осуществления контроля (угол поворота вала, скорость вращения/движения и так далее) над различными объектами, находящимися в постоянном движении. Контроль производится в зависимости от заданных ему параметров извне.

Данный механизм получил достаточно широкое применение в различных промышленных сферах. Например, чаще всего его можно увидеть в конструкциях станков/машин для создания таких материалов/предметов и их обработки как:

Упаковки и бумага;
Листовой металл;
Обработка материалов;
Транспортное оборудование;
Стройматериалы.

Также они могут использоваться в управляющих элементах механических систем (заслонка/задвижка, багажник автомобиля и тому подобные механизмы). Сервопривод очень полезен, так как позволяет поддерживать необходимый вам параметр.

Устройство

Сервопривод включает в свой состав такие элементы как:

Приводной механизм – к примеру, это может быть электромотор. Благодаря ему становится возможным управление скоростью нужного диапазона в определённый временной момент;
Датчики – осуществляют контроль над необходимыми параметрами. Могут быть предназначены для отслеживания положения, усилия, поворота угла или скорости вращения объекта;
Блок управления – немало важный элемент, так как именно благодаря ему происходит поддержание требуемых параметров в автоматическом режиме;
Блок питания – питает данный механизм.

Интересно, что самый простой управляющий блок чаще всего создаётся с использованием схемы сравнений значений на датчике и необходимых значений при подаче напряжения определённой полярности на привод.

Сервоприводы могут быть произведены в самых различных комплектациях. Эти устройства разделяют по принципу движения:

Вращательное

Представлено двумя вариациями: синхронной и асинхронной. Синхронный вариант помогает задать высокоточные параметры скорости вращения, углов поворота и ускорения. По сравнению с асинхронным скорость набирают быстрее, поэтому и стоят больше;

Асинхронный привод отличается способностью поддержания с большой точностью необходимой скорости даже в условиях низких оборотов.

Линейное

Также делится на два варианта: плоские и круглые. Двигатели данного типа развивают достаточно высокое ускорение (70 метров в секунду).

Ещё их выделяют по способу действия:

Электромеханические механизмы – формирование движений происходит за счёт электродвигателя с редуктором;
Электрогидромеханические – у них любое движение создаётся с участием системы поршня-цилиндра. В сравнении с электромеханическим приводом они обладают отличительно высоким быстродействием.

Параметры

Абсолютно любой сервопривод классифицируется по следующим параметрам:

Поворотная скорость представляет собой конкретный временной промежуток, необходимый для изменения позиции вала и зависима от определённого напряжения.

Поворотный угол выходного вала. Обычно этот параметр равен 180, 360.

Крутящий момент является самым важным параметром работы механизма и регулируется в зависимости от напряжения.

Управление сервопривода зависит от его типа – цифровой он или аналоговый.

Питание. Чаще всего в моделях используют напряжение, варьирующееся от 4.8 до 7.2 вольт.

Материал. Для изготовления редуктора могут использовать различные материалы. Для шестерней используют металл, карбон, пластик. Металл отличается большой устойчивостью в условиях динамических нагрузок, но не долговечен. Пластик долговечен, но не устойчив в динамических нагрузках.

Размер. По этому параметру приводы делят на микро-, стандартные и большие (существуют и другие размеры, но эти самые распространенные).

Принцип работы сервопривода

Движение редукторного выходного вала, который связан сервоприводом с шестернями, происходит за счёт работы электродвигателя. Для регулирования оборотов предназначен редуктор. Для управления необходимыми механизмами вал соединяется непосредственно с ними.

Его положение контролирует специальный датчик (на них основано всё устройство), который преобразует угол поворота в электро-сигналы. Такой датчик носит название энкодера. Во время поворота бегунка сопротивление энкодера изменяется. Это изменение пропорционально зависимо от угла поворота датчика. Благодаря этому принципу работы механизм можно зафиксировать в нужной позиции.

Для поддержания отрицательной обратной связи используется электронная плата, которая обрабатывает сигналы, приходящие от энкодера. Она сравнивает параметры и определяет запускать или остановить электродвигатель.

Управление

Для того чтобы серводвигатель мог функционировать в нём используют специальную систему, основанную на G-кодах. Упомянутые коды представлены набором управляющих команд, которые заложены в программе.

Например, в системе ЧПУ сервопривод контактирует с инверторами, способными изменять напряжение, которое соответствует входному, в обмотке электромотора.

Вся система серводвигателя управляется/контролируется блоком управления, из которого поступают различные команды, например, передвижения по оси Х или У. После подачи команды в инверторе создаётся определённое напряжение, питающее привод. Затем серводвигатель начинает своё круговое движение, связанное с главным исполнительным элементом механизма и энкодером.

Энкодер создаёт множество импульсов, которые подсчитываются блоком, осуществляемыми управление устройством. Для каждой позиции исполнительного элемента в программе установлено определённое количество импульсов. Так под их влиянием либо подаётся напряжение на моторчик, либо прекращается.

Преимущества и недостатки

Приятной особенностью сервоприводов является их достаточно малый размер и вес, что позволяет устанавливать их в различные конструкции с лёгкостью. Также они отличаются своей почти полностью бесшумной работой, что очень важно при использовании данных устройств на определённых участках. Любой сервопривод можно настроить персонально под свои конкретные задачи.

Благодаря сервоприводу можно осуществлять управление с отличительной большой точностью и стабильностью.

Из недостатков выделяется только сложность в их настройке и стоимости.

Подключение

Подключение сервопривода осуществляется за счёт проводников в количестве трёх штук. Два проводника используются для подачи питания на электромотор, а оставшийся необходим для передачи сигналов от блока управления, которые приводят вал в нужную позицию.

Стоит отметить, что для того чтобы снизить вероятность огромных динамических нагрузок, которым может подвергаться электромотор, необходимо осуществлять как плавный разгон мотора, так и его торможение. Для этой цели создаются и используются более высокие по сложности микроконтроллеры, которые обеспечивают высокую точность в контроле и управлении положением рабочей детали.

Всем привет. Вот и очередное дополнение по тратам и экспериментам с автомобилем.

В силу времени и разных пользований и непользований постепенно всё в неё выходит из строя, но и наши руки не для скуки и не зря опять же существует автомобильная группа в vk и whatsapp)

1. Сервопривод температуры печки

Ещё по весне как-то замечал, но не придавал значения, что когда салон уже прогрет, в ноги с печки шло не тепло, а жар. Периодически даже в ручную менял положение заслонок и температура (обычно выставил 24градуса в авторежим и забыл). А однажды уже в жару завел машину с автозапуска и когда сел в салон, понял, что у меня она не охлаждает салон воздухом с улицы, а продолжает греть при помощи двс. Полез искать этот сервопривод, так его сначала и не обнаружил, пока одноклубник не подсказал его месторасположение. Руки я себе, конечно, поперецарапал пока до него долез и снял, один болт ушел в "небытье" (полсалона разобрать, чтобы достать). Но 15мин времени не спеша и он у меня в руках. Как выяснилось, что сам моторчик умирает. Он в горячую сторону крутит свободно, а в холодную с очень большим трудом, что для заслонок силы уже не хватает. Далее стал смотрить цены на него (1500р средняя). Думал, что пойду на радиорынок покупать моторчик отдельно. На алике такой моторчик по 500р стоил. Точнее подобный. Стал изучать дром и japanparts в поиске аналогов и нашел) Точно такая же коробочка со всей фигнеё с Хтрейла стоит 500р.

Поехал, купил, проверяю и тут ждёт подвох: от Хтрейла он от нуля до полного делает целый оборот, а Рнессовский Где-то треть оборота. Не беда, разбираю оба, моторчик переставляю с рядом шестеренок, проверяю - всё работает. Проблемой меньше, идём дальше.

Рычаг задний левый нижний.

Я как-то скидывал фото, что у меня на этом рычаге разбило полностью. В итоге и при езде куча посторонних звуков, и легкая раскачка опять же наблюдалась (амортизатор крепление втулка его тоже разбита была). Здесь по случаю купил этот рычаг (то ли 1000р, толи 1650), купил новую шаровую на него (старой шаровой на нём полный конец, а сайленты весьма живые). В итоге сам поменять это не смог (не смог шаровую сорвать со ступицы и ключа своего не было на 22). Поехал на сто, где мне это всё за поменяли и амортизатор (контрактный за 1000р) за 1500р. Немого обломно, но ладно. Теперь у меня JDMовский развал)) Позже буду его нормализовывать.

Далее поставил небольшую защитку на передний бампер. Бампер я покупал абсолютно голым в этом вопросе. И если боковые подкрылки я на него натянул всё-таки, то вот от бампера до радиатора на нём защитки не было никакой. Всё пытался её везде найти, но либо цена космос (2к я не готов платить за кусок пластмассы сомнительной важности), либо нет в наличии (прям совсем нет, смотрел от других авто) И тут волей случая нашел бампер, который то ли с мазды, то ли с хонды, то ли ещё с чего и на нём такая защитка по умолчанию есть! Ножовкой её спилил, на свой бампер на саморезы и хомуты её приделал, потом ещё пару болтов задействую в штатные места. Зато теперь бампер лишний раз не дёргается, лишний раз не сыпется (всё-таки брал его не в целом состоянии в сравнении) + ещё пару металлических лент по низу туда тоже поместил для его укрепеления. Скажите "колхоз" - возможно. Но главные для меня функции всё это дело выполняет. Цена вопроса незначительная.

DRL на задний ход

Так же заказал с алика себе яркие DRL для заднего хода. Визуально напоминают камеру заднего вида. Поставил их на бампер, подключил напрямую к фонарям заднего хода (ток потребляют всё равно незначительный). Теперь ночью в любом дворе без проблем развернуться. Всё видно спокойно и сами они сильно в глаза не бросаются. Всего лишь 1200 и радость получена)

Как-то я рассказывал, что потерял крышку с рейлинга. Возможно её кто-то скомуниздил. В продаже отдельно эти крышки сильно не найдешь, но попадаются. Например во Владике такая крышка стоит 700 + доставка (рублей 400). Т.е. отдавать больше тысячи ради одной крышки - не целесообразно. Стал смотреть рейлинги в сборе. Цены от 2 до 5к. И в одной конторе у меня в городе они продавались за 1900. Пока думал, покупать их за эти деньги или нет ( не факт, что заглушки или сами их можно будет отдельно продать кому-либо). А тут уехал на дачу, посмотрел объявление и увидел, что оно удалено. (купили значит, подумал я), стас смотреть ещё и оказалось, что они подешевели до 1300р. Звонок другу и он для меня оформляет заказ их;) После я приехал и просто их забрал с магаза. Снял крышку, почистил от скотча, который был намотан. Поставил на машину и теперь вид в порядке)

Водительская щётка (дворник).

Так же порвалась резинка на щётке с подогревом водительская. После некоторых вопросов относительно цены за неё я решил провести некоторый эксперимент. Зашел в ТЦ Гигант и купил там щетка на 575мм (стояла у меня 600мм), но в гиганте такого размера не было)за 100р. Снял свою щетку, занёс домой. За 5 минут снял боковые заглушки, спокойно вытащил резинку, так же с новой щеткой, поставил новую резинку на старую щётку и одел заглушки обратно. Скажу прямо, чистит чуть хуже (середина хуже прижимается, видимо усилие на них больше или качество резины), но всё равно чистит нормально. Так что перебрать даже в полевых условиях её - проблем не составит.

Гофра глушителя и не только.

Спустя уже 3 года в группе рнессоводов смог найти регулировочный болтик АКПП, который убирает пинки с первой на вторую и регулирует давление в гидротрансформаторе. Выглядит он квадратным с ключом на 7 (пользуюсь разводным для него). Место в принципе такое, что подлезть можно, но не совсем удобно. Покрутив там пору болтиков в сторону закручивания по часовой стрелки, смог добиться, что машинка теперь ускоряется немного резвее, так же на 4-ой передаче гидротрансформатор блокирует четвертую передачу чаще и пробуксовку удалось на пару сотен оборотов убрать. Эксперименты ещё продолжаю. Если что-то пойдёт не так, то ппридется копить на новую АКПП))

Так же обнаружилась ещё одна незначительная проблемка: спидометр иногда прыгает (в смысле стрелка спидометра). Т.е. либо датчик скорости выходит из строя, либо фишка с него пытается спрыгнуть. Перебои непостоянные, но имеются. Находится сильно глубоко, что руками не подлезть. На крайний случай у меня есть gps спидометр;)

Читайте также: