Сервоприводы-ликбез

Материал из Multicopter Wiki
(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: «рулевая машинка Рулевая машинка со следящей системой на электроприводе ---это механичес...»)
 
 
(не показаны 30 промежуточных версий 10 участников)
Строка 1: Строка 1:
рулевая машинка
+
Рулевая машинка---автор Книжников ВВ
 +
 
 
Рулевая машинка со следящей системой на электроприводе ---это механический аналог мышцы совершающую работу!
 
Рулевая машинка со следящей системой на электроприводе ---это механический аналог мышцы совершающую работу!
 
Задача рм обеспечить большое усилие при малом перемещении пропорционально с длительностью импульса!
 
Задача рм обеспечить большое усилие при малом перемещении пропорционально с длительностью импульса!
Удельная мощность электромеханических рулевых машинок не превышает всего 100 вт на кг массы и КПД=50%!
+
Удельная механическая мощность рулевых машинок не превышает всего 100 вт/кг массы и КПД=50% для хоббийных с коллекторными моторчиками  и 150вт/кг для профессиональных с бесколлекторными![https://www.youtube.com/watch?v=1WnGv-DPexc]
  
 
Электрический сервопривод или по-русски рулевая машинка состоит из электромотора с понижающим редуктором  
 
Электрический сервопривод или по-русски рулевая машинка состоит из электромотора с понижающим редуктором  
1 к 200-1000 раз и платой управления на следящей системе обычно на электрических потенциометрах или датчиках холла плюс корпус с качалкой ! Сервоприводы условно делятся на аналоговые, цифровые и специализированные-----
+
1 к 200--1000 раз и платой управления на следящей системе обычно на электрических потенциометрах или датчиках холла плюс корпус с кабанчиком ! Сервоприводы условно делятся на аналоговые, цифровые и специализированные-----
  
1) аналоговые рм обычно управляются ШИМ сигналом длительностью импульса 1,5 милисекунды плюс минус 0.5мс при амплитуде 4-и скважностью 20-25мс-----коллекторный эд с редуктором на самосмазывающихся пластмассовых шестирёнках в 4 ступени, электронная плата управления на четырёх кремниевых транзисторах включенных по мостовой схеме и потенциометр обратной связи посаженный прямо на выходной вал ! Стандартный угол поворота вала плюс-минус 45 градусов!
+
1) аналоговые рм обычно управляются PWM сигналом частотой в 40--60Гц или длительностью импульса 1.5 миллисекунды плюс минус 0.5мс при напряжении питания 4--6В и скважностью 20--25мс-----коллекторный эд с редуктором на самосмазывающихся пластмассовых шестерёнках в 4 ступени, электронная плата управления на четырёх кремниевых транзисторах включенных по мостовой схеме и потенциометр обратной связи посаженный прямо на выходной вал ! Стандартный угол поворота вала плюс-минус 45 градусов!
 
Достаточная точность отработки поворота и недорогая цена рм популярны в среде хобби и экспериментаторов!  
 
Достаточная точность отработки поворота и недорогая цена рм популярны в среде хобби и экспериментаторов!  
  
2) цифровые рм могут управляться сбас протоколом помимо шима, полностью программируемые, где можно выставить расход  
+
2) цифровые рм могут управляться сбас протоколом с частотой до 400Гц, полностью программируемые, где можно выставить расход  
по углу поворота плюс-минус 15-90гр, скорость перекладки 0.1-3сек, задержку до 1 секунд! Бесколлекторный эд с цифровым драйвером на полевиках и редуктором на металлических и карбоновых шестирёнках на подшипниках в 5 ступеней, с высокоточным бесконтактным датчиком положения вала, гермитичный металлический корпус с радиатором охлаждения!
+
по углу поворота плюс-минус 15--90гр, скорость перекладки 0.1--3сек/60гр! Бесколлекторный эд с цифровым драйвером на полевиках и редуктором на металлических и карбоновых шестерёнках на подшипниках в 5 ступеней, с высокоточным бесконтактным датчиком положения вала, герметичный металлический корпус с радиатором охлаждения!
Расширенный диапозон питания 4-8в и гибкие настройки цифры против аналога популярны у профессионалов и спортсменов!  
+
Расширенный диапазон питания 4--8в и гибкие настройки цифры против аналога популярны у профессионалов и спортсменов!  
Высокая точность отработки угла поворота и большая выходная мощность на валу оправдывает высокую цену цифровой рм!
+
Высокая точность отработки угла поворота, большая выходная мощность на валу и повышенный ресурс на порядок  оправдывает высокую цену цифровой рм, которая может быть дороже аналоговой в 3--4 раза при том же формакоре!
  
3) специализированные рм--сверхбыстрые 0.05с, сверхсильные до 40кг см, с поворотом на 360 гр и глубоководные до 100м!!!
+
3) специализированные рм-----
 +
 
 +
сверхбыстрые 0.05с для автомата перекоса вертолёта и для гонок,  
 +
 
 +
сверхсильные до 40 кгсм  для рулевой колонки авто и гигантских моделей,
 +
 
 +
с поворотом +- 180 гр для манипуляторов и андройдов
 +
 +
глубоководные до 100м для подводных дронов!!!
  
 
Масса, момент и время перекладки рм всегда указаны производителем в инструкции или на упаковке!
 
Масса, момент и время перекладки рм всегда указаны производителем в инструкции или на упаковке!
Потребляемая мощность рулевой машинки под нагрузкой приближённо расчитывается, как максимальный момент в кг см деленный на 10 периодов  времени поворота на 60 гр----например 3 кг см делить на 10 и на 0.15 секунды получаем 2 ватт ----тогда при напруге в 5 в сила тока получается 0.----- получается что линейный стабилизатор типа крен на 1 а с запасом хватит на пару рм и ещё на приёмник ру!
+
 
 +
Рэл=UI=Мw/КПД=2 М(Нм) х 6.28 х 1/6 /время (сек)=2 х 0.1 М (кгсм)/время= М(кгсм)/5(время перекладки на 60гр)!!!
 +
 
 +
Потребляемая мощность рулевой машинки под рабочей нагрузкой приближённо рассчитывается, как момент в кг х см деленный на 5 периодов  времени поворота на 60 гр----например 1.5 кгсм делить на 5 и на 0.15 секунды получаем 2 ватт потребляемой электрической с учётом полного КПД=50% рм----тогда при напряжении в сила тока всего 0.----- получается что линейный стабилизатор типа крен на с запасом хватит на пару рм и ещё на приёмник ру!
 +
 
 +
Максимальный пиковый момент силы при защемлённом редукторе в полтора-два раза больше выходного или оперативного момента ---но этот режим не используют во избежании  среза зубов шестерёнок или выгорания обмоток электромотора(ток короткого замыкания)!!!
 +
 
 +
Принцип подбора момента серво привода для воздушных рулей эмпирически прост----- момент силы в  1кг см равен площади рулевого сегмента в 1дм2!!!
 +
 
 +
то есть  при усилии 12кг см площадь воздушного руля не должна превышать 12 дм2 для скоростей полёта до 30 м/с или 110 км в час при условии соотношение радиусов плеч 1 к (3--4) то есть у рм плечо кабанчика короче плеча качалки на руле в ТРИ-ЧЕТЫРЕ раза, чтобы максимальный угол отклонения руля от нейтрали не превышал +-(12--15)гр при полном повороте кабанчика на серво +-(45--60) градусов!
 +
 
 +
Внимание-----сервы нельзя параллелить на работу одного рычага типа увеличить суммарный момент, но можно применять разрезные рули--дублирование!
 +
 
 +
смотри статью "механика-ликбез"

Текущая версия на 19:06, 31 августа 2024

Рулевая машинка---автор Книжников ВВ

Рулевая машинка со следящей системой на электроприводе ---это механический аналог мышцы совершающую работу! Задача рм обеспечить большое усилие при малом перемещении пропорционально с длительностью импульса! Удельная механическая мощность рулевых машинок не превышает всего 100 вт/кг массы и КПД=50% для хоббийных с коллекторными моторчиками и 150вт/кг для профессиональных с бесколлекторными![1]

Электрический сервопривод или по-русски рулевая машинка состоит из электромотора с понижающим редуктором 1 к 200--1000 раз и платой управления на следящей системе обычно на электрических потенциометрах или датчиках холла плюс корпус с кабанчиком ! Сервоприводы условно делятся на аналоговые, цифровые и специализированные-----

1) аналоговые рм обычно управляются PWM сигналом частотой в 40--60Гц или длительностью импульса 1.5 миллисекунды плюс минус 0.5мс при напряжении питания 4--6В и скважностью 20--25мс-----коллекторный эд с редуктором на самосмазывающихся пластмассовых шестерёнках в 4 ступени, электронная плата управления на четырёх кремниевых транзисторах включенных по мостовой схеме и потенциометр обратной связи посаженный прямо на выходной вал ! Стандартный угол поворота вала плюс-минус 45 градусов! Достаточная точность отработки поворота и недорогая цена рм популярны в среде хобби и экспериментаторов!

2) цифровые рм могут управляться сбас протоколом с частотой до 400Гц, полностью программируемые, где можно выставить расход по углу поворота плюс-минус 15--90гр, скорость перекладки 0.1--3сек/60гр! Бесколлекторный эд с цифровым драйвером на полевиках и редуктором на металлических и карбоновых шестерёнках на подшипниках в 5 ступеней, с высокоточным бесконтактным датчиком положения вала, герметичный металлический корпус с радиатором охлаждения! Расширенный диапазон питания 4--8в и гибкие настройки цифры против аналога популярны у профессионалов и спортсменов! Высокая точность отработки угла поворота, большая выходная мощность на валу и повышенный ресурс на порядок оправдывает высокую цену цифровой рм, которая может быть дороже аналоговой в 3--4 раза при том же формакоре!

3) специализированные рм-----

сверхбыстрые 0.05с для автомата перекоса вертолёта и для гонок,

сверхсильные до 40 кгсм для рулевой колонки авто и гигантских моделей,

с поворотом +- 180 гр для манипуляторов и андройдов

глубоководные до 100м для подводных дронов!!!

Масса, момент и время перекладки рм всегда указаны производителем в инструкции или на упаковке!

Рэл=UI=Мw/КПД=2 М(Нм) х 6.28 х 1/6 /время (сек)=2 х 0.1 М (кгсм)/время= М(кгсм)/5(время перекладки на 60гр)!!!

Потребляемая мощность рулевой машинки под рабочей нагрузкой приближённо рассчитывается, как момент в кг х см деленный на 5 периодов времени поворота на 60 гр----например 1.5 кгсм делить на 5 и на 0.15 секунды получаем 2 ватт потребляемой электрической с учётом полного КПД=50% рм----тогда при напряжении в 5В сила тока всего 0.4А----- получается что линейный стабилизатор типа крен на 1А с запасом хватит на пару рм и ещё на приёмник ру!

Максимальный пиковый момент силы при защемлённом редукторе в полтора-два раза больше выходного или оперативного момента ---но этот режим не используют во избежании среза зубов шестерёнок или выгорания обмоток электромотора(ток короткого замыкания)!!!

Принцип подбора момента серво привода для воздушных рулей эмпирически прост----- момент силы в  1кг см равен площади рулевого сегмента в 1дм2!!!

то есть при усилии 12кг см площадь воздушного руля не должна превышать 12 дм2 для скоростей полёта до 30 м/с или 110 км в час при условии соотношение радиусов плеч 1 к (3--4) то есть у рм плечо кабанчика короче плеча качалки на руле в ТРИ-ЧЕТЫРЕ раза, чтобы максимальный угол отклонения руля от нейтрали не превышал +-(12--15)гр при полном повороте кабанчика на серво +-(45--60) градусов!

Внимание-----сервы нельзя параллелить на работу одного рычага типа увеличить суммарный момент, но можно применять разрезные рули--дублирование!

смотри статью "механика-ликбез"

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты
Группа ВКонтакте