افعل ذلك بنفسك إصلاح محرك مؤازر

بالتفصيل: إصلاح محرك سيرفو بيديك من سيد حقيقي للموقع my.housecope.com.

لقد صنعت مؤخرًا ذراعًا آليًا ، والآن قررت إضافة جهاز إمساك مدعوم بمؤازرة صغيرة إليه. قررت عمل شكلين مختلفين لمعرفة كيف سيعمل بشكل أفضل مع ترس مستقيم أو دائري. لقد أحببت خيار الترس الدائري بشكل أفضل حيث استغرق صنعه ساعتين فقط وكانت الفجوة بين التروس صغيرة جدًا.

أولاً ، قمت بقص الأجزاء على آلة الطحن:

قمت بتجميع الأجزاء باستخدام مسامير 2 × 10 مم.

وإليك كيفية توصيل المؤازرة المصغرة بالقابض:

كيف يعمل القابض المؤازر:

والآن ، عندما يتم تجميع كل شيء ويكون الجزء الميكانيكي جاهزًا أيضًا تقريبًا ، لا بد لي من إنهاء الجزء الإلكتروني من العمل! اخترت Arduino للتحكم في الروبوت الخاص بي ، وقمت بعمل دائرة (على اليمين) لتوصيل Arduino بالمضاعفات.

الدائرة في الواقع بسيطة للغاية ، فهي ترسل إشارات من وإلى Arduino. يوجد أيضًا موصل لمستقبل الأشعة تحت الحمراء وبعض الموصلات الخاصة بمصدر الطاقة و 4 وصلات لبقية دبابيس Arduino (غير المستخدمة). وبالتالي ، يمكن توصيل مفتاح أو جهاز استشعار آخر.

وإليك كيفية تحرك ذراع المناول:

يثير شراء الشركة لآلة طحن CNC لتصنيع الواجهات من MDF مسألة الحاجة إلى دفع مبالغ زائدة مقابل آليات معينة ووحدات طاقة مثبتة على معدات باهظة الثمن وذات تقنية عالية. لتحديد مواقع وحدات الطاقة لآلات CNC ، عادةً ما يتم استخدام محركات السائر ومحركات المؤازرة (محركات المؤازرة).

فيديو (انقر للتشغيل).

المحركات السائر أرخص. ومع ذلك ، توفر محركات الأقراص المؤازرة مجموعة واسعة من الفوائد ، بما في ذلك الأداء العالي ودقة تحديد المواقع. إذن ماذا يجب أن تختار؟

الصورة - إصلاح محرك سيرفو DIY

المحرك المتدرج عبارة عن محرك متزامن يعمل بتيار مستمر بدون فرش وله عدة لفات للجزء الثابت. عندما يتم تطبيق التيار على إحدى اللفات ، يدور الدوار ثم يقفل في وضع معين. يسمح الإثارة المتسلسلة للملفات من خلال وحدة التحكم في المحرك السائر بالدوران بزاوية معينة.

تستخدم المحركات السائر على نطاق واسع في الصناعة ، حيث تتمتع بموثوقية عالية وعمر خدمة طويل. الميزة الرئيسية لمحركات السائر هي دقة تحديد المواقع. عندما يتم تطبيق التيار على اللفات ، فإن الدوار سوف يدور بصرامة بزاوية معينة.

· عزم دوران عالي بسرعات منخفضة وصفرية ؛

· البدء السريع والتوقف والعكس.

· العمل تحت أعباء عالية دون التعرض لخطر الفشل ؛

· آلية التآكل الوحيدة التي تؤثر على عمر الخدمة هي المحامل ؛

· إمكانية الرنين.

· استهلاك مستمر للطاقة بغض النظر عن الحمولة.

· انخفاض عزم الدوران عند السرعات العالية.

· نقص التغذية الراجعة أثناء تحديد المواقع.

· ضعف الإصلاح.

الصورة - إصلاح محرك سيرفو DIY

محرك سيرفو (محرك سيرفو) هو محرك كهربائي مع تحكم في ردود الفعل السلبية ، والذي يسمح لك بالتحكم بدقة في معلمات الحركة من أجل تحقيق السرعة المطلوبة أو للحصول على زاوية الدوران المطلوبة. يشتمل المحرك المؤازر على المحرك الكهربائي نفسه ، ومستشعر التغذية المرتدة ، ومصدر الطاقة ووحدة التحكم.

لا تختلف ميزات تصميم المحركات الكهربائية لمحرك سيرفو كثيرًا عن المحركات الكهربائية التقليدية ذات الجزء الثابت والدوار ، والتي تعمل بالتيار المباشر والمتناوب ، مع وبدون فرش.يلعب مستشعر التغذية المرتدة دورًا خاصًا هنا ، والذي يمكن تثبيته مباشرة في المحرك نفسه ونقل البيانات حول موضع الدوار ، وتحديد موضعه من خلال العلامات الخارجية. من ناحية أخرى ، لا يمكن تصور تشغيل محرك مؤازر بدون وحدة تزويد الطاقة والتحكم (المعروف أيضًا باسم العاكس أو مكبر الصوت المؤازر) ، والذي يحول الجهد والتردد للتيار الموفر للمحرك الكهربائي ، وبالتالي التحكم في عمله.

· قوة عالية مع أبعاد صغيرة.

· تسارع وتباطؤ سريعان.

· التتبع المستمر وغير المنقطع للمواقف.

· انخفاض مستوى الضجيج وغياب الاهتزازات والرنين.

· مجموعة واسعة من سرعة الدوران.

· عمل مستقر في نطاق واسع من السرعات.

· وزن خفيف وتصميم مضغوط.

· انخفاض استهلاك الطاقة عند الأحمال المنخفضة.

· طلب الصيانة الدورية (على سبيل المثال ، استبدال الفرشاة) ؛

· مدى تعقيد الجهاز (وجود جهاز استشعار ومصدر طاقة ووحدة تحكم) ومنطق تشغيله.

عند مقارنة خصائص محرك سيرفو ومحرك متدرج ، يجب الانتباه أولاً وقبل كل شيء إلى أدائها وتكلفتها.

لإنتاج واجهات MDF في مؤسسة صغيرة تعمل بأحجام صغيرة ، أعتقد أنه ليست هناك حاجة إلى دفع مبالغ زائدة لتركيب محركات مؤازرة باهظة الثمن على آلة طحن CNC. من ناحية أخرى ، إذا كانت المؤسسة تسعى إلى الوصول إلى الحد الأقصى من أحجام الإنتاج الممكنة ، فليس من المنطقي التخفيض على محركات السائر منخفضة الأداء لـ CNC.

لا تُستخدم المحركات المؤازرة في تصميم الطائرات والروبوتات فحسب ، بل يمكن استخدامها أيضًا في الأجهزة المنزلية. الحجم الصغير والأداء العالي بالإضافة إلى سهولة التحكم في محرك سيرفو يجعلها الأنسب للتحكم عن بعد في الأجهزة المختلفة.

لا يؤدي الاستخدام المشترك لمحركات المؤازرة مع وحدات الراديو المستقبلة إلى حدوث أي صعوبات ، ويكفي على جانب المستقبِل ببساطة توصيل الموصل المقابل بمحرك مؤازر يحتوي على جهد الإمداد وإشارة التحكم ، ويتم إنجاز المهمة.

ولكن إذا أردنا التحكم في محرك سيرفو "يدويًا" ، على سبيل المثال ، باستخدام مقياس الجهد ، فنحن بحاجة إلى مولد للتحكم في النبضات.

يوجد أدناه دائرة مولد بسيطة إلى حد ما تعتمد على الدائرة المتكاملة 74HC00.

تسمح هذه الدائرة بالتحكم اليدوي في المحركات المؤازرة عن طريق إمداد نبضات التحكم بعرض 0.6 إلى 2 مللي ثانية. يمكن استخدام المخطط ، على سبيل المثال ، لتدوير الهوائيات الصغيرة ، والمصابيح الكاشفة الخارجية ، وكاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة ، وما إلى ذلك.

أساس الدائرة هو الدائرة الدقيقة 74HC00 (IC1) ، والتي تتكون من 4 بوابات NAND. يتم إنشاء مولد على العنصرين IC1A و IC1B ، حيث يتم تشكيل نبضات بتردد 50 هرتز. تعمل هذه النبضات على تنشيط RS flip-flop ، الذي يتكون من بوابات IC1C و IC1D.

اقرأ أيضا:  مستوى الإصلاح DIY

الصورة - إصلاح محرك سيرفو DIY

مع كل نبضة قادمة من المولد ، يتم ضبط خرج IC1D على "0" ويتم تفريغ المكثف C2 من خلال المقاوم R2 ومقياس الجهد P1. إذا انخفض الجهد عبر المكثف C2 إلى مستوى معين ، فإن دائرة RC تنقل العنصر إلى الحالة المعاكسة. وهكذا ، عند الخرج نحصل على نبضات مستطيلة بفترة 20 مللي ثانية. يتم ضبط عرض النبضة بواسطة مقياس الجهد P1.

على سبيل المثال ، يغير محرك سيرفو Futaba S3003 زاوية دوران العمود بمقدار 90 درجة بسبب نبضات التحكم التي تتراوح مدتها من 1 إلى 2 مللي ثانية. إذا قمنا بتغيير عرض النبضة من 0.6 إلى 2 مللي ثانية ، فإن زاوية الدوران تصل إلى 120 درجة. يتم تحديد المكونات في الدائرة بحيث يكون نبضة الخرج في حدود 0.6 إلى 2 مللي ثانية ، وبالتالي تكون زاوية التثبيت 120 درجة. يحتوي محرك سيرفو S3003 من Futaby على عزم دوران كبير بدرجة كافية ، ويمكن أن يتراوح الاستهلاك الحالي من عشرات إلى مئات مللي أمبير ، اعتمادًا على الحمل الميكانيكي.

الصورة - إصلاح محرك سيرفو DIY

الصورة - إصلاح محرك سيرفو DIY

يتم تجميع دائرة التحكم في محرك سيرفو على لوحة دائرة مطبوعة على الوجهين مقاس 29 × 36 مم.التثبيت بسيط للغاية ، لذلك حتى هواة الراديو المبتدئين يمكنهم بسهولة التعامل مع تجميع الجهاز.

محركات الصمامات عبارة عن آلات متزامنة بدون فرش (بدون فرش). يوجد على الدوار مغناطيس دائم مصنوع من معادن أرضية نادرة ، على الجزء الثابت يوجد لفائف المحرك. يتم تبديل لفات الجزء الثابت بواسطة مفاتيح طاقة أشباه الموصلات (الترانزستورات) بحيث يكون متجه المجال المغناطيسي للجزء الثابت دائمًا متعامدًا على متجه المجال المغناطيسي الدوار - لهذا ، يتم استخدام مستشعر موضع الدوار (مستشعر القاعة أو المشفر). يتم التحكم في تيار الطور عن طريق تعديل PWM ويمكن أن يكون شبه منحرف أو جيبي.

يتكون الدوار المسطح للمحرك الخطي من مغناطيس دائم أرضي نادر. من حيث المبدأ ، إنه مشابه لمحرك الصمام.

على عكس الآلات المتزامنة للدوران المستمر ، فإن المحركات السائر لها أعمدة واضحة على الجزء الثابت ، حيث توجد ملفات لفات التحكم - يتم تبديلها بواسطة محرك خارجي.

ضع في اعتبارك مبدأ تشغيل محرك متدرج تفاعلي ، حيث توجد الأسنان على أعمدة الجزء الثابت ، والدوار مصنوع من الفولاذ المغناطيسي الناعم وله أسنان أيضًا. توجد الأسنان الموجودة على الجزء الثابت بحيث تكون المقاومة المغناطيسية في خطوة واحدة أقل على طول المحور الطولي للمحرك ، ومن ناحية أخرى - على طول المحور العرضي. إذا قمت بإثارة لفات الجزء الثابت بشكل متقطع بتيار مباشر في تسلسل معين ، فإن الجزء المتحرك مع كل عملية تبديل سوف يدور بخطوة واحدة ، مساوية لنبرة الأسنان الموجودة على الجزء المتحرك.

يمكن أن تعمل بعض نماذج محولات التردد مع كل من المحركات الحثية القياسية ومحركات المؤازرة. أي أن الاختلاف الرئيسي بين الماكينات ليس في قسم الطاقة ، ولكن في خوارزمية التحكم وسرعة الحسابات. نظرًا لأن البرنامج يستخدم معلومات حول موضع الدوار ، فإن المؤازرة لها واجهة لتوصيل مشفر مركب على عمود المحرك.

تستخدم أنظمة المؤازرة المبدأ الإدارة التابعة: الحلقة الحالية تابعة لحلقة السرعة ، والتي بدورها تابعة لحلقة الموضع (انظر نظرية التحكم الآلي). الحلقة الداخلية ، الحلقة الحالية ، يتم ضبطها أولاً ، متبوعة بحلقة السرعة ، وأخيراً حلقة الموضع.

حلقة الحالية يتم تنفيذها دائمًا في المؤازرة.

حلقة السرعة (بالإضافة إلى مستشعر السرعة) موجود دائمًا أيضًا في نظام المؤازرة ، ويمكن تنفيذه على أساس وحدة تحكم مؤازرة مدمجة في محرك الأقراص أو وحدة خارجية.

موقف كفاف تستخدم لتحديد المواقع بدقة (على سبيل المثال ، محاور التغذية في آلات CNC).

إذا لم تكن هناك ردود فعل عكسية في التوصيلات الحركية بين المشغل (جدول الإحداثيات) وعمود المحرك ، فسيتم إعادة حساب الإحداثيات بشكل غير مباشر وفقًا لقيمة المشفر الدائري. في حالة وجود ردود فعل عكسية ، يتم تثبيت مستشعر موضع إضافي (متصل بوحدة التحكم المؤازرة) على المشغل لقياس الإحداثيات المباشر.

أي اعتمادًا على تكوين حلقات السرعة والموضع ، يتم تحديد وحدة تحكم مؤازرة مناسبة ومحرك مؤازر (لا يمكن لكل وحدة تحكم مؤازرة تنفيذ حلقة موضع!).

  • التمركز
  • إقحام
  • التزامن ، والعتاد الإلكتروني (العتاد)
  • التحكم الدقيق في سرعة الدوران (محور دوران الآلة)
  • كاميرا الكترونية
  • تحكم منطقي قابل للبرمجة.

بشكل عام ، يمكن أن يتكون نظام المؤازرة (نظام التحكم في الحركة) من الأجهزة التالية:

  • محرك سيرفو مع مستشعر ردود الفعل الدائري للسرعة (يمكن أن يعمل أيضًا كمستشعر موضع الدوار)
  • أجهزة جير
  • مستشعر موضع المشغل (مثل المشفر الخطي لإحداثيات محور التغذية)
  • محرك سيرفو
  • جهاز التحكم المؤازر (جهاز التحكم في الحركة)
  • واجهة المشغل (HMI).