Servo motorji se bistveno razlikujejo od “navadnih” enosmernih elektromotorjev s katerimi smo se ukvarjali doslej. Pravzaprav bi lahko rekli, da je enosmerni (DC) motor le eden od sestavnih delov vsakega servo motorja.
Servo motor
Poleg motorja, sta v ohišje vgrajena še zobniški prenos (zaradi katerega se os servo motorja vrti počasneje od osi pogonskega DC motorja) in ustrezno elektronsko vezje. Sestavni deli tipičnega servo motorja proizvajalca Hitec so v prerezu prikazani na sliki 12.
Slika 13 prikazuje, kako servo motor povežemo na napajanje. Nazivna napetost večine majhnih modelarskih servo motorjev je 5 V, vendar dobro delujejo pri vseh napajalnih napetostih med 4,5 in 6 V. Zato bo kot napajalni vir servo motorja zadostovala čisto običajna ploščata baterija z napetostjo 4,5 V, kot je to tudi prikazano na sliki 13. Vendar servo motor ne bo začel delovati, če ga le priključimo na napajanje: če želimo, da se začne vrteti, mu moramo na tretji priključek (rumene ali bele barve) neprekinjeno dovajati ustrezne krmilne impulze. Ti impulzi se morajo ponavljati svakih 20 ms (z drugimi besedami, njihova frekvenca mora biti 50 Hz) in trajati med 900 in 2100 µs. Način delovanja motorja je odvisen prav od trajanja krmilnih impulzov.
Omeniti moramo še to, da obstajata dve izvedbi servo motorjev:
- servo motorji, katerih os se lahko trajno vrti v eni ali drugi smeri (takšni motorji so primerni za pogon robotov) in
- servo motorji, katerih os se lahko obrne le za 180° (takšni motorji so primerni za premikanje posameznih delov robota v želeni položaj, prav tako pa tudi za upravljanje smeri njegovega gibanja).
Os se bo pri prvi izvedbi vrtela v nasprotni smeri vrtenja urinih kazalcev, če so krmilni impulzi krajši, v smeri vrtenja urinih kazalcev pa takrat, ko so krmilni impulzi daljši od 1500 µs. Motor se bo ustavil, kadar bodo krmilni impulzi dolgi okrog 1500 µs. V ožjem območju okrog 1500 µs je mogoče krmiliti tudi hitrost vrtenja servo motorja, vendar motor hitro doseže največjo hitrost vrtenja, ki potem ni več odvisna od nadaljnjega povečanja ali zmanjšanja dolžine impulzov.
Pri drugi izvedbi se lahko os iz srednjega položaja obrne za 90° v obeh smereh. Na sliki 14 je prikazano, kako je obračanje osi takšnega servo motorja odvisno od trajanja krmilnih impulzov. Na sliki so sicer prikazani samo srednji in oba skrajna položaja, vendar je to vrsto servo motorjev mogoče zelo natančno krmiliti. Tako bodo na primer impulzi dolžine 1450 µs obrniti os čisto malo “na levo” od srednjega položaja, impulzi dolžine 1400 µs pa še nekoliko bolj levo in tako naprej.
Kako krmiliti delovanje elektromotorjev? (3)
2017_SE251_59
