模型电子设备-舵机(四)

六、如何选择舵机电机
舵机电机按直流伺服电机的标准选用,根据电机种类、负载力矩、转速、工作电压等要求。舵机一般都用空心杯电动机,有用有刷的,也有用无刷无感的。
空心杯电动机属于直流永磁、伺服微特电机,与普通电机的主要区别采用是无铁芯转子,也叫空心杯型转子。具有以下优势:
1、最大的能量转换效率(衡量其节能特性的指标):其效率一般在70%以上,部分产品可达到90%以上(普通铁芯电机在15-50%);
2、激活、制动迅速,响应极快:机械时间常数小于28毫秒,部分产品可以达到10毫秒以内,在推荐运行区域内的高速运转状态下,转速调节灵敏;
3、可靠的运行稳定性:自适应能力强,自身转速波动能控制在2%以内;
4、电磁干扰少:采用高品质的电刷、换向器结构,换向火花小,可以免去附加的抗干扰装置;
5、能量密度大:与同等功率的铁芯电机相比,其重量、体积减轻1/3-1/2;转速-电压、转速-转矩、转矩-电流等对应参数都呈现标准的线性关系。

七、如何选择舵机反馈电位器
舵机反馈电位器按种类、精度,耐用性的标准选用,导电塑料电位器的精度和耐磨程度大大优于其他如线绕电位器类型。

八、舵机控制死区、滞环、定位精度、输入信号分辨率、回中性能的认识
每一个闭环控制系统由于信号的振荡等原因,输入信号和反馈信号不可能完全相等,这就涉及到控制死区和滞环的问题,系统无法辨别输入信号和反馈信号的差异范围就是控制死区范围。舵机自动控制系统由于信号震荡、机械精度等原因造成控制系统在控制死区范围外的小范围老是做调整,为使舵机在小范围内不对震荡做调整,这就需要引入滞环的作用了。滞环比控制死区大,一般控制死区范围为±0.4%,滞环可设置为±2%,输入信号和反馈信号的差值在滞环内电机不动作,输入信号和反馈信号的差值进入滞环,电机开始制动-停止。定位精度取决于舵机系统的整体精度:如控制死区、机械精度、反馈电位器精度、输入信号分辨率。输入信号分辨率指舵机系统对输入信号最小分辨范围,数码舵机输入信号分辨率大大优于模拟舵机。回中性能取决于滞环和定位精度。

九、舵机为何会老发出吱吱的响声
舵机老发出吱吱的来回定位调整响声,是由于有的舵机无滞环调节功能,控制死区范围调得小,只要输入信号和反馈信号老是波动,它们的差值超出控制死区,舵机就发出信号驱动电机。另没有滞环调节功能,如果舵机齿轮组机械精度差,齿虚位大,带动反馈电位器的旋转步,步范围就已超出控制死区范围,那舵机必将调整不停,吱吱不停。

十、为何有的舵机炸机易烧电路板
有的舵机选用的功率器件电流大同时系统中设计有或芯片自带有过流保护功能,能检测出堵转过流及短路状态迅速停止电机驱动信号。还有可在电机回路接压敏电阻防止瞬间过压及在功率器件前端设计有吸收电容。此类舵机炸机堵转不容易烧电路板和电机。与舵机是金属齿还是塑料齿并无绝对关系。

十一、舵机为何抖舵
控制死区敏感,输入信号和反馈信号因各种原因波动,差值超出范围,舵臂动,所以抖舵。

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