- సర్వో మోటార్ అంటే ఏమిటి?
- సర్వో మోటార్ వర్కింగ్ మెకానిజం
- సర్వో మోటార్ వర్కింగ్ సూత్రం
- మైక్రోకంట్రోలర్లతో ఇంటర్ఫేసింగ్ సర్వో మోటార్స్:
- సర్వో మోటార్ను నియంత్రించడం:
సర్వో మోటార్ అంటే ఏమిటి?
ఒక సర్వో మోటార్ ఎంతో ఖచ్చితంగా రొటేట్ చేసే మోటార్ ఒక రకం. సాధారణంగా ఈ రకమైన మోటారు కంట్రోల్ సర్క్యూట్ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది మోటారు షాఫ్ట్ యొక్క ప్రస్తుత స్థితిపై అభిప్రాయాన్ని అందిస్తుంది, ఈ అభిప్రాయం సర్వో మోటార్లు గొప్ప ఖచ్చితత్వంతో తిప్పడానికి అనుమతిస్తుంది. మీరు ఒక వస్తువును కొన్ని నిర్దిష్ట కోణాల్లో లేదా దూరం వద్ద తిప్పాలనుకుంటే, మీరు సర్వో మోటారును ఉపయోగిస్తారు. ఇది సర్వో మెకానిజం ద్వారా నడిచే సాధారణ మోటారుతో రూపొందించబడింది. మోటారును DC విద్యుత్ సరఫరాతో నడిపిస్తే దానిని DC సర్వో మోటర్ అని పిలుస్తారు మరియు ఇది AC- శక్తితో పనిచేసే మోటారు అయితే దానిని AC సర్వో మోటర్ అంటారు. ఈ ట్యుటోరియల్ కోసం, మేము DC సర్వో మోటార్ పని గురించి మాత్రమే చర్చిస్తాము. ఈ ప్రధాన వర్గీకరణలు కాకుండా, గేర్ అమరిక మరియు ఆపరేటింగ్ లక్షణాల ఆధారంగా అనేక ఇతర రకాల సర్వో మోటార్లు ఉన్నాయి. ఒక సర్వో మోటారు సాధారణంగా గేర్ అమరికతో వస్తుంది, ఇది చిన్న మరియు తేలికపాటి ప్యాకేజీలలో చాలా ఎక్కువ టార్క్ సర్వో మోటారును పొందటానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ లక్షణాల కారణంగా, బొమ్మల కారు, ఆర్సి హెలికాప్టర్లు మరియు విమానాలు, రోబోటిక్స్ మొదలైన అనేక అనువర్తనాల్లో వీటిని ఉపయోగిస్తున్నారు.
సర్వో మోటార్లు కిలో / సెం.మీ (సెంటీమీటర్ కిలోగ్రాము) గా రేట్ చేయబడతాయి. చాలా అభిరుచి గల సర్వో మోటార్లు 3 కిలోలు / సెం.మీ లేదా 6 కిలోలు / సెం.మీ లేదా 12 కిలోలు / సెం.మీ. ఈ కిలో / సెం.మీ మీ సర్వో మోటారు ఒక నిర్దిష్ట దూరం వద్ద ఎంత బరువును ఎత్తగలదో మీకు చెబుతుంది. ఉదాహరణకు: మోటార్లు షాఫ్ట్ నుండి 1 సెం.మీ దూరంలో లోడ్ సస్పెండ్ చేయబడితే 6 కిలోల / సెం.మీ సర్వో మోటారు 6 కిలోలు ఎత్తగలగాలి, ఎక్కువ దూరం బరువు మోసే సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది. సర్వో మోటర్ యొక్క స్థానం ఎలక్ట్రికల్ పల్స్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు దాని సర్క్యూట్రీ మోటారు పక్కన ఉంచబడుతుంది.
సర్వో మోటార్ వర్కింగ్ మెకానిజం
ఇది మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:
- నియంత్రిత పరికరం
- అవుట్పుట్ సెన్సార్
- అభిప్రాయ వ్యవస్థ
ఇది క్లోజ్డ్-లూప్ సిస్టమ్, ఇక్కడ ఇది కదలికను నియంత్రించడానికి సానుకూల అభిప్రాయ వ్యవస్థను మరియు షాఫ్ట్ యొక్క తుది స్థానాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. అవుట్పుట్ సిగ్నల్ మరియు రిఫరెన్స్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ పోల్చడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫీడ్బ్యాక్ సిగ్నల్ ద్వారా ఇక్కడ పరికరం నియంత్రించబడుతుంది.
ఇక్కడ రిఫరెన్స్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ రిఫరెన్స్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్తో పోల్చబడుతుంది మరియు మూడవ సిగ్నల్ చూడు వ్యవస్థ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. మరియు ఈ మూడవ సిగ్నల్ పరికరాన్ని నియంత్రించడానికి ఇన్పుట్ సిగ్నల్గా పనిచేస్తుంది. చూడు సిగ్నల్ ఉత్పత్తి అయినంత వరకు ఈ సిగ్నల్ ఉంటుంది లేదా రిఫరెన్స్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మరియు రిఫరెన్స్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్ మధ్య వ్యత్యాసం ఉంది. కాబట్టి సర్వోమెకానిజం యొక్క ప్రధాన పని శబ్దం సమక్షంలో ఒక వ్యవస్థ యొక్క ఉత్పత్తిని కావలసిన విలువ వద్ద నిర్వహించడం.
సర్వో మోటార్ వర్కింగ్ సూత్రం
ఒక సర్వోలో మోటార్ (DC లేదా AC), పొటెన్టోమీటర్, గేర్ అసెంబ్లీ మరియు నియంత్రించే సర్క్యూట్ ఉంటాయి. అన్నింటిలో మొదటిది, మేము RPM ను తగ్గించడానికి మరియు మోటారు యొక్క టార్క్ పెంచడానికి గేర్ అసెంబ్లీని ఉపయోగిస్తాము. సర్వో మోటార్ షాఫ్ట్ యొక్క ప్రారంభ స్థానం వద్ద చెప్పండి, పొటెన్షియోమీటర్ నాబ్ యొక్క స్థానం అంటే పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క అవుట్పుట్ పోర్ట్ వద్ద విద్యుత్ సిగ్నల్ ఉత్పత్తి చేయబడదు. ఇప్పుడు లోపం డిటెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క మరొక ఇన్పుట్ టెర్మినల్కు విద్యుత్ సిగ్నల్ ఇవ్వబడుతుంది. ఇప్పుడు ఈ రెండు సిగ్నల్స్ మధ్య వ్యత్యాసం, ఒకటి పొటెన్షియోమీటర్ నుండి మరియు మరొకటి ఇతర వనరుల నుండి వచ్చింది, ఫీడ్బ్యాక్ మెకానిజంలో ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది మరియు లోపం సిగ్నల్ పరంగా అవుట్పుట్ అందించబడుతుంది. మోటారు మరియు మోటారు కోసం ఇన్పుట్ తిప్పడం ప్రారంభించినప్పుడు ఈ లోపం సిగ్నల్ పనిచేస్తుంది.ఇప్పుడు మోటారు షాఫ్ట్ పొటెన్షియోమీటర్తో అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు మోటారు తిరిగేటప్పుడు పొటెన్షియోమీటర్ మరియు ఇది సిగ్నల్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కాబట్టి పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క కోణీయ స్థానం మారినప్పుడు, దాని అవుట్పుట్ ఫీడ్బ్యాక్ సిగ్నల్ మారుతుంది. కొంతకాలం తర్వాత పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క స్థానం పొటెన్టోమీటర్ యొక్క అవుట్పుట్ అందించిన బాహ్య సిగ్నల్ వలె ఉంటుంది. ఈ స్థితిలో, బాహ్య అనువర్తిత సిగ్నల్ మరియు పొటెన్షియోమీటర్ వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడిన సిగ్నల్ మధ్య తేడా లేనందున యాంప్లిఫైయర్ నుండి మోటారు ఇన్పుట్కు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ ఉండదు మరియు ఈ పరిస్థితిలో మోటారు తిరగడం ఆగిపోతుంది.బాహ్య అనువర్తిత సిగ్నల్ మరియు పొటెన్షియోమీటర్ వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడిన సిగ్నల్ మధ్య తేడా లేనందున యాంప్లిఫైయర్ నుండి మోటారు ఇన్పుట్కు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ ఉండదు మరియు ఈ పరిస్థితిలో మోటారు తిరగడం ఆగిపోతుంది.బాహ్య అనువర్తిత సిగ్నల్ మరియు పొటెన్షియోమీటర్ వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడిన సిగ్నల్ మధ్య తేడా లేనందున యాంప్లిఫైయర్ నుండి మోటారు ఇన్పుట్కు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ ఉండదు మరియు ఈ పరిస్థితిలో మోటారు తిరగడం ఆగిపోతుంది.
మైక్రోకంట్రోలర్లతో ఇంటర్ఫేసింగ్ సర్వో మోటార్స్:
ఇంటర్ఫేసింగ్ అభిరుచి MCU తో s90 సర్వో మోటర్ వంటి సర్వో మోటార్లు చాలా సులభం. సర్వోస్ నుండి మూడు వైర్లు బయటకు వస్తాయి. వీటిలో రెండు సరఫరా (పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్) కోసం ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఒకటి MCU నుండి పంపవలసిన సిగ్నల్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక MG995 మెటల్ గేర్ సర్వో మోటార్ సర్వసాధారణంగా RC కార్లు ఉపయోగిస్తారు ఇది మానవరూప బాట్లను మొదలైనవి MG995 చిత్రం క్రింద చూపించాం:
మీ సర్వో మోటర్ యొక్క రంగు కోడింగ్ భిన్నంగా ఉండవచ్చు, అందువల్ల మీ సంబంధిత డేటాషీట్ కోసం తనిఖీ చేయండి.
అన్ని సర్వో మోటార్లు మీ + 5 వి సరఫరా పట్టాలతో నేరుగా పనిచేస్తాయి, అయితే మీరు రెండు కంటే ఎక్కువ సర్వో మోటార్లు ఉపయోగించాలని యోచిస్తున్నట్లయితే మోటారు వినియోగించే కరెంట్ మొత్తంపై మేము జాగ్రత్తగా ఉండాలి. సరైన సర్వో షీల్డ్ రూపకల్పన చేయాలి.
సర్వో మోటార్ను నియంత్రించడం:
అన్ని మోటార్లు వాటి నుండి మూడు వైర్లు బయటకు వస్తాయి. వీటిలో రెండు సరఫరా (పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్) కోసం ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఒకటి MCU నుండి పంపవలసిన సిగ్నల్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
సర్వో మోటారును పిడబ్ల్యుఎం (పల్స్ విత్ మాడ్యులేషన్) నియంత్రిస్తుంది, ఇది కంట్రోల్ వైర్లచే అందించబడుతుంది. కనీస పల్స్, గరిష్ట పల్స్ మరియు పునరావృత రేటు ఉంది. సర్వో మోటారు రెండు దిశల నుండి 90 డిగ్రీలు దాని తటస్థ స్థానాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. సర్వో మోటారు ప్రతి 20 మిల్లీసెకన్లు (ఎంఎస్) ఒక పల్స్ చూడాలని ఆశిస్తుంది మరియు పల్స్ యొక్క పొడవు మోటారు ఎంత దూరం తిరుగుతుందో నిర్ణయిస్తుంది. ఉదాహరణకు, 1.5ms పల్స్ మోటారు 90 ° స్థానానికి మారుతుంది, పల్స్ 1.5ms కంటే తక్కువగా ఉంటే షాఫ్ట్ 0 to కి కదులుతుంది మరియు అది 1.5ms కన్నా ఎక్కువ ఉంటే అది సర్వోను 180 to గా మారుస్తుంది.
సర్వో మోటారు పిడబ్ల్యుఎం (పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్) సూత్రంపై పనిచేస్తుంది, అనగా దాని భ్రమణ కోణం దాని కంట్రోల్ పిన్కు వర్తించే పల్స్ వ్యవధి ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. ప్రాథమికంగా సర్వో మోటారు DC మోటారుతో రూపొందించబడింది, ఇది వేరియబుల్ రెసిస్టర్ (పొటెన్షియోమీటర్) మరియు కొన్ని గేర్లచే నియంత్రించబడుతుంది. DC మోటర్ యొక్క హై స్పీడ్ ఫోర్స్ గేర్స్ చేత టార్క్ గా మార్చబడుతుంది. DC మోటారు ఫోర్స్లో WORK = FORCE X DISTANCE తక్కువగా ఉందని మరియు దూరం (వేగం) ఎక్కువగా ఉందని మరియు సర్వోలో, శక్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు దూరం తక్కువగా ఉంటుందని మాకు తెలుసు. కోణాన్ని లెక్కించడానికి మరియు అవసరమైన కోణంలో DC మోటారును ఆపడానికి, పొటెన్టోమీటర్ సర్వో యొక్క అవుట్పుట్ షాఫ్ట్కు అనుసంధానించబడి ఉంది.
సర్వో మోటారును 0 నుండి 180 డిగ్రీల వరకు తిప్పవచ్చు, కాని ఇది తయారీని బట్టి 210 డిగ్రీల వరకు వెళ్ళవచ్చు. సరైన వెడల్పు గల ఎలక్ట్రికల్ పల్స్ ను దాని కంట్రోల్ పిన్కు వర్తింపజేయడం ద్వారా ఈ స్థాయి భ్రమణాన్ని నియంత్రించవచ్చు. సర్వో ప్రతి 20 మిల్లీసెకన్లలో పల్స్ తనిఖీ చేస్తుంది. 1 ఎంఎస్ (1 మిల్లీసెకండ్) వెడల్పు గల పల్స్ సర్వోను 0 డిగ్రీలకు తిప్పగలదు, 1.5 ఎంఎంలు 90 డిగ్రీల (తటస్థ స్థానం) కు తిప్పగలవు మరియు 2 ఎంఎస్ పల్స్ దానిని 180 డిగ్రీలకు తిప్పగలవు.
అన్ని సర్వో మోటార్లు మీ + 5 వి సరఫరా పట్టాలతో నేరుగా పనిచేస్తాయి, అయితే మీరు రెండు కంటే ఎక్కువ సర్వో మోటారులను ఉపయోగించాలని ఆలోచిస్తున్నట్లయితే మోటారు వినియోగించే కరెంట్ మొత్తం గురించి మేము జాగ్రత్తగా ఉండాలి. సరైన సర్వో షీల్డ్ రూపకల్పన చేయాలి.
సర్వో మోటారు పని సూత్రం మరియు ఆచరణాత్మక ఉపయోగాల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, దయచేసి సర్వో మోటారును నియంత్రించడం ఉదాహరణలతో వివరించబడిన అనువర్తనాల క్రింద తనిఖీ చేయండి:
- సర్వో మోటార్ టెస్టర్ సర్క్యూట్
- 8051 మైక్రోకంట్రోలర్తో సర్వో మోటార్ ఇంటర్ఫేసింగ్
- ఆర్డునో ఉపయోగించి సర్వో మోటార్ కంట్రోల్
- ఆర్డునో డ్యూతో సర్వో నియంత్రణ
- ఫ్లెక్స్ సెన్సార్తో సర్వో కంట్రోల్
- రాస్ప్బెర్రీ పై సర్వో మోటార్ ట్యుటోరియల్