Servomotor Explicado

isso é um servo motor é utilizado em aplicações de engenharia de precisão e utiliza eletrônica interna Assim como as engrenagens mecânicas para conseguir um controle preciso por isso neste vídeo Vamos aprender como eles funcionam E também como programar um servo motor tem um aspecto semelhante a este converte energia elétrica em energia mecânica esse tipo de motor é utilizado para um controle preciso podendo ligar se diferentes acessórios para conseguir isso controlamos a posição de um servo motor através de um controlador assim muitas vezes ele é utilizado na robótica automação e até na direção de carros de controle remoto geralmente quando ligamos um motor de corrente contínua a uma fonte de alimentação este apenas gira constantemente mas um servo motor é diferente estes não rodam instantaneamente em vez disso são enviados sinais que dizem ao motor exatamente até que ponto deve rodar normalmente o motor irá rodar apenas 180 graus mas podemos obter valores menores ou maiores Estes são do tipo circuito fechado existe geralmente um pino no interior para parar fisicamente o motor de continuar a rodar algum servo motores não tem isso e são capazes de rodar 360 graus Estes são conhecidos como tipo de Laço Aberto o laço fechado proporciona a maior controle e estes são utilizados com mais frequência por isso neste vídeo Vamos focar nesse tipo na lateral do servo motor costumamos encontrar um valor de peso Este não é o peso do motor ele representa o binário do motor ou quanto a força Ele pode aplicar esse pequeno motor tem uma classificação de 9 gramas este maior tem uma classificação de 25 kg Esta é a força que o servo motor pode aplicar a uma alavanca em geral encontramos esta medida em quilogramas de centímetros ou onças o que isso significa bem por exemplo este servo motor é classificado para 25 kg portanto há um centímetro do eixo pode suportar 25 kg mas a 2 cm só pode suportar 12. 5 kg e a 3 cm só pode suportar 6. 25 kg podemos encontrar mais informações na ficha de dados neste exemplo vemos que pode ser ligado a um alimentador de entre 4.

8 volts a 7. 2 volts quanto maior for a atenção aplicada maior logo mais forte será o desempenho do motor mas como podemos ver o motor tem limites irá estagnar-se ultrapassarmos esses limites quando o motor para vemos que a corrente aumenta dramaticamente a corrente de funcionamento depende da carga aplicada bem como da tensão o motor consome mais energia quando se move usa muito pouco para manter a sua posição quanto mais alto for atenção aplicada mais rápido irá rodar o motor medimos a rotação em segundos por 60 graus de rotação o tamanho físico do servo motor aumenta com a classificação de binário isso se deve ao fato de necessitar de engrenagens maiores e de um motor elétrico maior para conseguir vamos olhar para dentro de um para ver as peças principais e depois compreender como funciona também já cobrimos motores passo a passo e motores de corrente contínua anteriormente veja os links abaixo quando olhamos para um servo motor vemos a caixa principal com as ligações elétricas entrando na lateral neste caso o fio vermelho é o fio de tensão positiva o fio castanho é o Terra e o fio laranja é o fio de modulação do sinal de largura de pulso essas cores variam de acordo com o fabricante na parte superior Encontramos uma pequena engrenagem estriada podemos ligar vários acoplamentos a isso para fazer o uso da rotação dentro da unidade encontramos primeiro uma série de engrenagens e Estas são suportadas por alguns rolamentos de um lado temos a saída e do outro temos a entrada A entrada é ligada a um motor CC que aciona as engrenagens esse conjunto é conhecido como um trem de engrenagens composto as engrenagens são dispostas desta forma para segurar um design compacto o motor tem uma alta velocidade de rotação mas um binário baixo de modo que as engrenagens ajudam a converter Isso numa saída de baixa velocidade mas binário elevado neste exemplo a uma engrenagem de pinhão de 11 dentes de motor que se liga a uma engrenagem de 61 dentes que está diretamente ligada a uma engrenagem de 12 dentes isso se liga a uma engrenagem de 48 dentes que está diretamente ligada a uma engrenagem de três dentes isso se liga a uma engrenagem de 47 dentes que está ligada a uma engrenagem de três dentes e isso se liga a engrenagem final que tem 42 dentes assim para este exemplo utilizando alguns números arbitrários se a entrada for de 259 RPM com o Newton metro de binário então a saída será de um RPM mas 259 Newton Portanto convertemos o binário baixo de alta velocidade em um binário alto de baixa velocidade verificam se perdas que propositadamente ignorei para este exemplo já abordamos a forma de calcular isso no nosso vídeo anterior sobre comboio de engrenagens confira links abaixo o motor CC está ligado a uma pequena placa de circuito dentro da unidade isso controla a rotação do motor bem como o sentido de rotação está também ligado à placa de circuito um potenciômetro este se liga a engrenagem de saída do Cervo esta é apenas uma resistência variável a medida que a engrenagem final gira fase girar o potenciômetro que altera a resistência e a placa de circuito lei isso para conhecer a posição de saída vamos ver como isso funciona mas primeiro onde você já viu esses motores utilizados ou para que os utilizaria conta pra gente na sessão de comentários abaixo um controlador Envia um sinal para o servo motor que determina para que posição deve rodar o controlador Pode ser algo como um Arduino ou mesmo um simples Este é um sinal de modulação de largura de pulso O que significa que envia impulsos de tensão ao longo do Fio a largura do impulso pode ser variada é semelhante a se impressionarmos um interruptor para ligar e desligar uma luz quanto mais tempo pressionarmos o interruptor mas longo será o impulso da eletricidade estes impulsos são enviados a cada 20 milissegundos por isso temos cerca de 50 impulsos por segundo ou seja 50 Hertz podemos usar um osciloscópio para ver estes impulsos por exemplo Este é o sinal enviado por um Arduino e este é o sinal do servo teste a largura do impulso determina a posição do servo se enviarmos um impulso largo o servo move-se para a esquerda se enviarmos um pequeno impulso ele roda para a direita podemos nos deslocar para qualquer posição entre estes dois pontos simplesmente alterando a largura do impulso enquanto o impulso permanecer inalterado o motor manterá sua posição assim que houver uma mudança o motor servo se move podemos ver aqui que ao rodar o mostrador no servotech está alterando a largura do impulso e a posição do servo motores muda para se alinhar com o sinal ao aumentar a tensão da fonte de alimentação a altura do impulso também muda mas a posição do motor permanece a mesma se utilizarmos uma placa Arduino podemos executar um programa para controlar a posição podemos inclusive utilizar um potenciômetro para controlar a posição manualmente aprenderemos a construir isso mais tarde no vídeo o sinal entra na placa de circuito do servos e a convertido para uma atenção passa por um comparador e depois para um condutor de motor o condutor do motor controla a rotação do motor cc utiliza um circuito interno de Ponte H para controlar o sentido de rotação quer no sentido horário ou anti-horário para chegar à posição desejada esta rotação faz girar as engrenagens o que faz girar também a engrenagem final e o Cervo braço ligado a engrenagem final está o potenciômetro pode reconhecer um potenciômetro mais parecido com este eles funcionam essencialmente da mesma forma a resistência aumenta e diminui entre um valor mínimo e máximo a medida que o braço é rodado pode vir aqui que o multímetro está medindo a resistência e quando eu viro o eixo a resistência muda isso atua como divisor de tensão se aplicarmos uma tensão através do potenciômetro por exemplo 5 volts podemos então medir a mudança de tensão devido à Resistência variável esta mudança é proporcional à sua posição quando o braço é totalmente virado para a esquerda a atenção é de 5 volts no centro é de 2.