Нужны мнения по управлению серводвигателем для тяжелых приложений

Я хочу управлять серводвигателем с помощью Arduino и датчиков. Но все примеры схем или руководств, которые я нашел до сих пор, предназначены для двигателей, используемых в игрушках, маломощных приложениях. Моя задача — управлять серводвигателем, который может развивать более высокие крутящие моменты и поднимать до 100 кг. Мои опасения:

  1. Схемы и схемы такие же, как и в примерах RC-двигателей, или следует использовать дополнительные схемы, такие как усилители мощности для больших двигателей?
  2. Как правильно выбрать тип двигателя для моей задачи?
  3. Есть ли ссылка, чтобы узнать больше об управлении Arduino двигателями, используемыми в промышленности или более мощных приложениях?
Принцип для малых и больших двигателей одинаков, разница в том, что большие двигатели используют более высокие уровни напряжения и тока, поэтому вам понадобятся силовые транзисторы.
какой контроль? нужно контролировать скорость или только вкл/выкл?
я хочу контролировать высоту веса от датчика. например, если температура 20 ° C, это будет 50 см, а если 25 ° C, то 60 см.
Промышленные средства управления двигателем / сервомеханизмы имеют очень мало сходства на уровне пользователя с радиоуправляемыми «сервоприводами» - обе они представляют собой системы с замкнутым контуром, но это все сходство.

Ответы (2)

Для промышленных применений более типичной компоновкой, чем обычный серводвигатель, является 3-фазный двигатель с соответствующим редуктором, либо с обнаружением конечной остановки, либо с некоторой формой кодирования положения, управляемый схемой управления HVAC (или сетевым напряжением). либо переключаемый, либо основанный на PID.

Например, в железнодорожных локомотивах, хотя пантограф кажется идеальным кандидатом на роль большого серводвигателя, этот механизм редко используется для выдвижения и втягивания. Обратите также внимание, что пантографы не всегда двухпозиционные, некоторые конструкции имеют довольно сложные сенсорные механизмы и точный контроль положения и давления.

Другим типичным приводным механизмом для описываемого вами движения является использование пневматики или гидравлики — вы можете увидеть это, например, в подъемных рычагах пожарных машин или в приводах мусоровозов. Это преобладание жидкостных/газовых приводов вместо электродвигателей обусловлено, по крайней мере, несколькими причинами: безопасность (электрические сбои и отказоустойчивые режимы) и гибкость маршрутизации мощности. Компрессор легко разместить далеко от движущихся частей и просто использовать трубопровод, ведущий к приводу.

Опять же, для обеспечения точного позиционирования с помощью таких приводов задействовано несколько датчиков. Это либо позиционные шаги, либо полностью аналоговое определение. Также обычно существуют независимые датчики конечной остановки канала для учета катастрофических сбоев путем включения какой-либо отказоустойчивости. В любом случае позиционирование осуществляется через внешние каналы обратной связи, а не через интегрированную модель, используемую в серводвигателях для хобби.

Хотя это не очень применимо к подъемным устройствам, существует множество приложений для серводвигателей с прямым приводом; особенно вещи, которые требуют точного двунаправленного позиционирования и поэтому не могут выдержать люфт большинства зубчатых передач (хотя зубчатые ремни иногда являются приемлемой формой редуктора). Классический пример — автоматизированные станки. Некоторые из них имеют вертикальную ось с винтовым приводом.
В обоих ваших «пневматических» примерах используется гидравлика, а не пневматика.
@markrages Да, ты прав.

Если вы имеете в виду использование в реальном промышленном приложении, вы должны прочитать этот вопрос Надежность платформы Arduino для промышленного использования . В противном случае управление большим двигателем — это просто вопрос проектирования силового каскада драйвера. Это сложно «само по себе», если вы используете Arduino или что-то еще.