מה ההבדל הברור בין מנועי צעד, DC וסרוו לשימוש בהם עם Raspberry Pi?


תשובה 1:

במונח "מנוע סרוו" אתה מתכוון ל סרוו DC או סרוו AC. המונח התכוון בדרך כלל ל DC כאשר הייתי בחוץ, אבל אני מניח שהתכוונת לשרת סרוו AC.

ראשית, צעד. הם בדרך כלל רוצים שהבקר יהפוך את הקוטביות על הלידים שלהם כדי לעבור שלב 1, ולכן הבקר צריך פשוט לחשב את מספר הצעדים הנדרשים כדי להגיע למיקום היעד, ולהגיש כי פעימות רבות למנוע או למגברים ברצף הנכון לכיוון של סיבוב שאתה רוצה. יש 4 פיתולים ו -5 מובילים, נפוצים ו- A, B, C, D פיתולים. כדי להמשיך קדימה, A ו- B מקבלים כוח, C ו- D אף אחד, ואז B ו- C כוח, השני לא אחד. ואז כוח C, והשני אין. ואז כוח D ו- A, האחרים 2 אף אחד. {המשך מההתחלה}. כדי לעבור לאחור, A ו- D משיגים כוח, והשני אין אף אחד. ואז D ו- C, C ו- B, B ו- A וכו '. על הבקר לעקוב אחר המקום בו הוא הפסיק ולחשב את הצעד הראשון שלו כעל ההגיוני משם לכיוון הנדרש. כוחו של הצעד האחרון מהמהלך הקודם צריך להישמר עד למהלך הבא, כבלם מסוגים. על הבקר לבצע את תדירות הדופק המהוללת כתאוצה והאטה בהתאם לתנופת העומס. כמו כן, עליך לספק איפוס מערכת, לרוב הפעלת המערכת חזרה למצב אפס מוגדר מראש ואפס החוצה של דופק הדופק. אתה צריך גם לספק קלט דיגיטלי המעניק אישור לאיפוס, למשל כל הכלי נמשך בבטחה וכו 'ופלט דיגיטלי שמבקש אישור לאתחל במידת הצורך, ואולי גם משוב של מפעיל.

סרוו DC יש בדרך כלל מקודד פיר מרובע דיוק אשר הבקר עוקב אחר מידע על מיקום. המקודד שולח פולסים אחורה על 4 חוטים ברצף הדומה לרצף הבקרה של צעד, ראה לעיל. הבקר סופרת פולסים בכל כיוון לקביעת המיקום, תוך שמירה על פעולת + - ספירת פולסים לקביעת המיקום הנוכחי. המנוע הוא בדרך כלל מנוע shunt בו הזרם של השדה הנמוך נשלט באמצעות זוג מגברים, קדימה או אחורה, ועם מגעור המופעל על ידי הבקר כדי לספק זרם זרוע, ולעתים קרובות גם מגע שני מפעיל בלם מכני. מערכות מתוחכמות באמת עשויות גם להשתמש במגבר אנלוגי (גנרטור מבוקר?) כדי לשלוט על זרם המנוע של המנוע. הבקר שלך צריך לקרוא את המקודד, לאחסן נתוני מיקום נוכחים ולחשב פעולות נדרשות, להניע את ממסרי הזרוע והבלמים ולספק אותות אנלוגיים למגברי השדה קדימה ואחורית ואולי גם למגבר הארמטור של המנוע כנדרש, תוך שמירה על ראייה שיעורי תאוצה / האטה מותר, היגיון לאיפוס בקודד וכו '.

סרוו זרם חילופין דומים מאוד לזרם ישר, אך יש להם דרישות בקרת מנוע פשוטות יותר, בדרך כלל קישור נתונים דיגיטלי המספר לכונן המנוע באיזה כיוון, מהירות, קצב תאוצה ואולי בלם / אחיזה של DC נדרשים. פורמטי הנתונים והפקודות יהיו זמינים מתיעוד הכונן המנועי.


תשובה 2:

מנוע DC אינו יודע על מיקום או שליטה מדויקת, אתה מחבר אותו והוא פשוט מסתובב.

למנוע צעד אין שום ידע על מיקום, אך אתה יכול לשלוט עליו בדיוק על ידי כך שהוא יעבור צעד אחד קטן בכל פעם שאתה מפעיל כוח על סלילה.

מנוע סרוו (אסור להתבלבל עם סרוו תחביב), ידע על מיקומו (באמצעות מקודד) וניתן לשלוט במדויק כתוצאה מכך.

להלן קצת יותר פירוט על כל אחד….

מנוע DC רגיל מסתובב אוטומטית ברגע שהוא מחובר לחשמל. המהירות והמומנט שהוא מסוגל להם יהיו תלויים במתח ובזרם של הכוח המסופק כמו גם במנוע עצמו, ואין שום דבר שמעיד על מיקום המנוע. באופן כללי, זה או "פועל" ברגע שאתה מחבר אותו על ידי אספקת חשמל (וסיבוב בקצב קבוע, אלא אם כן אתה פועם בכוח שלך), או שהוא מנותק ולכן אינו פעיל.

מנוע צעד מציע אמצעי מדויק לשליטה על מיקום המנוע, אך למנוע עצמו אין דרך למדוד את המיקום הזה. לכן כשאתה מפעיל ומשחרר כוח על סלילה (לרוב יש לו כמה חוטים המאפשרים כוח נפרד לכל סלילה) הוא יסתובב בתוספת קטנה של כמה מעלות. חשוב על זה כמו לעצום עיניים ולומר למישהו אחר ללכת צעד אחד. בממוצע אתה יודע כמה רחוק צעד, אבל אתה לא יודע שהם הלכו למעשה כי אולי הם ניסו לעשות צעד ומעדו או נתקלו בקיר, אתה פשוט לא יודע אם הם הצליחו או לא ( אין משוב על המיקום). אתה יכול לקרוא לזה "בקרת לולאה פתוחה" מכיוון שאתה לא מקבל משוב על מה שקרה. אז זה כמו מנוע צעד, כשאתה מפעיל בקצרה כוח על סלילה הוא עושה מאמץ להסתובב, אבל אתה לא ממש בטוח שזה קרה (אולי העומס היה גדול מדי או שהתזמון שלך היה מהיר מדי, או שלא עשית ' לא מספק מספיק כוח).

מנוע סרוו דומה למנוע ה- DC שלך, מלבד העובדה שיש לו מידע מדויק מאוד על מיקומו שמקל על השליטה. למעשה, כדי להפוך מנוע DC למנוע סרוו, אתה פשוט שם קידוד על הפיר ועכשיו יש לך מידע מדויק על מיקום הפיר שמקל על השליטה במהירות ובכיוון (דרך PWM). מקודדים יכולים להיות מדויקים מאוד (לשבריר מעלות), ולכן זה מה שמאפשר לך לשלוח אותות בקרה הממצאים ולהניע את המנוע בכל דרך שתרצה. זוהי בקרת "לולאה סגורה" מכיוון שאתה תמיד מקבל משוב על ההשפעה של הפקדים שלך.

אז כל אחד מהמנועים האלה יכול להיות נשלט על ידי פטל Pi. באופן כללי, כל אחת משלוש האפשרויות הללו תשתמש בכוח / זרם רב יותר מכפי ש- Raspberry Pi שלך תפלט ישירות, כך שבמקום זאת תוכל להשתמש ב- Pi שלך כדי ליצור את אותות הבקרה ואז להגביר את הכוח שנשלח למנוע שלך (בדרך כלל עם בקר מנוע מכיוון שזה הכי פשוט). אך במקרים מסוימים אתה יכול לשלוט במנוע שלך על ידי כך שיש לך ממסרי בקרת Pi או טרנזיסטורים / Mosfets כדי לבצע את המיתוג הנדרש (google "H bridge") וגם לפקח על ערכי המקודד אם יש לך כזה.


תשובה 3:

מנוע DC אינו יודע על מיקום או שליטה מדויקת, אתה מחבר אותו והוא פשוט מסתובב.

למנוע צעד אין שום ידע על מיקום, אך אתה יכול לשלוט עליו בדיוק על ידי כך שהוא יעבור צעד אחד קטן בכל פעם שאתה מפעיל כוח על סלילה.

מנוע סרוו (אסור להתבלבל עם סרוו תחביב), ידע על מיקומו (באמצעות מקודד) וניתן לשלוט במדויק כתוצאה מכך.

להלן קצת יותר פירוט על כל אחד….

מנוע DC רגיל מסתובב אוטומטית ברגע שהוא מחובר לחשמל. המהירות והמומנט שהוא מסוגל להם יהיו תלויים במתח ובזרם של הכוח המסופק כמו גם במנוע עצמו, ואין שום דבר שמעיד על מיקום המנוע. באופן כללי, זה או "פועל" ברגע שאתה מחבר אותו על ידי אספקת חשמל (וסיבוב בקצב קבוע, אלא אם כן אתה פועם בכוח שלך), או שהוא מנותק ולכן אינו פעיל.

מנוע צעד מציע אמצעי מדויק לשליטה על מיקום המנוע, אך למנוע עצמו אין דרך למדוד את המיקום הזה. לכן כשאתה מפעיל ומשחרר כוח על סלילה (לרוב יש לו כמה חוטים המאפשרים כוח נפרד לכל סלילה) הוא יסתובב בתוספת קטנה של כמה מעלות. חשוב על זה כמו לעצום עיניים ולומר למישהו אחר ללכת צעד אחד. בממוצע אתה יודע כמה רחוק צעד, אבל אתה לא יודע שהם הלכו למעשה כי אולי הם ניסו לעשות צעד ומעדו או נתקלו בקיר, אתה פשוט לא יודע אם הם הצליחו או לא ( אין משוב על המיקום). אתה יכול לקרוא לזה "בקרת לולאה פתוחה" מכיוון שאתה לא מקבל משוב על מה שקרה. אז זה כמו מנוע צעד, כשאתה מפעיל בקצרה כוח על סלילה הוא עושה מאמץ להסתובב, אבל אתה לא ממש בטוח שזה קרה (אולי העומס היה גדול מדי או שהתזמון שלך היה מהיר מדי, או שלא עשית ' לא מספק מספיק כוח).

מנוע סרוו דומה למנוע ה- DC שלך, מלבד העובדה שיש לו מידע מדויק מאוד על מיקומו שמקל על השליטה. למעשה, כדי להפוך מנוע DC למנוע סרוו, אתה פשוט שם קידוד על הפיר ועכשיו יש לך מידע מדויק על מיקום הפיר שמקל על השליטה במהירות ובכיוון (דרך PWM). מקודדים יכולים להיות מדויקים מאוד (לשבריר מעלות), ולכן זה מה שמאפשר לך לשלוח אותות בקרה הממצאים ולהניע את המנוע בכל דרך שתרצה. זוהי בקרת "לולאה סגורה" מכיוון שאתה תמיד מקבל משוב על ההשפעה של הפקדים שלך.

אז כל אחד מהמנועים האלה יכול להיות נשלט על ידי פטל Pi. באופן כללי, כל אחת משלוש האפשרויות הללו תשתמש בכוח / זרם רב יותר מכפי ש- Raspberry Pi שלך תפלט ישירות, כך שבמקום זאת תוכל להשתמש ב- Pi שלך כדי ליצור את אותות הבקרה ואז להגביר את הכוח שנשלח למנוע שלך (בדרך כלל עם בקר מנוע מכיוון שזה הכי פשוט). אך במקרים מסוימים אתה יכול לשלוט במנוע שלך על ידי כך שיש לך ממסרי בקרת Pi או טרנזיסטורים / Mosfets כדי לבצע את המיתוג הנדרש (google "H bridge") וגם לפקח על ערכי המקודד אם יש לך כזה.