Крутящий момент википедия: HTTP 429 — too many requests, слишком много запросов

Содержание

Ошибка

Автомобиль — модели, марки
Устройство автомобиля
Ремонт и обслуживание
Тюнинг

Аксессуары и оборудование
Компоненты
Безопасность
Физика процесса

Новичкам в помощь
Приглашение
Официоз (компании)
Пригородные маршруты

Персоны
Наши люди
ТЮВ
Эмблемы

Личные инструменты

Представиться системе

Инструменты

Спецстраницы

Пространства имён

Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация,
поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

устройство, принцип работы и основные виды [Амперка / Вики]

Познакомимся поближе с сервоприводами. Что это такое и как они работают? Рассмотрим разновидности сервоприводов и их применение, дадим подсказки по подключению и управлению.

Что такое сервопривод

Сервопривод — это электродвигатель с блоком управления, который за счёт обратной связи может точно поддерживать заданное положение вала или постоянную скорость вращения.

Сервоприводы используются, чтобы аккуратно приводить в действие различные механизмы. К примеру, привод может открывать/закрывать заслонки кормушки для домашнего питомца или активировать тайник в квеструме. А ещё сервомотор даст возможность вашему роботу управлять руками или вращать головой.

Характеристики сервопривода

Крутящий момент

Крутящий момент представляет собой произведение силы на длину рычага. Другими словами, он показывает, насколько тяжёлый груз сервопривод способен удержать в покое на рычаге заданной длины.

Например, если крутящий момент равен 5 кг·см, это означает, что сервопривод удержит в горизонтальном положении рычаг длиной 1 см с подвешенным грузом 5 кг на свободном конце. Или, что равносильно, удержать рычаг длиной 5 см с подвешенным грузом 1 кг.

Скорость поворота

Скорость сервопривода выражается через время, за которое выходной вал успеет повернуться на 60°. Характеристика 0,1 с/60° означает, что сервопривод поворачивается на 60° за 0,1 с. Из неё можно вычислить скорость в оборотах в минуту, но так сложилось, что для сервоприводов чаще всего используют именно интервал времени поворота на 60°.

Форм-фактор

Сервоприводы различаются по размерам. И хотя официальной классификации не существует, производители давно придерживаются нескольких размеров с общепринятым расположением крепёжных элементов.

Форм-фактор	Вес	Размеры
Микро	9–25 г	22×15×25 мм
Стандартный	40–80 г	40×20×37 мм
Большой	50–90 г	49×25×40 мм

Внутренний интерфейс

Сервоприводы бывают аналоговые и цифровые. Внешне они ничем не отличаются: электромоторы, редукторы, потенциометры у них одинаковые. Главное отличие между аналоговыми и цифровыми сервоприводами состоит в способе обработки управляющего сигнала и сигнала обратной связи. В остальном их устройство и принципы работы совпадают.

В аналоговом сервоприводе входные данные анализируются логической микросхемой: сравнивается текущее и необходимое положения двигателя, и на основании разницы даётся команда изменить положение. Время реакции составляет порядка 20 мс, поскольку импульс подаётся с частотой 50 Гц. Полученный сигнал определяет, когда и в какую сторону вращать двигатель.

В цифровом сервоприводе входные данные анализируются микроконтроллером. Данное техническое решение позволяет увеличить частоту сигналов до 200 Гц и выше. Каждый импульс короче по длине, но благодаря большому количеству сигналов, двигатель становится более шустрым: быстрее реагирует на внешние воздействия и развивает необходимый крутящий момент, а мёртвые зоны становятся намного короче.

Цифровые сервоприводы решают проблемы, связанные с низкой частотой сигналов, но вместе с тем становятся сложнее в производстве, а потому и дороже. Кроме того, они потребляют чуть больше энергии, чем аналоговые.

Материалы шестерней редуктора

Шестерни редуктора могут быть пластиковые или металлические.

Пластиковые шестерни редуктора изготавливаются из силикона или нейлона, они слабо подвержены износу, мало весят и недорого стоят. Это делает их довольно популярными в любительских проектах, где не предполагаются большие нагрузки на механизм.

Металлические шестерни редуктора тяжелее и дороже, но зато способны выручить там, где предполагаются нагрузки, непосильные для пластика. Поэтому более мощные двигатели обычно оснащаются именно металлическим редуктором. Шестерни из титана — фавориты среди металлических шестерней, причём как по техническим характеристикам, так и, к сожалению, по цене.

Однако металлические шестерни быстро изнашиваются, так что придётся менять их практически каждый сезон.

Коллекторные и бесколлекторные моторы

Существует три типа моторов для сервоприводов:

Коллекторный мотор с сердечником (Brush motor).
Коллекторный мотор без сердечника (Coreless motor).
Бесколлекторный мотор (Brushless motor).

Коллекторный мотор с сердечником обладает плотным железным ротором с проволочной обмоткой и магнитами вокруг него. Ротор имеет несколько секций, поэтому когда мотор вращается, ротор вызывает небольшие колебания мотора при прохождении секций мимо магнитов. В результате получается, что сервопривод вибрирует и не отличается точностью, зато это самый доступный по цене тип двигателей.

Коллекторный мотор с полым ротором обладает единым магнитным сердечником с обмоткой в форме цилиндра или колокола вокруг магнита. Конструкция без сердечника легче по весу и не разделена на секции, что приводит к более быстрому отклику и ровной работе без вибраций. Такие моторы дороже, но они обеспечивают более высокий уровень контроля, крутящего момента и скорости по сравнения с мотором с сердечником.

Бесколлекторный мотор обладает всеми положительными качествами моторов без сердечников, но к тому же способен развивать в тех же условиях более высокую скорость и крутящий момент. Такой тип двигателей самый дорогой.

Виды сервоприводов

Сервоприводы отличаются по сигналу управления и способу преобразования электрической энергии в механическую.

Сервоприводы PDM с удержанием угла

Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержание заданного угла.

Сервоприводы PDM постоянного вращения

Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы, чтобы поддерживать заданную скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.

Сервоприводы SCS

Сервоприводы с интерфейсом SCS, которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержание заданного угла.

Сервоприводы STS

Сервоприводы с интерфейсом STS, которые преобразуют управляющие сигналы, чтобы поддерживать заданную скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.

Список сервоприводов

Модель	Форм-фактор	Сигнал управления	Обратная связь	Назначение	Внутренний интерфейс	Диапазон вращения
Feetech FS90 / Документация	Микро	PDM	Нет	Удержание угла	Аналоговый	0–180°
Feetech FS90R / Документация	Микро	PDM	Нет	Постоянное вращение	Аналоговый	360°
Feetech FT90B / Документация	Микро	PDM	Нет	Удержание угла	Цифровой	0–180°
Feetech FT90R / Документация	Микро	PDM	Нет	Постоянное вращение	Цифровой	360°
Feetech FS0403-FB / Документация	Микро	PDM	Да	Удержание угла	Аналоговый	0–180°
Feetech FS90-FB / Документация	Микро	PDM	Да	Удержание угла	Аналоговый	0–180°
Feetech FS5103R	Стандарт	PDM	Нет	Постоянное вращение	Аналоговый	360°
Feetech FS5106B	Стандарт	PDM	Нет	Удержание угла	Аналоговый	0–180°
Feetech FS5109M	Стандарт	PDM	Нет	Удержание угла	Аналоговый	0–180°
Feetech FS5113R	Стандарт	PDM	Нет	Постоянное вращение	Аналоговый	360°
Feetech FB5317M-360 / Документация	Стандарт	PDM	Да	Постоянное вращение	Цифровой	360°
Feetech FB5118M / Документация	Стандарт	PDM	Да	Удержание угла	Цифровой	0–300°
Feetech FT6335M / Документация	Стандарт	PDM	Нет	Удержание угла	Цифровой	0–360°

В заключение

Сервоприводы бывают разные: получше или подешевле, надёжнее или точнее. И перед тем, как купить сервопривод, стоит учесть, что он может не обладать лучшими характеристиками, но главное, чтобы он подходил именно для вашего проекта. Удачи в ваших начинаниях!

Ресурсы

Каталог сервоприводов в магазине.

Полезные статьи

Сервоприводы PDM с удержанием угла: особенности применения и примеры кода
Сервоприводы PDM постоянного вращения: особенности применения и примеры кода
Сервоприводы SCS: особенности применения и примеры кода
Сервоприводы STS: особенности применения и примеры кода

Теория спин-орбитального крутящего момента | NIST

ПРОЕКТЫ/ПРОГРАММЫ

Резюме

Работа бесчисленных электронных устройств связана с электрическими и магнитными эффектами, взаимодействующими с наноструктурированными материалами. В явлении, известном как спин-орбитальный крутящий момент, электрический ток, протекающий через двойной слой, состоящий из тяжелого металла и ферромагнетика, может вызвать скачок намагниченности в ферромагнетике. Эффект может сделать возможным новый тип магнитной памяти и других электронных устройств. Использование потенциала спин-орбитальных крутящих моментов требует как количественных измерений их эффектов, так и уточненного теоретического понимания этих измерений, что и является целью этого проекта.

Описание

Ферромагнитный материал, такой как железо, приобретает свою намагниченность, потому что магнитная ориентация всех составляющих его атомов выстраивается одинаковым образом. Поскольку отдельные электроны также обладают собственным магнитным моментом, который часто называют «спином» электрона, они могут взаимодействовать с ферромагнетиками необычным образом. Например, электрический ток легче протекает через ферромагнетик, если спины протекающих электронов ориентированы, а не противоположны намагниченности.

Магнитные туннельные соединения используют этот эффект. В этих устройствах два слоя ферромагнетика разделены электрическим изолятором толщиной всего в несколько атомных слоев. Электроны могут туннелировать через этот барьер, чтобы проводить электричество, но сопротивление зависит от того, являются ли намагниченности в двух слоях параллельными или антипараллельными. Магнитные туннельные переходы хранят единицы и нули в различных ориентациях (параллельных и антипараллельных), и эту информацию можно просто прочитать, измерив сопротивление. Такие устройства составляют основу магнитной оперативной памяти (MRAM).

Существует дополнительный эффект, благодаря которому ток не просто реагирует на намагничивание слоя, но фактически возмущает его. Когда электрон со смещенным моментом входит в намагниченный материал, рассогласование (рассогласование) приводит к возникновению небольшой скручивающей силы — крутящего момента — между спином электрона и объемным магнитом. Этот эффект известен как «крутящий момент передачи вращения». Большой ток может создать крутящий момент, достаточно большой, чтобы изменить направление объемной намагниченности материала, через который он проходит. Возможность управления состоянием устройств MRAM (например, переключение между параллельным и антипараллельным выравниванием) с помощью этих вращающих моментов приводит к более широкому использованию таких устройств в интегральных схемах.

Недавнее волнение в этой области возникло в связи с открытием того, что спин-орбитальная связь, связь между спинами электронов и их движением, обеспечивает новые механизмы переключения намагниченности. Эти эффекты увеличивают возможность использования трех оконечных устройств в дополнение к двухполюсным устройствам, которые обычно разрабатываются с использованием вращающих моментов. Еще больше возможностей возникает при добавлении дополнительного ферромагнитного слоя, который допускает дополнительные формы крутящего момента.

В дополнение к устройствам памяти, таким как MRAM, теория показывает, что в определенных ситуациях крутящие моменты, вызванные током, могут вызывать вращение намагниченности ферромагнитного слоя или прецессию с частотой, контролируемой током. Этот метод может сделать возможными гигагерцовые генераторы с широким спектром электронных применений.

Целью наших исследований вращательных моментов является развитие теории до такой степени, что она может надежно интерпретировать измерения и обеспечивать строгие и надежные прогнозы того, как конкретные системы будут работать в ряде возможных приложений устройств. Мы разбиваем сложное явление на ряд шагов. Первый шаг — использовать квантовую физику, чтобы понять, как один электрон взаимодействует с намагниченным материалом. Затем эта информация используется в моделях, описывающих действие тока, состоящего из множества электронов с разной ориентацией. Последним компонентом является реакция намагниченности на влияние изменяющихся токов. Теоретическая картина, построенная таким образом, может помочь инженерам разрабатывать новые устройства и вырабатывать решения проблем, прежде чем приступить к крупносерийному производству.

Металлы, наноэлектроника, наномагнетизм и магнетизм

Создано 20 августа 2009 г. , обновлено 7 февраля 2020 г.

Крутящий момент — Википедия

Понятие крутящего момента в физике возникло вместе с работой Архимеда над рычагами. Неформально крутящий момент можно назвать «силой вращения». Вес, действующий на рычаг, умноженный на его расстояние от точки опоры рычага, представляет собой крутящий момент. Например, три фунта, покоящиеся в двух футах от точки опоры, создают такой же крутящий момент, как один фунт, покоящийся в шести футах от точки опоры. Это предполагает, что сила направлена под прямым углом к прямому рычагу. В более общем смысле можно определить крутящий момент как векторное произведение τ = r × F , где r — вектор от оси вращения до точки, на которую действует сила, а F — вектор силы. Крутящий момент важен в конструкции машин, таких как двигатели.

Крутящий момент имеет размерность расстояние × сила; то же, что энергия. Однако единицы крутящего момента обычно указываются как «ньютон-метры» или «фут-фунты», а не как джоули. Конечно, это не просто совпадение — крутящий момент в 1 Нм, приложенный к полному обороту, потребует энергии ровно 2π Дж — математически, E = τ θ , где E — энергия, а θ — угол перемещения в радианах.

Очень полезный частный случай, часто приводимый в качестве определения крутящего момента в других областях, помимо физики, выглядит следующим образом:

τ = плечо момента × сила

Конструкция «плеча момента» показана на рисунке ниже вместе с упомянутыми выше векторами r и F . Проблема с этим определением заключается в том, что оно не дает направления крутящего момента и, следовательно, его трудно использовать в трехмерных случаях. Обратите внимание, что если сила перпендикулярна вектору смещения r плечо момента будет равно расстоянию до центра, а крутящий момент будет максимальным. Это приводит к приближению

τ = расстояние до центра × сила

Например, если человек прикладывает усилие 9,8 Н (1 кг) к гаечному ключу длиной 0,5 м, крутящий момент составит примерно 4,9 Нм, при условии, что человек тянет гаечный ключ в направлении, наиболее подходящем для закручивания болтов.

Крутящий момент является производной по времени от углового момента, так же как сила является производной по времени от линейного количества движения. Для нескольких моментов, действующих одновременно:

$\sum\boldsymbol{\tau} ={d\mathbf{L} \over dt}$

где L — угловой момент. См. также доказательство углового момента.

Крутящий момент на твердом теле можно записать через инерцию вращения I: L = I ω , поэтому, если I постоянно,

$\boldsymbol{\tau}=I{d\boldsymbol{\omega} \over dt}=I\boldsymbol{\alpha}$

где α — угловое ускорение, величина, обычно измеряемая в рад/с ² .