что такое сервопривод дроссельной заслонки

Глава II. Первое обслуживание: замена сервоприводов дроссельных заслонок

В своем предыдущем посте я кажись ведал о том, что просятся на замену привода дроссельных заслонок. Это знакомая для владельцев S65/85 моторов болезнь. Изнашиваются шестерни, а если запустить — то перегарают элементы платы управления. Все это дело сопровождается Джеки Чаном

и ошибками по системам помощи в трогание с места (DBA) и антипробуксовки. Ну и кроме того, шкала прогрева мотора сразу вылезает на полную (до 4к оборотов). После чего машина начинает овощить (в понятиях ///М).

Есть рем. комплекты данных приводов, но наслушавшись и начитавшись разного, понял, чтобы наверняка все работало как надо, нужно ставить оригинал. Яйки в кулак и заказываем. Спасибо большое Jazzzzzzzzz

Серводвигатель дроссельных заслонок — BMW — 13 62 7 838 085: 86960 руб.

Для замены этого чуда инженерной мысли, нужно снять короб с фильтром и черепашку вентеляции картерных газов (та самая крышка двигателя с надписью ///М V8). Каждый ряд дросселей управляется своим сервоприводом.

Заодно для ТО сразу заказываем:

Рем.к-т торм.накладок, безасбестовых (передние) — BMW — 34112283865 — 6883,79 руб.
Рем.к-т торм.накладок, безасбестовых (задние) — BMW — 34212284296 — 5959,8 руб.

Сюда же: датчики износа 3 шт. (на передней оси у м3 по 1 датчику стоят с каждой стороны), фиксирующие пружины для передних суппортов.

К-Т СМЕННОГО ЭЛЕМЕНТА МАСЛЯНОГО ФИЛЬТРА — BMW — 11427837997 — 1224,89 руб.

Кроме того, по ходу дела, я приводил в порядок и сам салон. Было несколько мелочей, которые подбешивали. Во-первых, это неработающий подстаканник для водителя. Не работала возвратная пружина, приходилось его самому подцеплять и вытаскивать. В свободные выходе вместе с oFF1cer на даче решили не только отмыть и натереть наших симпатяг, но заодно что-нибудь сломать починить.

Вытаскиваю подстаканник. Пытаемся понять, как вернуть возвратную «улиточную» пружину на место.

Решаем модернизировать систему и пробуем загнуть край возвратной пружины, чтобы пятно зацепа было больше

Не получается. Пришлось заказать новый.

Так же пару кнопок на блоке управления (Power, EDC, DSC) отваливалось.

Меняем. Гулять так гулять.
Блок переключателей (Power, EDC, DSC) — BMW — 61317841136 — 8404 руб.

А счетчик все крутится… Ну и ладно. Новую машину хочется сразу сделать и наслаждаться.

Остается сделать кресло — обтерта боковинка и подушка, и подлокотник.

Источник

Сервоприводы дроссельных заслонок S85: Ошибки и демонтаж. Часть первая.

Ну что, всем знакомая проблема S65/S85 не обошла и меня стороной. В один прекрасный день машина начала выдавать ошибку мощности мотора, и уходить в аварийный режим. Все восстанавливалось после глушения мотора и ре-старта, но через некоторое время повторялось. Короче классические симптомы сервопривода дросселей.

Так продолжалось наверное с неделю, и в один прекрасный момент осин из приводов видать накрылся совсем, и машина засияла как новогодняя ёлка:

По приезду домой сомнений не было — полетел привод дросселя на водительской стороне:

Изучив проблему, было решено попробовать отделаться малой кровью, и попробовать для начала поменять шестеренки привода — самый дешевый вариант, и если он не сработает — всегда можно купить новый привод. Сказано — сделано: шестеренки заказаны, и пока они ехали ко мне, я начал раскидывать мотор. Начал с пленума — для снятия надо отстегнуть все резинки дросселей с обеих сторон:

Довольно кропотливая работа, нужен как минимум либо гибкий удлинитель либо очень ловкие руки, но сложного ничего нет:

По ходы необходимо скинуть кучу навесного:

И вот они перед нами — печально известные привода…

Скинул проводку, открутил привода — под ними оказалась куча хлама и листьев — как туда попали — хрен знает.

Далее было вскрытие подозреваемого привода — и результат был явно на лицо. Картинка которую я увидел как только снял крышку, в объяснении не нуждалась:

Шестеренки были абсолютно убитыми:

Просто съеденные зубья:

Ступенчатая шестерня тоже была не в лучшем состоянии:

Обеспокоенный таким раскладом, я решил проверить и второй привод, тот который не выкидывал никаких ошибок. И я очень рад что проверил — ситуация там была не намного лучше:

Интересно что износ на шестерне шкива привода был в двух местах:

Короче оба были под ремонт. Почистил движок от листьев, и стал ждать посылочку с шестеренками…

Источник

Сервопривода дроссельных заслонок

Давненько я не писала новые записи в бортжурнал, да и давненько ничего с машиной не делалось👌🏽

Но вот момент настал😂

Время от времени у меня загорался чек. Сначала раз в месяц, потом раз в пару недель, потом раз в неделю… уходил с помощью перезапуска всегда. Но, в какой-то момент, я перезапустила машину раз, наверное, 5, если не больше, а чек не ушёл😔

Машину почитали, выяснили, что это приехали сервопривода😣

Стоят они, конечно, как по мне, космических денег (примерно по 40к за штуку), но мне посоветовали пойти другим путём, а именно купить ремкомплект.

Ни для кого не секрет, что я очень негативно отношусь ко всем неоригинальным деталям и даже оригинальным заменам, или как их там называют, но тут решилась, уж очень привлекала меня разница в цене😁

Заказала на bersa-tools.ru вот такие два комплекта по 5600₽ каждый — bersa-tools.ru/products/r…lnoj-zaslonki-bmw-s65-s85

Пришли мне два вот таких комплекта:

Для ремонта ещё требовалось купить новые транзисторы (10 штук по 34₽) — www.chipdip.ru/product/huf76429d3s

Вот так это выглядит вживую:

И началась работа. Сняли впуск,

Всё разобрали и увидели сильно износившиеся шестерёнки с одной стороны:

И в состоянии чуть получше с другой стороны:

Вне зависимости от износа менять я хотела обе стороны, так и сделали.

Отвезли транзисторы на перепайку

Работа заняла около часа или двух, с учетом того, что у ребят были и другие заказы, помимо моего, стоило 1000₽ за 10 штук👌🏽

Поставили новые шестерёнки:

И собрали все назад😁

Сама работа обошлась в 5000₽, что я считаю вполне хорошей ценой☝🏼

По итогу чек пропал, ничего не беспокоит, деньги сэкономлены, я довольна😁🤘🏼

Чувствую, в скором времени будет ещё одна запись в бж, ибо у меня потекла одна из трубок гура, которую не меняли, когда занимались гуром, но это уже совсем другая история, а пока всё😎

Источник

Сервоприводы: подключение, управление, примеры работы

Познакомимся поближе с сервоприводами. Рассмотрим их разновидности, предназначение, подсказки по подключению и управлению.

Что такое сервопривод?

Сервопривод — это мотор с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения. Сервомотором является любой тип механического привода, имеющий в составе датчик положения и плату управления.

Простыми словами, сервопривод — это механизм с электромотором, который может поворачиваться в заданный угол и удерживать текущее положение.

Элементы сервопривода

Рассмотрим составные части сервопривода.

Электромотор с редуктором

За преобразование электричества в механический поворот в сервоприводе отвечает электромотор. В асинхронных сервоприводах установлен коллекторный мотор, а в синхронных — бесколлекторный.

Однако зачастую скорость вращения мотора слишком большая для практического использования, а крутящий момент — наоборот слишком слабый. Для решения двух проблем используется редуктор: механизм из шестерней, передающий и преобразующий крутящий момент.

Включая и выключая электромотор, вращается выходной вал — конечная шестерня редуктора, к которой можно прикрепить нечто, чем мы хотим управлять.

Позиционер

Для контроля положения вала, на сервоприводе установлен датчик обратной связи, например потенциометр или энкодер. Позиционер преобразует угол поворота вала обратно в электрический сигнал.

Плата управления

За всю обработку данных в сервоприводе отвечает плата управления, которая сравнивает внешнее значения с микроконтроллера со показателем датчика обратной связи, и по результату соответственно включает или выключает мотор.

Выходной вал

Вал — это часть редуктора, которая выведена за пределы корпуса мотора и непосредственно приводиться в движение при подаче управляющих сигналов на сервопривод. В комплектации сервомоторов идут качельки разных формфакторов, которые одеваются на вал сервопривода для дальнейшей коммуникации с вашими задумками. Не рекомендуем прилагать к валу нагрузки, которые больше крутящего момента сервопривода. Это может привести к разрушению редуктора.

Выходной шлейф

Для работы сервопривода его необходимо подключить к источнику питания и к управляющей плате. Для коммуникации от сервопривода выходит шлейф из трёх проводов:

Если сервопривод питается напряжением от 5 вольт и потребляет ток менее 500 мА, то есть возможность обойтись без внешнего источника питания и подключить провод питания сервомотора непосредственно к питанию микроконтроллера.

Управление сервоприводом

Алгоритм работы

Интерфейс управления

Чтобы указать сервоприводу желаемое состояние, по сигнальному проводу необходимо посылать управляющий сигнал — импульсы постоянной частоты и переменной ширины.

То, какое положение должен занять сервопривод, зависит от длины импульсов. Когда сигнал от микроконтроллера поступает в управляющую схему сервопривода, имеющийся в нём генератор импульсов производит свой импульс, длительность которого определяется через датчик обратной связи. Далее схема сравнивает длительность двух импульсов:

Для управления хобби-сервоприводами подают импульсы с частотой 50 Гц, т.е. период равен 20 мс:

Обратите внимание, что на вашем конкретном устройстве заводские настройки могут оказаться отличными от стандартных. Некоторые сервоприводы используют ширину импульса 760 мкс. Среднее положение при этом соответствует 760 мкс, аналогично тому, как в обычных сервоприводах среднему положению соответствует 1520 мкс.

Это всего лишь общепринятые длины. Даже в рамках одной и той же модели сервопривода может существовать погрешность, допускаемая при производстве, которая приводит к тому, что рабочий диапазон длин импульсов отличается. Для точной работы каждый конкретный сервопривод должен быть откалиброван: путём экспериментов необходимо подобрать корректный диапазон, характерный именно для него.

Часто способ управления сервоприводами называют PWM (Pulse Width Modulation) или PPM (Pulse Position Modulation). Это не так, и использование этих способов может даже повредить привод. Корректный термин — PDM (Pulse Duration Modulation) в котором важна длина импульсов, а не частота.

Характеристики сервопривода

Рассмотрим основные характеристики сервоприводов.

Крутящий момент

Момент силы или крутящий момент показывает, насколько тяжёлый груз сервопривод способен удержать в покое на рычаге заданной длины. Если крутящий момент сервопривода равен 5 кг×см, то это значит, что сервопривод удержит на весу в горизонтальном положении рычаг длины 1 см, на свободный конец которого подвесили 5 кг. Или, что эквивалентно, рычаг длины 5 см, к которому подвесили 1 кг.

Скорость поворота

Скорость сервопривода — это время, которое требуется выходному валу 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 при описании сервоприводов чаще всего используют именно интервал времени за 60°.

Форм-фактор

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

Внутренний интерфейс

Сервоприводы бывают аналоговые и цифровые. Так в чём же их отличия, достоинства и недостатки?

Внешне они ничем не отличаются: электромоторы, редукторы, потенциометры у них одинаковые, различаются они лишь внутренней управляющей электроникой. Вместо специальной микросхемы аналогового сервопривода у цифрового собрата можно заметить на плате микропроцессор, который принимает импульсы, анализирует их и управляет мотором. Таким образом, в физическом исполнении отличие лишь в способе обработки импульсов и управлении мотором.

Оба типа сервопривода принимают одинаковые управляющие импульсы. После этого аналоговый сервопривод принимает решение, надо ли изменять положение, и в случае необходимости посылает сигнал на мотор. Происходит это обычно с частотой 50 Гц. Таким образом получаем 20 мс — минимальное время реакции. В это время любое внешнее воздействие способно изменить положение сервопривода. Но это не единственная проблема. В состоянии покоя на электромотор не подаётся напряжение, в случае небольшого отклонения от равновесия на электромотор подаётся короткий сигнал малой мощности. Чем больше отклонение, тем мощнее сигнал. Таким образом, при малых отклонениях сервопривод не сможет быстро вращать мотор или развивать большой момент. Образуются «мёртвые зоны» по времени и расстоянию.

Эти проблемы можно решать за счёт увеличения частоты приёма, обработки сигнала и управления электромотором. Цифровые сервприводы используют специальный процессор, который получает управляющие импульсы, обрабатывает их и посылает сигналы на мотор с частотой 200 Гц и более. Получается, что цифровой сервопривод способен быстрее реагировать на внешние воздействия, быстрее развивать необходимые скорость и крутящий момент, а значит, лучше удерживать заданную позицию, что хорошо. Конечно, при этом он потребляет больше электроэнергии. Также цифровые сервоприводы сложнее в производстве, а потому стоят заметно дороже. Собственно, эти два недостатка — все минусы, которые есть у цифровых сервоприводов. В техническом плане они безоговорочно побеждают аналоговые сервоприводы.

Материалы шестерней

Шестерни для сервоприводов бывают из разных материалов: пластиковые, карбоновые, металлические. Все они широко используются, выбор зависит от конкретной задачи и от того, какие характеристики требуются в установке.

Пластиковые, чаще всего нейлоновые, шестерни очень лёгкие, не подвержены износу, более всего распространены в сервоприводах. Они не выдерживают больших нагрузок, однако если нагрузки предполагаются небольшие, то нейлоновые шестерни — лучший выбор.

Карбоновые шестерни более долговечны, практически не изнашиваются, в несколько раз прочнее нейлоновых. Основной недостатой — дороговизна.

Металлические шестерни являются самыми тяжёлыми, однако они выдерживают максимальные нагрузки. Достаточно быстро изнашиваются, так что придётся менять шестерни практически каждый сезон. Шестерни из титана — фавориты среди металлических шестерней, причём как по техническим характеристикам, так и по цене. К сожалению, они обойдутся вам достаточно дорого.

Коллекторные и бесколлекторные моторы

Существует три типа моторов сервоприводов: обычный мотор с сердечником, мотор без сердечника и бесколлекторный мотор.

Обычный мотор с сердечником (справа) 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, а в результате получается сервопривод, который вибрирует и является менее точным, чем сервопривод с мотором без сердечника. Мотор с полым ротором (слева) обладает единым магнитным сердечником с обмоткой в форме цилиндра или колокола вокруг магнита. Конструкция без сердечника легче по весу и не имеет секций, что приводит к более быстрому отклику и ровной работе без вибраций. Такие моторы дороже, но они обеспечивают более высокий уровень контроля, вращающего момента и скорости по сравнения со стандартными.

Сервоприводы с бесколлекторным мотором появились сравнительно недавно. Преимущества те же что и у остальных бесколлекторных моторов: нет щёток, а значит они не создают сопротивление вращению и не изнашиваются, скорость и момент выше при токопотреблении равном коллекторным моторам. Сервоприводы с бесколлекторным мотором — самые дорогие сервоприводы, однако при этом они обладают лучшими характеристиками по сравнению с сервоприводами с другими типами моторов.

Сервопривод постоянного вращения

Сервоприводы обычно имеют ограниченный угол вращения 180 градусов, их так и называют «сервопривод 180°».

Но существуют сервоприводы с неограниченным углом поворота оси. Это сервоприводы постоянного вращения или «сервоприводы 360°».

Для иллюстрации работы с сервами постоянного вращения мы собрали двух мобильных ботов — на Arduino Uno и Iskra JS. Инструкции по сборке и примеры скетчей смотрите в статье собираем ИК-бота.

Примеры работы с Arduino

Схема подключения

Многие сервоприводы могут быть подключены к Arduino непосредственно. Для этого от них идёт шлейф из трёх проводов:

Для подключения к Arduino будет удобно воспользоваться платой-расширителем портов, такой как Troyka Shield. Хотя с несколькими дополнительными проводами можно подключить серву и через breadboard или непосредственно к контактам Arduino.

Ограничение по питанию

Обычный хобби-сервопривод во время работы потребляет более 100 мА. При этом Arduino способно выдавать до 500 мА. Поэтому, если вам в проекте необходимо использовать мощный сервопривод, есть смысл задуматься о выделении его в контур с дополнительным питанием.

Рассмотрим на примере подключения 12V сервопривода:

Ограничение по количеству подключаемых сервоприводов

На большинстве плат Arduino библиотека Servo поддерживает управление не более 12 сервоприводами, на Arduino Mega это число вырастает до значения 48. При этом есть небольшой побочный эффект использования этой библиотеки: если вы работаете не с Arduino Mega, то становится невозможным использовать функцию analogWrite() на 9 и 10 контактах независимо от того, подключены сервоприводы к этим контактам или нет. На Arduino Mega можно подключить до 12 сервоприводов без нарушения функционирования ШИМ/PWM, при использовании большего количества сервоприводов мы не сможем использовать analogWrite() на 11 и 12 контактах.

Пример использования библиотеки Servo

По аналогии подключим 2 сервопривода

Библиотека Servo не совместима с библиотекой VirtualWire для работы с приёмником и передатчиком на 433 МГц.

Альтернативная библиотека Servo2

Библиотеки для управления сервоприводами (Servo) и для работы с приёмниками / передатчиками на 433 МГц VirtualWire используют одно и то же прерывание. Это означает, что их нельзя использовать в одном проекте одновременно. Существует альтернативная библиотека для управления сервомоторами — Servo2.

Все методы библиотеки Servo2 совпадают с методами Servo.

Пример использования библиотеки Servo

Примеры работы с Espruino

Примеры работы с Raspberry Pi

Вывод

Сервоприводы бывают разные, одни получше — другие подешевле, одни надёжнее — другие точнее. И перед тем, как купить сервопривод, стоит иметь в виду, что он может не обладать лучшими характеристиками, главное, чтобы подходил для вашего проекта. Удачи в ваших начинаниях!

Источник