Les amateurs de modélisme aérien connaissent sans doute déjà le mécanisme de direction. Le servomoteur RC joue un rôle important dans les modèles réduits d'avions, notamment les modèles d'avions et de bateaux. La direction, le décollage et l'atterrissage de l'avion sont contrôlés par le mécanisme de direction. Les ailes pivotent vers l'avant et vers l'arrière, ce qui nécessite la traction du servomoteur.
Les servomoteurs sont également appelés micro-servomoteurs. La structure du boîtier de direction est relativement simple. Il se compose généralement d'un petit moteur à courant continu (petit moteur) et d'un ensemble de réducteurs, ainsi que d'un potentiomètre (connecté au réducteur pour servir de capteur de position), d'une carte de commande (incluant généralement un comparateur de tension et un signal d'entrée), et d'une alimentation.
Contrairement au principe du moteur pas à pas, le servomoteur est un système composé d'un moteur à courant continu et de divers composants. Le moteur pas à pas utilise la bobine du stator pour générer un champ magnétique qui attire le rotor à aimant permanent ou agit sur le noyau de réluctance du stator pour le faire tourner jusqu'à une position spécifiée. L'erreur est donc très faible et il n'y a généralement pas de rétroaction. L'alimentation du mini-servomoteur du boîtier de direction provient du moteur à courant continu ; un contrôleur lui transmet donc ses commandes, et le boîtier de direction est doté d'une rétroaction.
Le pignon de sortie du réducteur du boîtier de direction est relié à un potentiomètre pour former un capteur de position. L'angle de rotation de ce boîtier est donc affecté par celui du potentiomètre. Les deux extrémités de ce potentiomètre sont connectées aux pôles positif et négatif de l'alimentation d'entrée, et l'extrémité coulissante est reliée à l'arbre de rotation. Les signaux sont transmis ensemble à un comparateur de tension (amplificateur opérationnel), dont l'alimentation est reliée à l'alimentation d'entrée. Le signal de commande d'entrée est un signal modulé en largeur d'impulsion (MLI), qui modifie la tension moyenne en fonction de la proportion de la haute tension sur une période moyenne. Ce comparateur de tension d'entrée.
En comparant la tension moyenne du signal d'entrée à celle du capteur de position, par exemple, si la tension d'entrée est supérieure à celle du capteur de position, l'amplificateur délivre une tension d'alimentation positive ; si elle est supérieure à celle du capteur de position, l'amplificateur délivre une tension d'alimentation négative, c'est-à-dire une tension inverse. Ceci commande la rotation avant et arrière du moteur à courant continu, puis la rotation du boîtier de direction via le réducteur de sortie. Comme illustré ci-dessus. Si le potentiomètre n'est pas lié au réducteur de sortie, il peut être couplé à d'autres arbres du réducteur pour obtenir une plage de rotation plus large, par exemple à 360°, en contrôlant le rapport de démultiplication. Cela peut entraîner une erreur plus importante, mais non cumulative (l'erreur augmentant avec l'angle de rotation)..
Grâce à sa structure simple et à son faible coût, le boîtier de direction est utilisé dans de nombreuses applications, et pas seulement dans les modèles réduits d'avions. Il est également utilisé dans divers bras robotisés, robots, voitures télécommandées, drones, maisons intelligentes, automatisation industrielle et autres domaines. Il permet de réaliser diverses actions mécaniques. Il existe également des servomoteurs spéciaux à couple élevé et haute précision, destinés aux applications exigeant une précision élevée ou nécessitant un couple et des charges importants.
Date de publication : 20 septembre 2022