KSERVO-270J เซอร์โวมอเตอร์กำลังไฟฟ้าต่ำ

นอกจาก RC เซอร์โวมอเตอร์ที่คุ้นเคยแล้ว ในราวปี ค.ศ. 2018 มีการผลิตเซอร์โวมอเตอร์ขนาดเล็กออกมาจากโรงงานในสาธารณรัฐประชาชนจีน โดยใช้มอเตอร์ไฟตรงและวงจรขับมอเตอร์ที่ทำงานได้ด้วยไฟเลี้ยงเพียง 3V จากปกติต้องการ 4.8V ขึ้นไป ด้านความต้องการกระแสไฟฟ้าก็ลดลงจากหลายร้อยมิลลิแอมป์ มาเหลือเพียงหลักสิบมิลลิแอมป์ เพื่อให้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขับได้โดยตรง และใช้ไฟเลี้ยงร่วมกันได้ โดยไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่รีเซตหรือเกิดความเสียหาย

เซอร์โวมอเตอร์แบบนี้มีการตั้งชื่อเรียกหลากหลายขึ้นกับผู้ผลิต และทาง INEX ได้สั่งผลิตเซอร์โวมอเตอร์กำลังไฟฟ้าต่ำรุ่นนี้เพื่อนำมาใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่ที่ใช้ไฟเลี้ยง 3.3V ทั้ง micro:bit, ESP32, ESP8266 หรือ AT91SAMD21 ตั้งชื่อเซอร์โวมอเตอร์แบบนี้ว่า KSERVO

คุณสมบัติทางเทคนิค
คุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลที่สำคัญของเซฮร์โวมอเตอร์รุ่น KSERVO-270 สรุปได้ดังนี้
๐ ย่านไฟเลี้ยง 3 ถึง 6V กระแสไฟฟ้าในภาวะไม่มีโหลด 30 ถึง 50mA ที่ไฟเลี้ยง 3V และ 50 ถึง 70mA ที่ไฟเลี้ยง 6V ควรใช้กับไฟเลี้ยง +5V เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดและมีความเสียหายต่ำจากกรณีไฟเลี้ยงเกิน
๐ ความเร็วในการหมุนแกน 60 องศา/0.12 วินาที
๐ แรงบิด 1 กิโลกรัม.เซนติเมตร ที่ไฟเลี้ยง 4.8V
๐ กระแสไฟฟ้าขณะไม่มีโหลด 20 ถึง 50mA
๐ กระแสไฟฟ้าขณะบังคับแกนหมุน (Stall) 600 ถึง 700mA
๐ กระแสไฟฟ้าสงบขณะหยุดทำงาน 7mA
๐ อัตราเฟืองทดรอบมอเตอร์ 266:1
๐ ความกว้างของสัญญาณพัลส์ที่ต้องการ 0.6 ถึง 2.4 มิลลิวินาที
๐ หมุนได้ 0 ถึง 270 องศา ค่าผิดพลาด 10 องศา (ในภาวะไม่มีไฟเลี้ยงจะหมุนแกนได้ 360 องศา เพื่อลดโอกาสเสียหายอันเนื่องมาจากการหมุนแกนในขณะไม่ใช้งาน) โดยกำหนดค่าการหมุนได้ 180 ค่า ดังนั้น 1 ค่าจะขับแกนหมุนไปได้ 1.5 องศาโดยประมาณ
๐ ขนาด 12 x 40 x 35 มิลลิเมตร (รวมแกนหมุน) น้ำหนัก 15 กรัม
๐ ขั้วต่อเป็นแบบ JST 2.0 มม. ตัวเมีย 3 ขา และมีการจัดสายตรงกับขั้วต่อ JST ที่ใช้กับบอร์ดควบคุมของ INEX

คุณสมบัติทางกล
แกนหมุนของ KSERVO เป็นแบบ 4 แฉก ที่เข้ากันได้กับแกนล้อหรือเพลาของตัวต่อ Lego จึงทำให้นำไปใช้กับกลไกขับเคลื่อนที่ประกอบขึ้นจากตัวต่อ Lego และตัวต่อยี่ห้ออื่นที่เข้ากันได้ ไม่ต้องใช้สกรูในการขันยึดกับล้อ เพราะเสียบเข้าไปได้โดยตรงและแน่นเพียงพอ ไม่หลุดง่าย

การต่อล้อหรืออุปกรณ์ทางกลเข้ากับแกนหมุนของเซอร์โวมอเตอร์รุ่น KSERVO

สัญญาณควบคุมเซอร์โวมอเตร์รุ่น KSERVO-270
การกำหนดองศาที่ให้แกนของเซอร์โวมอเตอร์หมุนไปมาจากการกำหนดความกว้างของสัญญาณพัลส์ที่ป้อนให้กับเซอร์โวมอเตอร์ เช่น หากพัลส์กว้าง 600 µs แกนหมุนของเซอร์โวมอเตอร์จะอยู่ที่ตำแหน่ง 0 องศา หากพัลส์กว้าง 1.5ms จะทำให้แกนหมุนเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่ง 135 องศา หรือถ้าสัญญาณพัลส์กว้าง 2400 µs แกนหมุนของเซอร์โวมอเตอร์จะหมุนไปอยู่ที่ตำแหน่ง 270 องศา ดังรูป

รูปแสดงความสัมพันธ์ของความกว้างสัญญาณพัลส์ที่ใช้ควบคุมเซอร์โวมอเตอร์รุ่น KSERVO-270