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Limitación de torque en un motor de C.C.

Estoy desarrollando un pequeño botón que puede ser controlado por el usuario y un microcontrolador. Mi diseño actual es una versión modificada de servo. Yo soy la eliminación de la mayoría de los engranajes para mantener el motor de par de baja. Estoy usando el bote de seguir la pista de la perilla de la ubicación y un puente H para controlar el motor.

Si el usuario intenta girar la perilla mientras que el microcontrolador está tratando de encender el motor, me gustaría mantener el par constante y no dejar que la corriente de pico. Básicamente quiero dejar que el usuario "ganar", pero no quiero apagar el motor o daños.

Necesito la protección de los circuitos de aquí, o es un motor bien con ser forzado hacia atrás mientras se está tratando de correr hacia adelante? Este es mi primer no-trivial uso de un servo, y todavía estoy aprendiendo cómo ellos y los motores de DC de trabajo.

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Kip Diskin Puntos 11

Se puede aplicar una tensión opuesta a la dirección de que el motor está girando siempre que no supere la potencia máxima del motor y de la conducción de los componentes. Dependiendo del motor, y la velocidad y el par, usted puede o no puede necesitar circuitos de protección.

Usted también tendrá que considerar que el trabajo con el back-EMF en lugar de en contra, la corriente del motor puede llegar muy alto, muy rápido. Esto sucede en cualquier tiempo que se reduce el promedio de voltaje de la unidad más rápido que la fricción disminuir la velocidad del motor; la aplicación completa invierte el voltaje es sólo el caso más extremo. Considere que si usted permite que el usuario de comandos rápidos cambios de dirección, bajo ciertas condiciones, usted experimentará el frenado regenerativo. Si la fuente de alimentación no puede ser también un disipador de energía, y la energía de las otras cargas en el circuito es menor que la energía extraída del motor, luego de que su suministro de riel de voltaje será impulsado hacia arriba y las cosas malas le suceden. Incluyendo una barra de hierro podría ser una buena protección, o es posible que desee cambiar en un poder de resistencia para convertir esta energía en calor cuando sea necesario.

Un enfoque que puede hacer es detectar el back-EMF del motor, entonces el límite de la diferencia de la media de la tensión que se aplica al motor. Una vez que se han detectado y compensado por la espalda EMF, el motor es, efectivamente, una resistencia, y al limitar el voltaje a través de ella también limitar la corriente, por la ley de ohm. De esta forma, le da una simple pero efectiva, de circuito abierto, corriente/torsión control limitado con muy poca complejidad adicional. Usted puede incluso utilizar la resistencia de su MOSFETs para detectar actual.

La razón de esto es más fácil de medir y controlar la corriente directamente es que se puede calcular directamente el voltaje necesario para llegar a su destino actual, en lugar de encontrar con un controlador PID o tal. Además, obtiene la información de la velocidad.

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En general, un motor DC tomaría muy buenos ojos a esta situación. Reducir el par mediante la eliminación de engranaje no puede ser particularmente buena idea, en la que usted puede terminar para arriba con un par de apriete insuficiente para impulsar la perilla de sí mismo en una forma confiable. Si lo he probado y la perilla de por sí funciona, entonces usted debe estar bien en ese conteo. Sin embargo, hacer que tenlo en cuenta como un problema potencial, lo que puede requerir la rectificación, dependiendo de cómo resolver el problema.

Puesto que usted desea que el usuario gana, usted debe estar buscando alguna manera para el micro para darse cuenta de que el usuario es aún jugando. Hay dos maneras en las que puedo pensar para hacer esto -

Es una manera de detectar que el motor consume más o menos actual que se debe a que el ajuste de velocidad / voltaje / ciclo de trabajo / lo que sea que estés controlando el uso de la h-bridge. Usted podría tener un lado de alta o de baja de corriente del lado de la derivación en el servo de suministro que puede ayudarle a medir esto. Para una respuesta más rápida, algún tipo de plan en el que participan un comparador puede ser una mejor apuesta. Tenga en cuenta que primero tendrá que averiguar cuánto actual es "normal", que puede ser dependiente de la tensión de alimentación, así como la calidad de la perilla, etc. y en un menor grado en la temperatura. También debe investigar cómo repetible esta área normal es

El segundo método es para detectar si el bote es de inflexión tanto como debería, o menos, o más. Esto es mucho más difícil de hacer, sobre todo porque esto significa que usted necesita estar consciente de cualquier y todos los lazos de control que pueden estar implicados, y también estar muy seguro acerca de la repetibilidad.

Tenga en cuenta que para ambos métodos, tener un reductor, en realidad puede ayudar con la repetibilidad, y particularmente más así que con el segundo método.

Sea cual sea el método que use, una vez que has detectado que el usuario está jugando, su motor debe tirar hacia atrás y ya no ejercen el control. Dependiendo de qué tipo de servo que está utilizando, esto puede no ser muy fácil de lograr. Por genérica de un motor DC, que sería básicamente quieren dejar el bobinado del motor flotar en al menos uno de los extremos. Si el servo tiene un interno de control de lazo que no se puede apagar, tendría que al menos apagar el servo. Esta es probablemente la mejor manera de hacerse con un lado inferior del interruptor. Más detalles sería necesario para estar seguro de que, a pesar de que.

En cualquier caso, durante el período para el que todavía no lo ha detectado que el usuario está involucrado y hasta que el controlador reacciona, estás en un poco de la zona peligrosa. Usted debe tratar de minimizar este tiempo tanto como sea posible. Asegúrese de incluir los diodos de protección contra inversión de EMF, algo tan simple como una 1N4007 o mejor aún, algo rápido como un MUR110. Tendría dos diodos en cada uno, en tanto que el motor de las líneas. Si el servo incluye un lazo de control, usted no puede ser capaz de acceder a estas líneas. Tal servos tienen, generalmente, a la inversa EMF diodos de todos modos, aunque.

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