Я впервые использую двигатель постоянного тока 6 В и установил таймер на atmega328p для создания ШИМ-сигнала, который затем поступает на H-мост (L293D). Мой вопрос заключается в том, почему, например, при использовании 8-битного таймера с предделителем 256, если я устанавливаю OCR ниже 80, двигатель не может начать движение, но если я использую источник питания, напрямую подключенный к двигателю, он работает отлично на любое напряжение?
Другими словами: (80/256)*100% = рабочий цикл 31% ---> 6 В * 31% = 1,86 В
Когда я использую источник питания с 1,86 В до 0 В, двигатель движется.
По какой причине это происходит и как я могу заставить двигатель двигаться с меньшей скоростью, если я не могу использовать низкие значения? Я пытаюсь сделать ПИД-управление для управления положением двигателя, я еще не начал программировать ПИД-регулятор, но я уверен, что ему понадобится небольшой ШИМ-сигнал.
Двигатель имеет редуктор с передаточным числом 10:1.
Спецификация двигателя: Micro DC-Motor Modellspezifikationen
Хотя это может показаться нелогичным, эффективная работа щеточного двигателя постоянного тока при низком коэффициенте ШИМ требует, чтобы двигатель переключался между подключением к источнику питания и замыканием накоротко (не разомкнутой цепью). Необходимо будет использовать драйвер H-моста, который может быстро переключаться, с достаточным «мертвым» временем, чтобы предотвратить случайное короткое замыкание самого источника питания.
Двигатели имеют определенную индуктивность, поэтому требуется некоторое время, чтобы ток начал течь, и, как только ток течет, потребуется некоторое время, чтобы остановиться. Если вы попытаетесь управлять двигателем, например, с рабочим циклом 25%, то в течение первой четверти каждого цикла на двигатель будет поступать напряжение питания, поэтому ток будет увеличиваться по мере того, как энергия поступает от источника питания к двигателю. Во второй четверти фиксирующие диоды на Н-мосте будут фиксировать двигатель при напряжении, равном напряжению питания, но противоположном по знаку, поэтому ток будет уменьшаться по мере того, как энергия будет течь от двигателя обратно к источнику питания. В течение третьей и четвертой четверти цикла энергии не будет, поэтому двигатель будет работать с нулевым напряжением и нулевым током.
Если вместо того, чтобы разомкнуть цепь двигателя, сделать его коротким замыканием во время выключенной части каждой волны, то в течение первой 1/4 первого цикла ток двигателя будет увеличиваться, как указано выше, но в течение оставшейся части каждого цикла он будет уменьшаться очень медленно (скорость, с которой ток будет уменьшаться, зависит от напряжения на индуктивности двигателя, и оно будет очень низким). Затем в течение первой 1/4 второго цикла ток будет увеличиваться еще немного, а затем лишь немного падать в течение следующих 3/4 цикла и т. д. Как только двигатель начнет двигаться, генерируемая противо-ЭДС увеличит скорость, с которой ток падает во время цикла «выключено» [в этом сценарии энергия будет передаваться от индуктивности к механической нагрузке]. Если механическая нагрузка минимальна,
Обратите внимание, что при использовании этого метода важно, чтобы скорость ШИМ была достаточно высокой, чтобы ток не успевал обнулиться в течение каждого цикла. Если ток достигает нуля, а двигатель вращается, индуктор будет получать энергию вращения и использовать ее для создания крутящего момента в направлении, противоположном вращению. Если двигатель тратит половину своего времени на создание прямого крутящего момента и половину на создание обратного крутящего момента, большая часть энергии, направленной на него, будет преобразована в тепло.
Брюс Эбботт
мсантос
Брюс Эбботт
мсантос
Брюс Эбботт