ШИМ в качестве регулятора напряжения для двигателей стеклоочистителей 12 В и LiPo 14,8 В

Я использую двигатели автомобильных дворников на 12 В (~ 40 Вт) для небольшого роботизированного проекта. Двигатели управляются через H-мост MOSFET (IRF1405/IRF4905) с ШИМ-регулированием скорости/мощности. В настоящее время источником напряжения для двигателей является аккумулятор 3S 11,1 В LiPo (12,6 В при полном заряде и 9 В в разряженном состоянии). Таким образом, большую часть времени напряжение батареи ниже 12 В (номинальное напряжение двигателя).

Теперь я думаю о переходе на 4S 14,8 В LiPo (полный заряд 16,8 В и 12,8 В при разрядке) и регулировке напряжения на двигателе с рабочим циклом ШИМ и нацеливании на 13-14 В в качестве 100% мощности двигателей, чтобы я мог получить немного больше мощности и скорости в "короткие и редкие" моменты, когда мне это нужно. Большую часть времени работы робота двигатели работают с рабочим циклом 30%, потому что робот обычно движется медленно. Я сомневаюсь, что этот тип регулирования напряжения безопасен для двигателей? Без нагрузки двигатели могут работать от 18В без проблем и нагрева (проверено с лабораторным блоком питания). PS: Меня не беспокоят долгосрочные последствия, такие как износ подшипников, потому что я планирую заменить моторы на более мощные через месяц или два.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Кроме того, какая в этом случае будет «безопасная» частота для ШИМ?

Мощность не контролируется вашим напряжением, это просто потенциал, который контролирует обороты в устойчивом состоянии. Именно крутящий момент нагрузки * об/мин определяет потребляемую мощность и потери тепла в двигателе, которые могут заглохнуть при 8-кратной номинальной мощности, что должно привести к срабатыванию защиты PTC. Так что сравните вашу нагрузку с дворником ветрового стекла.

Ответы (1)

Да. Для коротких переходных процессов это, вероятно, безопасно. Если у вас есть запасные двигатели, попробуйте то же самое при 14,8 В, заглушив двигатель. Часто автомобильные компоненты рассчитаны на 9В-16В, а моторы рассчитаны на глохнуть, так как они не могут дымить, когда что-то выходит из строя.

Единственным реальным ограничением для этих двигателей является перегрев и допуск зубчатой ​​передачи. Увеличение износа подшипников при более высоких скоростях, вероятно, не является проблемой для вашего применения.