Среднее напряжение (с регулируемой широтно-импульсной модуляцией) вне диапазона напряжения двигателя?

Мой коллекторный двигатель постоянного тока рассчитан на 4,5–15 В. Мое приложение требует, чтобы двигатель вращался с разными скоростями, поэтому я использую ШИМ для его регулирования. Я буду снабжать двигатель 12-вольтовой батареей и использовать Arduino и драйвер двигателя для регулирования двигателя. Я не уверен, что означает этот диапазон напряжения в спецификации двигателя. Означает ли это, что независимо от рабочего цикла все будет в порядке, так как я использую 12-вольтовую батарею? Или это означает, что среднее напряжение (например, рабочий цикл 25%, что означает среднее значение 3 В) должно быть в пределах 4,5–15 В? Я думаю, что, поскольку батарея 12 В, все в порядке, потому что напряжение на двигателе будет 12 В (когда ВКЛ) и 0 В (когда ВЫКЛ), но я не уверен на 100%, и мне нужно быть :) И еще один вещь. Является ли ШИМ от Arduino (490 Гц), который управляет драйвером двигателя, такой же, как частота ШИМ драйвера двигателя, который управляет двигателем? (490 Гц мне кажется низким)

Большая часть этого зависит - двигатель может не запуститься, если на нем меньше 4,5 В, но это будет зависеть в основном от нагрузки - после запуска он, вероятно, сможет «работать на холостом ходу» с низким рабочим циклом, но опять же это зависит на нагрузке. Частота ШИМ зависит от контроллера двигателя, но, как правило, она будет такой же, как входная частота для большинства небольших/дешевых драйверов двигателей - если вам нужно правильно контролировать скорость, вам может понадобиться энкодер и какая-то петля обратной связи, так как если ваша нагрузка меняется, то % ШИМ может не слишком хорошо соответствовать скорости отжима
Я предполагаю, что под энкодером вы подразумеваете, что мне нужна очень точная скорость. Здесь это не так, потому что другие датчики будут контролировать скорость ... Он определенно может работать при напряжении ниже 4,5 В, поскольку он может работать от 3 В постоянного тока. Но я хотел бы пойти ниже, используя PWM. Что меня беспокоит, так это то, что самая низкая скорость двигателя все еще будет слишком высокой для моего приложения.
Есть несколько других способов управления скоростью без использования энкодера или другого устройства обратной связи, например. с коллекторным двигателем с ШИМ-управлением. Слишком много информации, чтобы можно было объяснить здесь.

Ответы (1)

У двигателей так много «характеристик», что стандартные значения очень расплывчаты.

Для запуска обычно требуется минимальное напряжение.

Максимальное напряжение — это максимальное напряжение, которое вы должны подать на пусковой двигатель или двигатель с заблокированным ротором, чтобы предотвратить его перегорание. (Хотя последнее не всегда верно.)

Однако это только цифры, которые они должны вам дать. Они почти всегда основаны на простой модели управления «Подай напряжение и работай».

Правда в том, что при правильном управлении вы можете использовать НАМНОГО большие и меньшие напряжения, предполагая...

  1. Вы не прикладываете достаточно большое напряжение, чтобы пробить изоляцию и/или образовалась дуга.

  2. Вы не подаете ток, достаточный для размагничивания или намагничивания двигателя или перегорания внутренних проводов или изоляции.

  3. Вы не перегреваете мотор.

Тем не менее, превышение номинальных характеристик двигателя приведет к аннулированию гарантии и может значительно сократить срок службы двигателя. Последнее особенно верно для коллекторных двигателей.

В вашем конкретном приложении максимальное напряжение, которое вы можете подать на двигатель, составляет 12 В, что находится в пределах номинальных характеристик двигателя, так что все готово.

Тревор, спасибо за ответ. Да, при 12 В оно будет находиться в диапазоне 4,5–15 В, и это не проблема, потому что я все равно не хочу, чтобы оно становилось быстрее. Я хочу, чтобы это шло медленнее. Он может легко работать (проверено) от 3 В постоянного тока, но скорость все еще довольно высока. Я надеюсь, что смогу еще больше замедлить его с помощью ШИМ. Является ли процесс замедления (скорости) в двигателях линейным или что-то вроде того, что двигатель работает на какой-то скорости при определенном напряжении, а ниже просто останавливается? Это то, что мне нужно выяснить. Как-то быстро, это моя проблема :) Заранее спасибо.
ну .. нет, это не совсем линейно, хотя и близко. Есть несколько факторов, особенно с коллекторными двигателями, которые делают его не таким линейным. PWM очень помогает и позволяет вам двигаться медленнее, да. Когда вы просто подаете меньшее напряжение, вы требуете меньшего крутящего момента. В конце концов крутящий момент становится слишком низким, чтобы преодолеть трение, и двигатель глохнет. Когда вы PWM напряжение, вы также PWMing крутящий момент. Таким образом, трение не так уж важно, поскольку вы постоянно толкаете его с ПОЛНЫМ крутящим моментом.