Запустите привод при более высоком напряжении и с меньшим рабочим циклом.

У меня есть привод, рассчитанный на входное напряжение 12 В постоянного тока (0-15) с максимально допустимым рабочим циклом 20%. Уже существующие уровни напряжения в моей системе составляют 5 В и 22 В, и, поскольку я ограничен в весе, я бы не стал добавлять еще один понижающий преобразователь.

Каковы будут последствия работы при более высоком напряжении (22 В) и более низком рабочем цикле, скажем, 11%, что приведет к тому же среднему напряжению и току? Моя частота ШИМ составляет около 20 кГц, а двигатель представляет собой простой коллекторный двигатель постоянного тока.

Точнее, сойдет ли мне это с рук, не повредив двигатель и не сильно сократив срок его службы?

Есть способы сделать это, да. Но сначала вам нужно охарактеризовать нагрузку (объяснить тип двигателя/привода) — если он индуктивный, вы захотите принять это во внимание — и на самом деле это может быть хорошо, поскольку это может упростить регулирование тока .
укажите L и DCR привода или ссылку на техпаспорт
Какой источник питания имеет наилучшую ошибку регулирования нагрузки для необходимого уровня импульсной мощности?

Ответы (2)

Если предел рабочего цикла 20% основан на рассеиваемой мощности, то вам необходимо понимать, что мощность пропорциональна квадрату напряжения. Если вы хотите поднять напряжение в 1,8 раза, то вам нужно снизить скважность в 3,36 раза — до не более 6%.

Мощность пропорциональна только квадрату приложенного напряжения для резистивной нагрузки. Для существенно индуктивного может потребоваться учитывать время нарастания тока.
@ChrisStratton: двигатель «в основном» резистивный.
Зависит от типа ... для чего-то с электронной коммутацией, например, шагового двигателя (или в вырожденном случае соленоида), индуктивность тесно связана с рабочим циклом.
И я не уверен, что даже коллекторный двигатель постоянного тока выглядит резистивным при упомянутой частоте ШИМ 20 кГц .
@ChrisStratton: предел рабочего цикла двигателя не имеет ничего общего с рабочим циклом ШИМ. Если ШИМ используется для снижения действующего напряжения на двигателе, его следует установить на 12/22 = 55 %. Но вы все равно сможете использовать его на полной мощности только в 20% случаев.
Дело в том, что при частоте ШИМ, где индуктивное реактивное сопротивление нетривиально (это намного выше скорости коммутации щеток), часть каждого времени включения тратится на наращивание тока, поэтому отдаваемая мощность больше не находится в линейной зависимости от мощности. рабочий цикл, но меньше, чем можно было бы предсказать по линейной зависимости.

Вы будете эксплуатировать свой привод с превышением максимального напряжения, указанного производителем, поэтому есть вероятность, что вы повредите привод. Повреждение может произойти сразу или только после значительного времени работы.

Без дополнительной информации мы не можем знать , почему производитель сказал, что 15 В является максимальным напряжением. Если единственной реальной проблемой является средняя мощность , вы можете использовать ШИМ и низкий рабочий цикл. Но мы не знаем, является ли средняя мощность истинным ограничивающим фактором. В приводе может быть какой-то компонент, который выйдет из строя, если в течение миллисекунды будет подано напряжение 22 В. Некоторые люди будут рады угадать или высказать свое мнение, но правда в том, что мы не можем этого знать .

Спросите себя, как далеко вы готовы зайти с этим аргументом. Как вы думаете, вы могли бы использовать 100 В при очень низком рабочем цикле? 1000 В? Как узнать, где провести грань между надежной и ненадежной работой?

Менее серьезным ответом на ваш вопрос было бы 3072 В, так как я хочу использовать 8-битный таймер на своем микроконтроллере для ШИМ, а 3072/256 — 12. Более серьезным ответом было бы то, что как любитель я держусь подальше от напряжения выше 60 вольт, но да, я понимаю вашу точку зрения. Без знания L, C или R моего двигателя я не могу знать, насколько он действительно «видит» 22 В, и без внутренних знаний я не могу знать, какие компоненты чувствительны к более высоким напряжениям. Но я знаю, что и L, и C не равны нулю, поэтому я попробую, и, возможно, скоро мне понадобится купить другой мотор.
Запустите привод при более высоком напряжении и с меньшим рабочим циклом.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v