ฉันควรเปลี่ยนระบบเซอร์โวจากแปรงไปเป็นมอเตอร์แบบไม่มีแปรงหรือไม่?


13

ฉันมีหุ่นยนต์ที่ใช้มอเตอร์แปรงในระบบเซอร์โว นี่คือมอเตอร์ Maxon 3W ที่มีกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ 131: 1 มอเตอร์ถูกควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ซึ่งใช้คอนโทรลเลอร์ PID ขนาด 1kHz เซอร์โวสำหรับการใช้งานแรงบิดสูงความเร็วต่ำ มีสัญญาณย้อนกลับที่สำคัญระหว่างเซ็นเซอร์และมอเตอร์

Maxon เสนอมอเตอร์ brushless 12W ซึ่งมีขนาดเท่ากัน สิ่งเหล่านี้ดีขึ้นในหลาย ๆ วิธี: เพิ่มแรงบิดเป็นสองเท่ากระจายความร้อนได้ดีขึ้นมีประสิทธิภาพสูง

ปัญหาชัดเจนคือพวกเขาต้องการอิเล็กทรอนิกส์ไดรฟ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ฉันเคยได้ยินคนสองคนพูดถึงว่ามอเตอร์ที่ถูกแปรงนั้นดีกว่าสำหรับแอพพลิเคชั่นเซอร์โวถึงแม้ว่าพวกเขาจะไม่เคยอธิบายว่าทำไม

  • มีใครบ้างไหมที่นำระบบนี้มาใช้?
  • มี gotchas หรือไม่เมื่อใช้มอเตอร์แบบแปรงสำหรับเซอร์โว
  • เป็นไปได้หรือไม่ที่จะเซอร์โวด้วยความเร็วต่ำถ้าฉันมีเซ็นเซอร์ดิจิตอลอินทิกรัลฮอลล์ 3 ตัวและไม่มีตัวเข้ารหัส? (ฉันไม่ต้องการเพิ่มโปรแกรมเปลี่ยนไฟล์เพราะค่าเงินและค่าพื้นที่)
  • แรงบิดกระเพื่อมน่าจะเป็นปัญหาหรือไม่?

คำตอบ:


6

มอเตอร์แบบแปรงนั้นง่ายกว่าสำหรับระบบเซอร์โว แต่ไม่ดีกว่า ระบบเซอร์โวระดับสูงจำนวนมากนั้นไร้แปรง / AC

สามารถควบคุมมอเตอร์ด้วยความเร็วต่ำได้ด้วยเซ็นเซอร์ฮอลล์เพียง 3 ตัว คุณไม่ต้องการเปลี่ยนรูปสี่เหลี่ยมคางหมูจริงๆโดยเฉพาะที่ความเร็วต่ำดังนั้นสามารถเพิ่มตัวเข้ารหัสหรือประมาณตำแหน่งโรเตอร์หากจำเป็น

มีความเป็นไปได้ที่จะประเมินตำแหน่งโรเตอร์ด้วยเซ็นเซอร์ฮอลล์ / กระแสไฟ แต่ถ้ามีสิ่งรบกวนภายนอกจำนวนมากมันจะทำงานได้ไม่ดีนัก

ระลอกแรงบิดไม่น่าจะมีปัญหาแน่นอนขึ้นอยู่กับใบสมัครของคุณ ขั้นสูงกว่าวิธีการแลกเปลี่ยน (sinusoidal หรือฟลักซ์เวกเตอร์) เป็นหลักกำจัดแรงบิดระลอก

คุณบอกว่าแอปพลิเคชันของคุณมีความเร็วต่ำ แต่คุณใช้กระปุก 131: 1 ด้วย มอเตอร์เห็น RPM แบบใด มันไม่ใช่แอปพลิเคชั่นความเร็วต่ำจริงๆถ้ามอเตอร์ทำงานที่ 30% + ของ RPM ที่ได้รับการจัดอันดับ แม้กระทั่งเซ็นเซอร์ฮอลล์ก็มีความละเอียดสูงมากหลังจากผ่านการลดลงอย่างมากดังนั้นคุณอาจไม่ต้องการประสิทธิภาพความเร็วต่ำที่มอเตอร์เอง

IMHO เนื่องจากระบบปัจจุบันของคุณมีสัญญาณแบ็คไลต์ที่สำคัญระหว่างเซ็นเซอร์และมอเตอร์ฉันไม่สามารถจินตนาการได้ว่าระบบที่ไร้แปรงจะทำสิ่งใดแย่กว่านี้แม้จะเป็นห้องโถง / การเปลี่ยนรูปสี่เหลี่ยมคางหมู


ขอบคุณสำหรับคำตอบ. ความเร็วของมอเตอร์มีตั้งแต่ความเร็วเต็มขวาจนถึงศูนย์ บางครั้งมอเตอร์จะต้องทำการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วขนาดใหญ่และบางครั้งมันจะต้องทำการเคลื่อนไหวเล็กหรือช้ามาก
Rocketmagnet

4

ในอุตสาหกรรมมีการตั้งค่าที่ดีสำหรับมอเตอร์ที่ไม่ต้องดูแลรักษาแปรงน้อยกว่ามอเตอร์ที่มีการบำรุงรักษาค่อนข้างสูง ในขณะที่อดีตอาจทำให้ฉันมีราคาแพงกว่าในแง่ของมอเตอร์ตัวเองและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไดรฟ์การลดลงของค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาระยะยาวในระยะยาวมักจะส่งผลกระทบต่อต้นทุนเงินทุนพิเศษ

ตามที่ผู้ใช้65แนะนำคุณอาจต้องเปลี่ยนไซน์เพื่อหลีกเลี่ยงแรงบิดระลอกที่ความเร็วต่ำทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการออกแบบระบบของคุณและการปรับความเร็วที่คุณต้องการ

กระดาษการศึกษาเปรียบเทียบวิธีการแลกเปลี่ยนสำหรับ ...มีวิธีการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่น่าสนใจซึ่งอาจมีการใช้งาน

ท้ายที่สุดฉันคิดว่าการหลีกเลี่ยงการใช้เครื่องเข้ารหัสเป็นเศรษฐกิจที่ผิดพลาด

ต่างจากห้องโถงพวกเขามีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนว่าพวกเขาไม่ได้เชื่อมโยงกับการหมุนของมอเตอร์ - นั่นคือพวกเขาไม่ต้องไปที่เพลามอเตอร์ คุณสามารถวางไว้ที่ด้านโหลดของกระปุกเกียร์ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถวัดผลกระทบที่แม่นยำของแบ็คแลชแลชในกล่องเกียร์ของคุณ

สิ่งนี้จะช่วยให้คุณสามารถทำการชดเชยแบ็คแลชในซอฟต์แวร์รันลูปเซอร์โวคู่ (อันที่หนึ่งสำหรับการติดตามตำแหน่งที่มีการชดเชยแบ็คแลชและอีกอันสำหรับการควบคุมความเร็วในทันที) และโดยทั่วไปจะควบคุมระบบของคุณอย่างแม่นยำมากขึ้น


เกี่ยวกับโปรแกรมเปลี่ยนไฟล์: น่ารำคาญระบบของเราได้รับผลกระทบจากแบ็คสแลชที่ผันแปรได้ในระดับสูง มันสามารถแตกต่างกันระหว่าง 0% ถึง 60% ของการเดินทางของโหลด! มีไม่มากที่เราสามารถทำได้โดยไม่ต้องทำการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานกับธรรมชาติของหุ่นยนต์ของเรา
Rocketmagnet

@Rocketmagnet - ส่วนใหญ่แล้วความเคลื่อนไหวของคุณมาจากปลายด้านหนึ่งของการเดินทางไปยังอีกด้านหนึ่ง? หากคุณเดินทางน้อยกว่า 60% ของการเดินทางฉันไม่สามารถเห็นว่าคุณจะรู้ได้อย่างไรว่าคุณอยู่ที่ไหน อย่างน้อยถ้าคุณเพิ่มตัวเข้ารหัสคุณจะรู้ว่าคุณอยู่ที่ไหนถึงแม้ว่าคุณจะไม่รู้ว่าคุณต้องหมุนมอเตอร์เพื่อไปที่อื่น คุณตีพิมพ์อะไรเกี่ยวกับหุ่นยนต์ของคุณบ้างไหม? ฉันสนใจที่จะอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้
Mark Booth

บนหุ่นยนต์ของเราเรามีเซ็นเซอร์ตำแหน่งแบบอะนาล็อกที่โหลด (หลังจากแบ็คแลช) ดังนั้นฉันสามารถควบคุมตำแหน่งได้อย่างเหมาะสม และเรามีเซ็นเซอร์แรงบิดที่เอาท์พุทมอเตอร์ (ก่อนแบ็คแลช) ดังนั้นอย่างน้อยฉันก็สามารถขับมอเตอร์ได้อย่างรวดเร็วจนกว่ามันจะรู้สึกถึงแบ็คแลชที่เกิดขึ้น ถึงกระนั้นฉันก็ไม่อยากมีฟันเฟืองใด ๆ
Rocketmagnet

@Rocketmagnet - เราจะไม่ทั้งหมด * 8 ')นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันชอบทำงานกับมอเตอร์เชิงเส้นตรงขับตรงนั่นคือปัญหาที่แท้จริงของคุณคือการวิ่งออกกำลังกายและสามารถปรับได้ คุณมีมอเตอร์เพียงแกนเดียวต่อแกนหรือไม่และคุณคิดจะเพิ่มจำนวนขึ้นสองเท่าและมีแอคทูเอเตอร์แบคแลชสูงสองตัวนี้ทำงานเป็นคู่ต่อสู้หรือไม่? ฉันคิดว่านั่นเป็นวิธีที่กล้ามเนื้ออากาศของคุณถูกนำมาใช้ในมือที่ผิดปกติ
Mark Booth

ความฝันของฉันคือการใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรง ข้อ จำกัด อื่น ๆ ที่น่าเศร้าออกกฎเหล่านี้ในขณะนี้ เรามีมอเตอร์เดี่ยวต่อแกน หนึ่งมอเตอร์ต่อเอ็นจะลบฟันเฟือง แต่เพิ่มน้ำหนักราคาและขนาดอย่างหนาแน่น
Rocketmagnet
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.