Control de motores de 12 V, 70 A con un Arduino Mega (o Nano) y un relé automotriz de 4 terminales

Componentes que tengo:

  • Relé (nominal de 12 V, 70 A, no puede encontrar cuánta corriente se necesita para saturar sus bobinas). Esquema aquí
  • Arduino mega y nano
  • Batería Powerwheels de 12 V + paquetes de baterías AA
  • Motor: 00968-9015
  • Transistor: PN2222
  • Diodo: 1N4007
  • Cable, terminales, engarzador, etc. apropiados.

Necesito ayuda para conectar la configuración en el título. Estoy tratando de controlar un motor DC tomado de un Powerwheels Jeep Wrangler a través de los pines de un Arduino.

El motor consume 70 A bajo carga normal y está cepillado. He estado investigando mucho en línea tratando de entender cómo funcionaría esto, pero no he encontrado nada exactamente como el mío y no entiendo muy bien cómo debería funcionar. Es decir, ¿cómo conecto el Arduino, el transistor, el diodo y la batería al relé que tengo?

Debería estar bien con el código, como configurar los pines en ALTO, es solo el cableado lo que me preocupa. Tampoco estoy seguro de si podré invertir la rotación de los motores con esto (sin un puente H o un controlador de motor costoso). Cualquier ayuda sería muy apreciada.

Aquí hay algunos recursos que he estado mirando:

http://henrysbench.capnfatz.com/henrys-bench/arduino-output-devices/tip122-arduino-relay-tutorial/

https://www.element14.com/community/thread/38334/l/car-relays-to-use-in-projects?displayFullThread=true

http://www.bcae1.com/relays.htm

https://itp.nyu.edu/physcomp/labs/motors-and-transistors/using-a-transistor-to-control-high-current-loads-with-an-arduino/

Aquí es donde obtuve la cifra del consumo de corriente del motor.

Aquí está el juguete Jeep Wrangler.

No tengo idea de qué es un Powerwheels Jeep Wrangler, pero usar el control de relé para un motor de más de 800 W no funcionará bien. Tendrá terribles arcos y sacudidas del motor. Necesita un controlador de velocidad de CC. Puede usar un relé o un interruptor de servicio pesado para avance/retroceso, pero deberá inhibir el controlador de velocidad en el software durante algún tiempo para asegurarse de que el motor se detenga antes de cambiar de dirección.
Bienvenido al sitio. Parece que está buscando una solución de sistema completa, que lamentablemente no ofrecemos. Incluso si alguien proporcionara un diagrama completo, lo que está tratando de construir es bastante complejo y no recomendaría trabajar con motores de 800 W a menos que tenga mucha más experiencia, ya que el diablo está en los detalles. Una vez más, una cálida bienvenida al sitio.
70A a 12V (1.1HP) parece un poco alto para esos autos de juguete para niños pequeños. ¿De dónde sacaste esa figura? Parece alto incluso para el LRA.
Agregué fuentes para el consumo de corriente del motor y para el juguete en sí.
La corriente que cita es la corriente de bloqueo, no la corriente de ejecución, que es un poco más razonable, pero la corriente de bloqueo es algo que necesita reflexión. Probablemente debería investigar cómo otros han manejado esto y cómo funciona el juguete en sí (¿interruptor con un fusible de sobrecorriente?). Es probable que el relé que propone sea un desafío para manejar, mucho más allá de las capacidades de un PN2222. Le sugiero que lea un poco más en foros de RC a escala gigante y guerras de robots.
@Transistor Usé un relé para ahorrar dinero en lugar de comprar un controlador de motor. Solo necesito que el motor gire continuamente en una dirección durante un tiempo y luego se detenga, y eso es todo. ¿Seguiría teniendo ese arco y sacudidas en ese caso? ¿Hay alguna forma de evitar comprar un controlador de motor costoso?
@ChrisStratton Ah, está bien, entiendo. Y he estado investigando que sí, pero la mayoría de las veces la gente compraría un controlador de motor caro para lograr lo que estoy haciendo. Mi relé es un problema, sí, ya que apenas puedo encontrar información sobre él (como cuánta corriente se necesita para saturar la bobina). El juguete en sí funcionaba simplemente con interruptores mecánicos físicos que encendían y apagaban los motores. La palanca de cambios entre dos velocidades era simplemente una vara de plástico que encendía un interruptor y apagaba el otro. El pedal del acelerador era un botón glorificado. Aunque haré lo que me sugieres.
Podría medir la resistencia de la bobina del relé y calcular la corriente aproximada extraída de eso. La bobina con los terminales con varias decenas de ohmios de resistencia, no los que están en corto o los que están en circuito abierto.
@Oldfart ¡Lamento que mi pregunta tenga un alcance demasiado amplio! Podría simplificar mi pregunta a cómo debería funcionar mi relé. Tengo una imagen de su esquema, tiene cuatro terminales (85, 86, 87 y 30) pero no sé nada más al respecto. Sé que necesito un diodo para protegerme de los picos de tensión, pero no sé dónde ponerlo. ¿Es posible para mí aplicar esto a mi relé y dónde agregaría un motor?
@ChrisStratton Oh, está bien, ¡gracias! Medí su resistencia con un multímetro y obtuve un valor de 90 ohmios, lo que significa que necesito 0,13 A si lo calculé correctamente. Bueno, eso es una cosa marcada de la lista.
CUIDADO: ¡El primer enlace dado (capnfatz) quiere descargar e instalar algo en el navegador!

Respuestas (1)

La información del relé dada indica que está destinado a controlar un motor de soplador. Un relé como ese, tal como se usa en un automóvil, puede tener su propio fusible. Si puede identificar el fusible del motor del ventilador en uno de los vehículos en los que se puede usar el relé, eso le indicará la corriente máxima requerida para impulsar el relé.

Es posible que encuentre un vendedor que lo venda para uso general. Tal vendedor puede dar especificaciones más completas en lugar de una lista de aplicaciones de vehículos compatibles. Algunos vendedores muestran fotos de sus productos que tienen suficiente detalle para leer la información del fabricante impresa en el producto. A partir de ahí, es posible que pueda encontrar especificaciones más completas.

Un relé diseñado para arrancar y detener un motor de CC debe poder soportar la formación de arcos. El motor debe ser capaz de soportar el arranque a pleno voltaje si es un motor que se vende para un uso en el que ese es el modo de arranque normal. Si el arranque con voltaje total en su aplicación produce una sacudida inaceptable, puede hacer un circuito de arranque con voltaje reducido utilizando una o dos resistencias en serie que se cortocircuitan a medida que el motor acelera. Eso puede o no ser menos problemático y costoso que usar un controlador de velocidad electrónico.

[cargar] fusible [indicaría] la corriente máxima requerida para accionar el relé ¿Cómo?
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