Estoy trabajando en un proyecto que requiere cuatro (4) actuadores lineales eléctricos para trabajar juntos. Deben ser conducidos a la misma velocidad, simultáneamente. Supongamos que tengo cuatro actuadores idénticos con las siguientes características:
-> 12 V CC -> Consumo máximo de 2,5 A
(Algo como esto... http://bit.ly/1QXNqve )
Todos estos muchachos están clasificados para 200 libras o más, que es aproximadamente 4 veces la potencia de elevación que necesito, por lo que calculo que puedo manejarlos a todos con una sola fuente de energía, con las siguientes características:
-> 12V -> Máx 6A
(Algo como esto... http://amzn.to/22m8D7j )
Ahora, lo que me pregunto es si debo conducirlos en paralelo o en serie. Tengo entendido que ejecutarlos en serie consumirá, como máximo, el máximo de 2.5A, pero a un voltaje reducido. Tiene sentido que cada uno obtenga alrededor de 3V (12V / 4 motores). ¿La disminución en el voltaje solo se manifestaría como una disminución en la velocidad o también una disminución en la fuerza de elevación?
Por otro lado, ejecutarlos en paralelo les proporcionará a todos los 12 V para los que están diseñados, pero limitará su corriente a 6 A combinados. Tiene sentido, entonces, que cada uno obtenga alrededor de 1.5A, suponiendo que compartan la carga por igual (6A / 4 motores). ¿La disminución en la corriente solo causaría una disminución en la fuerza de sustentación, o también causaría una disminución en la velocidad?
¿Supongo que una combinación de los dos aterrizaría en algún lugar en el medio? (es decir, dos motores en serie, paralelo a otros dos motores en serie)
Por favor, hágamelo saber si la lógica no es correcta. Tiene sentido para mí, pero mi experiencia es que los motores no son exactamente equivalentes a las resistencias u otros componentes de consumo constante, particularmente cuando un motor puede tener un consumo/carga ligeramente mayor o menor que los demás.
La aplicación requiere cuatro actuadores, pero solo una capacidad de elevación total combinada de alrededor de 250#. La velocidad no es una gran preocupación, solo se requiere que viajen unas 15 pulgadas en aproximadamente un minuto o menos. Cuanto más rápido, mejor, pero no es gran cosa.
Finalmente, ¿es preferible un método sobre el otro para mantener velocidades de manejo casi idénticas? Estos actuadores serán los encargados de mover una plataforma, que debe permanecer lo más nivelada posible mientras se sube y baja. Si la plataforma tiene una concentración de peso en un lado/esquina, ¿los motores opuestos siempre conducirán más rápido? Si los ejecuto en paralelo, tiene sentido para mí que el voltaje constante los impulse de manera idéntica, independientemente de la carga.
Estoy tratando de hacer esto lo más simple posible y, por lo tanto, quiero evitar la electrónica adicional para monitorear y cambiar las velocidades con microcontroladores, etc. Solo un simple interruptor arriba/abajo, y espero que todo lo demás encaje en su lugar. La fuente de alimentación única es deseable para ahorrar espacio/costo, así como para cualquier ligera variación en la salida que puedan tener dos fuentes de alimentación. ¡Matemáticas, fuentes, experiencia son todas bienvenidas!
Si sus actuadores son motores de escobillas de CC, la cuestión de cuándo cablear en serie y en paralelo dependerá de cómo necesite que se comporten las cosas. Los motores conectados en paralelo tenderán a funcionar a la misma velocidad sin carga , que disminuirá un poco con el par aplicado; los motores conectados en serie producirán el mismo par , que disminuirá para todos los motores en serie en función del total de todas las velocidades de todos los motores.
Para ser un poco más precisos, un motor de escobillas de CC se puede modelar con bastante precisión como un motor ideal en serie con una resistencia y un inductor. En cualquier momento, la velocidad de rotación del motor será directamente proporcional al voltaje en la parte "ideal" del motor, y el par en el motor será proporcional a la corriente. Ambas son relaciones bidireccionales, por lo que cambiar la velocidad cambiará el voltaje (en la parte ideal del motor) y viceversa; del mismo modo, cambiar la corriente cambiará el par y viceversa. Si bien este modelo no es absolutamente preciso, la diferencia entre los motores de escobillas de CC más prácticos y un modelo ideal es, de hecho, casi equivalente a una resistencia e inductor en serie.
Si sus actuadores están conectados físicamente de manera que funcionarán a la misma velocidad, conectarlos en serie equilibrará el par en ellos. Si no están conectados de esa manera físicamente, sino que deben funcionar cerca de la misma velocidad, cablearlos en paralelo hará que lo hagan, aunque si se someten a diferentes cantidades de torsión, eso puede causar que las velocidades de rotación difieran un poco.
Si piensa en términos del modelo descrito anteriormente (y si está ejecutando cosas con CC no modulada, puede ignorar la parte de la inductancia), debería ser bastante claro lo que está sucediendo y cómo necesita conectar las cosas.
Cablearía los actuadores en paralelo.
Hay muchas posibilidades de que la carga en los actuadores NO sea igual.
El actuador con mayor carga intentará consumir más corriente que los demás.
Si están conectados en serie, el voltaje a través del actuador con mayor carga cae. Esto hará que funcione más lento.
Si los actuadores están cableados en paralelo, el voltaje en todos los actuadores sigue siendo el mismo. El actuador con la mayor carga seguirá funcionando más lento que los demás, pero en mucha menor medida.
Si conecta en paralelo, los actuadores tendrán el mismo voltaje, por lo que funcionarán esencialmente a la misma velocidad, con pares posiblemente muy diferentes.
Si conecta en serie, los actuadores tendrán la misma corriente, por lo que entregarán esencialmente el mismo par, con velocidades posiblemente muy diferentes.
Suponiendo que su aplicación requiera que se muevan a la misma velocidad, debe conectarlos en paralelo.
Si están conectados positivamente entre sí, puede elegir el que sea más conveniente eléctricamente.
EDITAR:
Sus actuadores son lo suficientemente fuertes como para levantar 250 libras cuando funcionan en paralelo, incluso un par disminuirá con la corriente. La conexión de motores en serie probablemente haría diferencias en la velocidad de rotación (probablemente no sean ideales).
pedro bennett
Transistor
Birrel
Transistor
juan canónigo