Implementación del circuito PWM del motor de CC

Soy un poco nuevo en esto, así que tengan paciencia conmigo:

Estoy trabajando en un proyecto relacionado con un hobby que implica el funcionamiento de dos motores de corriente continua en paralelo alimentados por una batería de NiMH. (Diagrama de circuito de mierda incluido)

Especificaciones de la pieza:

-Batería- NiMH 4000mAH a 8,4 V CC

-Microinterruptor - 15A nominal SPDT para alternar el funcionamiento del motor

-Motores: funcionamiento nominal de ~6 V, parada de 11 A y inactividad de 0,9 A

-Cable 16AWG (si corresponde)

Circuito: Problema:ingrese la descripción de la imagen aquí

La batería que tengo para este proyecto tiene una clasificación de 8,4 V, mientras que los motores tienen una clasificación de 6 V. Estuve buscando una manera de reducir el voltaje para evitar daños en el motor y recordé PWM de una clase que tomé (I' Soy un estudiante universitario de EE). Me imagino que podría usar un circuito PWM para variar el ciclo de trabajo con el fin de evitar daños en el motor, al tiempo que me permite alterar la velocidad del motor con un dial (alterando el % del ciclo de trabajo) sin la disipación masiva de energía que crearía un potenciómetro.

Sin embargo, no sé cómo implementar dicho circuito; la única experiencia en modulación de ancho de pulso que he tenido involucra la creación de un controlador PWM básico, no en la selección y diseño de uno alrededor de un circuito.

Los circuitos que he encontrado en línea parecen funcionar en cuanto al voltaje, sin embargo, cuando miro las clasificaciones actuales, siempre no alcanzan la corriente de bloqueo del motor. (Ejemplo vinculado)

PWM 1

PWM 2

PWM 3

Mi pregunta para ti es:

a) ¿Cómo puedo hacer un PWM que sea adecuado para tal construcción, o

b) ¿Cómo puedo seleccionar el controlador PWM correcto para agregar al circuito?

Gracias por cualquier información que pueda brindar, avíseme si necesita más información.

EDITAR: Vale la pena señalar que la corriente de bloqueo es transitoria, ya que los motores alcanzan las rpm máximas y, por lo tanto, la corriente inactiva, con bastante rapidez. Hay una ligera carga ocasional en los motores, sin embargo, no es suficiente para ser un problema. Mi única preocupación sería que el hipotético controlador de motor PWM tenga problemas con la corriente de bloqueo inicial.

PWM 3 probablemente esté bien, los otros no tienen una clasificación de corriente lo suficientemente alta. El fusible incorporado podría usarse para proteger contra una corriente excesiva en caso de pérdida.
@BruceAbbott Entonces, ¿la clasificación del controlador debe exceder la corriente máxima de bloqueo del motor para evitar daños? ¿Simplemente no evitaría que los motores alcancen el par máximo?

Respuestas (2)

Para seleccionar correctamente un motor para una carga y seleccionar un controlador para el motor, debe conocer la corriente nominal del motor, la corriente que el motor puede consumir de forma continua y segura. La corriente de bloqueo solo es tolerable durante un tiempo muy corto. Algunos motores más grandes no pueden tolerar la corriente de parada en absoluto. Un buen controlador debe limitar la corriente. Los controladores de motores industriales más grandes comúnmente limitan la corriente de sobrecarga al 150 % de la corriente nominal durante un minuto y tienen un apagado instantáneo entre el 200 % y el 250 % de la corriente nominal. Ese es probablemente un objetivo razonable para su situación también.

Los controladores vinculados tienen características de sobrecorriente para proteger el controlador, pero no vi nada que protegiera el motor. Algo así estaría bien para una operación cuidadosa como una experiencia de aprendizaje. Ajuste la velocidad a cero y conecte el motor antes de conectar la alimentación. Suba la velocidad lentamente y con cuidado. Eso evitará que el motor consuma demasiada corriente. Compruebe la corriente con un amperímetro. Operar el motor al 25% de la corriente de rotor bloqueado probablemente evitará que se caliente demasiado rápidamente. Sin una especificación del fabricante del motor, no podrá determinar. Cuánto tolerará la corriente sin sobrecalentarse o qué temperatura puede soportar.

Por lo general, dos motores no están conectados a un controlador, pero está bien hacerlo como una experiencia de aprendizaje.

Usted menciona que la corriente de parada no es aceptable; ¿Hay alguna manera de aliviar el pico de corriente de un controlador hipotético para que los motores puedan arrancar sin afectar el controlador (básicamente una forma de omitir el controlador durante el consumo de corriente de parada)? Además, ¿podría explicar un poco por qué no puedo manejar ambos motores con un controlador PWM?
Un buen controlador se protegerá tanto a sí mismo como al motor. Incluso un controlador simple puede arrancar un motor de CC sin una corriente excesiva si la corriente de salida aumenta gradualmente. No está garantizado, pero es bastante probable que pueda conectar un motor de CC a un convertidor simple y arrancarlo sin demasiada corriente simplemente aumentando la velocidad gradualmente.
Ciertamente puede manejar dos motores con un controlador PWM. Puede funcionar bastante bien dependiendo de la carga. Sin comprender lo que se está impulsando, no especularé sobre lo que podría indicar que debe tener dos controladores.
Soy un poco nuevo en los controladores de motor, pero si tuviera que agregar un controlador PWM con una clasificación máxima de 10 A, ¿los motores solo consumirían un máximo de 10 A, o los motores consumirían tanto como la batería podría suministrar/qué ¿Necesitan un par máximo (11A) y quemar el controlador?
Un buen controlador debería poder limitar la corriente máxima a un nivel que pueda ajustar. Eso limitará el par de aceleración al arrancar y ralentizará el motor si está mecánicamente sobrecargado. Si limitar la corriente hace que el motor se detenga cuando se sobrecarga mecánicamente, debería detenerse sin consumir más corriente que la establecida. Con dos motores, en un controlador, tendría que lidiar con la mayor parte de la corriente que va a un motor si un motor está sobrecargado. El controlador no protegería muy bien el motor.

Sería más inteligente usar dos motores en serie y elegir una batería de 14 V como 4S Li-Ion o NiMH equivalente. De esta manera, el par está compartiendo la misma corriente.

Pero si espera que los motores vean diferentes cargas, opere en paralelo con dos baterías de 8.4 V con cambios conservadores en la velocidad para no mantener las corrientes de bloqueo por mucho tiempo durante los arranques cuesta arriba con cargas pesadas.

Los motores en sí verían cargas ligeramente diferentes, por lo que la configuración ideal sería en paralelo. ¿Un controlador PWM también limitaría la corriente al máximo del controlador (digamos 10 A, por ejemplo), o los motores extraerían todo lo que necesitan de la batería (que la batería puede suministrar, corriente de parada de 11 A) y dañarían el controlador? ?
Con un medio puente, el voltaje promedio con PWM controla la corriente máxima y luego las RPM máximas que usted regula en kRPM/V o según la clasificación Motor V.
Implementación del circuito PWM del motor de CC
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