¿Por qué el aumento del par en el motor de CC en el circuito afecta la velocidad y el funcionamiento de otro motor de CC en el circuito?

Estoy trabajando en un proyecto en el que hay componentes del sistema enumerados a continuación como módulo:

  1. 8 sensores ultrasónicos 12-30 V (módulo sensor)
  2. 3 motores de CC (módulo de accionamiento)
  3. Convertidor reductor de 35 V a 5 V y un convertidor CC-CC aislado de 35 V - 5 V (módulo de alimentación)
  4. 1 microcontrolador (módulo controlador)
  5. 2 codificador (módulo codificador)

Permítanme explicar el funcionamiento requerido del módulo. Estoy usando una batería LiFePo4 (26,5 V, 18 Ah) para alimentar la placa de circuito impreso y he aislado el módulo sensor y el módulo de accionamiento mediante optoacopladores para la seguridad de mi microcontrolador.

El optoacoplador del módulo del motor usa una lógica de 5 V y el optoacoplador del módulo del sensor usa 3,3 V, por lo que los sensores envían señales al controlador a través de un optoacoplador y luego el controlador envía una señal al controlador del motor a través de un optoacoplador y el motor funciona en consecuencia.

Estoy usando un circuito convertidor reductor para convertir la energía entrante de la batería a 5 V que puede entregar a los optoacopladores del lado del motor y estoy usando otro circuito convertidor CC/CC aislado para convertir el voltaje de la batería a 5 V aislados para encender el microcontrolador

Mi microcontrolador puede suministrar 3,3 V al circuito del optoacoplador del sensor y la energía directa de la batería va a los sensores de potencia y al controlador del motor; no hay regulación ni ningún otro circuito.

Permítanme adjuntar detalles de los componentes:

  1. Convertidor reductor CI 35 V - 5 V MC34063
  2. Convertidor CC-CC aislado Hi-link 18~36 V a 5 V
  3. Microcontrolador CC1350 Launchpad
  4. 2 controladores de motor de baja potencia DRV8872
  5. 1 controlador de motor de alta potencia Cytron MD10C

No tengo hojas de datos de los sensores, motores y codificador en este momento, pero recuerdo algunas clasificaciones actuales:

  • La salida de corriente de cada sensor es de 100-200 mA; voltaje de operación es 12-30 V
  • La corriente continua del motor de alta potencia que he notado es de 2-3 A, pero en algunos lugares, cuando requiere más par, alcanza los 4-4,5 A y el voltaje de funcionamiento es de 20-30 V.
  • Motor de baja potencia de los cuales dos normalmente consumen 500 mA; en algunos lugares cuando requieren más torque la corriente llega a 900 mA y el voltaje de operación es de 20-30 V

Mi pregunta: cuando pruebo todo el sistema en el banco y casi no hay par en comparación con el funcionamiento normal, cuando trato de poner par en el motor de alta potencia, ¿por qué ambos motores de baja potencia comienzan a comportarse de manera anormal?

Empiezan a correr con un movimiento brusco. He colocado un LED en la entrada del controlador al controlador, ese LED también parpadea, por lo que parece que el controlador del motor recibe una señal similar del controlador. Puse torque en el motor de alta potencia. Quiero saber por qué sucede a pesar de que el circuito está aislado (24 V <> 5 V).

Permítanme compartir el diagrama del circuito:

circuito convertidor reductor

Circuito de aislamiento del sensor

circuito controlador de motor

Aislamiento del controlador del motor a la señal del controlador

No, estos reguladores son solo para dar energía al controlador y al optoacoplador para el motor y los sensores, y estoy dando energía directa desde la entrada de la batería, que es Vin para el sensor y VM para el controlador del motor.
Debe verificar qué sucede con el voltaje de la batería LiFePo4 (26,5 V, 18 Ah) cuando uno o dos motores consumen una corriente de 4,5 A.

Respuestas (2)

¿Por qué el aumento del par en el motor de CC en el circuito afecta la velocidad y el funcionamiento de otro motor de CC en el circuito?

Parece que los tres motores comparten el mismo riel de alimentación (VM), por lo que, si un motor consume mucha corriente, el voltaje de la VM puede disminuir y reducir la velocidad de los otros motores. Si desea evitar esto, haga que la VM sea más potente o regule la VM con un regulador suficientemente clasificado para evitar la caída. Por supuesto, puede usar reguladores individuales para cada motor para ayudar a evitar la "diafonía". ¿Tal vez tenga algún tipo de retroalimentación que pueda usar para ajustar las señales de control a los motores que están trabajando en el suministro decreciente de VM?

En el circuito, los tres controladores de motor usan el mismo riel de alimentación, ¿es una mala práctica? cómo puedo hacer que VM sea más potente
Solo es un problema si VM se hunde y hace que las otras velocidades del motor se vean afectadas. Ciertamente no es genéricamente una mala práctica. No puedo decirle cómo hacer que la VM sea más poderosa hasta que revele información al respecto.
¿Qué información necesitas?
Mire la información que ya puso en su pregunta y vea cómo puede mejorarla agregando enlaces a las hojas de datos y un enlace al lugar donde lo compró. Sin embargo, está más allá del alcance de esta pregunta actual hacer una enmienda, por lo que le sugiero que deje enlaces en un comentario debajo de este.
Bien, acabo de verificar y parece haber un enlace, pero identifique cuál para el voltaje VM.
VM no es más que energía directa de la batería sin ningún circuito regulador Usé el nombre de VM porque VM se menciona en la hoja de datos del controlador del motor

Si el comportamiento también se replica en la salida de los LED al controlador, es probable que haya algún problema con el controlador al alimentar el motor a alta potencia.

Sería una buena idea verificar si el controlador es lo suficientemente "feliz" para suministrar esa corriente al motor de alta potencia.

Si no es así, es decir alimentando los motores de baja potencia, ¿le pasa algo similar al de alta potencia?