Regulación de RPM del ciclo de trabajo PWM a través de la detección de corriente del motor de CC

Tengo un motor de CC que necesita ser regulado por RPM, es decir, debe girar a RPM constantes independientemente de la carga. He leído que esto se puede hacer monitoreando la corriente a través de los devanados del motor y aumentando linealmente de manera apropiada el voltaje de conducción del motor.

Tengo un oscilador triangular y un comparador para generar el PWM. El voltaje de referencia (va de 0 a 10 V) en el comparador 'selecciona' el ciclo de trabajo deseado. PWM está funcionando a 20 kHz. El motor es impulsado por este PWM a través de PMOS con detección de corriente de lado bajo realizada a través de OPAMP.

El aumento de corriente lineal aumenta linealmente el voltaje de referencia, lo que nuevamente aumenta linealmente el ciclo de trabajo.

El problema es que cuando el PMOS está apagado, no hay corriente, por lo tanto, no se detecta voltaje ni se establece un voltaje de referencia (para el ciclo de trabajo). Quiero que el ciclo de trabajo anterior (voltaje de referencia) permanezca sin cambios durante un par de pulsos PWM (digamos 5 ms por ahora) y luego cambie a un nuevo valor.

Podría tener un OPAMP de detección de corriente con compensación para generar un ciclo de trabajo general (voltaje de referencia) sin corriente. Pero eso aún causaría caídas en el ciclo de trabajo cuando PMOS se apagara.

Estoy pensando en el regulador PI hecho con el integrador OPAMP, ¿funcionaría? ¿Cómo lo implementaría?

¡Atentamente!

EDITAR: es un PMOS con motor y resistencia de detección de corriente en el lado bajo.

parece un poco que todo esto sería más fácil con un microcontrolador lanzado al problema :)
Si desea regular la velocidad del motor, NO detecte la corriente, ya que la corriente dependerá de la carga. Mida la velocidad de rotación, ya sea como un impulso por revolución o mediante un sensor de pulso múltiple. Luego aumenta el PWM en el ciclo para mantener la velocidad constante. Mida la corriente solo si desea una detección de sobrecorriente.
Si no desea detectar la velocidad, controle el voltaje del inducido. El voltaje del inducido es proporcional a la velocidad. Para una mejor regulación de la velocidad, puede usar el sensor de corriente para calcular una adición de voltaje para compensar la caída de voltaje debida a la resistencia del inducido.
@MarcusMüller Solo tengo AVR de 8 bits, ADC con 15 kSa/s que es demasiado lento.
@JackCreasey No tengo acceso al eje y no puedo montar el codificador.
@CharlesCowie Eso es lo que ya estoy haciendo, el problema es cuando PMOS está apagado. Causaría grandes cambios en el ciclo de trabajo entre el cambio y conduciría a una conducción irregular (¿creo?)

Respuestas (1)

Como señaló @JackCreasey, el sensor de corriente por sí solo no le dará las RPM correctas, ya que la corriente depende de una carga.

Según su comentario, no tiene acceso al eje del motor y no puede colocarle un codificador. Pero se supone que cualquier motor impulsa algo . Si tiene acceso a eso, puede medir RPM allí.

  • Por ejemplo, el sensor de proximidad inductivo se puede usar con engranajes metálicos o turbinas.
  • Los sensores de efecto Hall se pueden usar con piezas giratorias ferrosas o con piezas de plástico si se les puede incrustar un pequeño imán.
  • Los diodos infrarrojos o láser se pueden utilizar prácticamente con cualquier cosa. Por lo general, necesita dos superficies con un reflejo diferente (por ejemplo, pegando cinta reflectante en algún lugar), pero con una disposición cuidadosa de los puntos focales y la sensibilidad se puede prescindir de ella. Otra configuración es tener un camino de luz directo interrumpido por una parte giratoria.
  • Finalmente, es posible que pueda colocar un codificador en la parte giratoria. Si tiene una caja de cambios y la velocidad de rotación es mucho más lenta que el eje del motor, solo significa que necesita un codificador con más PPR.

Si nada de lo anterior funciona para usted, podría haber una forma de usar un sensor de corriente o de voltaje después de todo, aunque no midiendo RMS, sino midiendo y filtrando fluctuaciones.

Mencionó que le preocupa la condición cuando PMOS está apagado. Pero ahí es exactamente cuando se activa el back-EMF y se puede medir para detectar la conmutación de las escobillas.

Ver aquí y aquí para ejemplos y teoría.

Actualización: encontré un par de ejemplos más para ti. Estos no cuentan las fluctuaciones conmutacionales, sino que simplemente miden la EMF inversa durante el tiempo de inactividad del FET: AB-021 , AN893

Regulación de RPM del ciclo de trabajo PWM a través de la detección de corriente del motor de CC
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