Motor eléctrico muy lento

Los motores de CC no funcionan bien a bajas RPM. Se detienen y tienen un par horrible. (es decir, no pueden girar muy fuerte) Así que la gente ha creado motores de engranajes: motores con engranajes integrados. El resultado se ve como un motor ligeramente más voluminoso, pero uno que tiene bajas RPM y un alto par motor. Si tuviera que desarmar un motor de engranajes, vería que la parte del motor en realidad funciona a varios miles de RPM, pero está orientada a aproximadamente 60 RPM como máximo.

Un especialista común es el servo de hobby estándar, que tiene algunos bits electrónicos adicionales pero es fundamentalmente un motor de engranajes. Echa un vistazo a cualquier lugar que venda motores para robótica o excedentes electrónicos y verás varios motores de engranajes diferentes para elegir.

Los motores de engranajes de CC se controlan igual que los motores de CC normales, por lo que el protector del motor Arduino funciona bien con ellos.

El par de torsión de un motor típico variará a medida que gira, según la posición del motor dentro de cada "paso" del conmutador. Este par variable hace que sea muy difícil hacer girar un motor suavemente a velocidades muy lentas.

Un remedio común es golpear el motor con ráfagas cortas de corriente, donde cada ráfaga es lo suficientemente larga como para mover el motor por al menos un paso del conmutador. Cuanto más largos sean los estallidos, más predecible será el comportamiento del motor, pero más desigual será la salida. Tenga en cuenta que hay dos formas de hacerlo: (1) Deje que el motor gire libremente después de cada ráfaga de corriente; (2) Freno dinámico del motor después de cada ráfaga. El uso del enfoque # 1 normalmente requerirá mucha menos potencia para alcanzar cualquier velocidad dada, pero el enfoque # 2 ofrece un control de la velocidad mucho más preciso. Tenga en cuenta que cuando utilice la aproximación # 2, el motor consumirá casi toda su corriente de parada (y disipará su potencia de parada total) durante la mayor parte del tiempo que esté encendido; Si un motor tuviera una corriente de parada de 1 amperio y una corriente de funcionamiento de 100 mA, el funcionamiento del motor a un ciclo de trabajo del 1% sería seguro, pero si lo hace a un 50% podría sobrecalentarse fácilmente (podría generar casi 50 veces). tanto calor como funcionaría normalmente).

Si su objetivo es hacer que el motor funcione a una velocidad fácilmente controlable que sea aproximadamente el 1% de la velocidad normal, y si el consumo de energía no es una preocupación, el enfoque # 2 puede ser bueno. Si la carga mecánica es consistente, el enfoque # 1 puede ser bueno. De lo contrario, es posible que necesite un feedback de velocidad del motor.

En términos generales, un potenciómetro no será una buena opción para controlar la velocidad de un motor de CC, a menos que sea muy pequeño (por ejemplo, unos pocos 100 mA de extracción) ya que el potenciómetro debe estar clasificado Para la corriente que toma el motor. Además, a medida que restringe la corriente, también está consumiendo energía del motor. Por lo tanto, a velocidades lentas utilizando un mecanismo limitador de corriente, descubrirá que solo puede obtener una pequeña fracción del par que puede a altas velocidades.

Los motores de engranajes de CC, como se señaló, son más apropiados para reducir la velocidad. Alternativamente, puede diseñar su propia cadena de engranajes, pero no es probable que sea rentable. Dayton produce una gama de motores de engranajes de 12 V CC a un precio razonable que van tan bajos como 0.6 RPM (IIRC).

Luego, si desea utilizar la velocidad nominal como la velocidad máxima, entonces un controlador de velocidad PWM puede ser muy útil. Si bien no hay nada malo con el protector del motor Adafruit para el control del motor de CC, prefiero un controlador de velocidad externo, como el controlador compacto L298 de Solarbotics para motores de engranajes de CC más grandes.

Su amigo tiene razón, que cada motor tendrá características diferentes en cuanto al ciclo de trabajo de PWM más bajo al que responderá de manera confiable. Para la mayoría de mis motores, parece limitar alrededor del 25-35% del ciclo de trabajo.

Sí, otra excelente manera de controlar la velocidad de salida es mediante un paso a paso. Te permite dar pasos discretos cuando quieras. Mientras que un servo también le permite dar pasos discretos, los menos costosos tienden a limitarse a movimientos mínimos de 1 grado, y están diseñados para moverse lo más rápidamente posible desde la posición actual a la posición definida. Un motor paso a paso estándar de 200 pasos, con un controlador de microstepping 8x, le proporcionará aproximadamente 4 veces la resolución y, por lo tanto, la capacidad de hacer incrementos más suaves y suaves.

El motor paso a paso sería perfecto para lo que parece que quieres hacer. El inconveniente típico de un paso a paso es su baja velocidad. Sin embargo, considerando que dijiste que quieres ir de lento a lento, funcionaría

Hay "motores digitales BLDC" como los fabricados por ThinGap que hacen que un motor sea liviano, pequeño y tenga una excelente respuesta con un par extremadamente bajo (lento, de alta potencia) y altas velocidades (RPM) sin la necesidad de cualquier engranaje.

¿Alguien ha intentado controlar la velocidad de los motores de CC de bajo voltaje utilizando un circuito de modulador de ancho de pulso (PWM)? En lugar de controlar la velocidad reduciendo el voltaje (que mata el par del motor), el PWM simplemente controla el ciclo de trabajo del voltaje de CC usado. En otras palabras, la tensión de CC completa se aplica al motor, pero se conecta y desconecta muchas veces por segundo. El punto clave es que cada vez que la tensión se aplica al motor, proporciona un par completo. Como resultado, no hay vibración o ruido que sea típico de Motores que intentan superar la inercia.

Los circuitos PWM pequeños están disponibles por alrededor de $ 20.00 que manejarán hasta 1.0 amperios a 12 VCC. Lo uso para controlar los motores de ferrocarril modelo HO Gage. Les permite arrastrarse sin hacer ruido.