Motor para movimiento preciso a baja velocidad pero también capaz de altas velocidades

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Estoy tratando de diseñar un sistema que debería rotar hasta 4000 rpm cuando sea necesario, pero también ser capaz de un posicionamiento preciso (ojalá sea de menos de 100 rpm) o inferior. Tengo un codificador de posición absoluta para el control de bucle cerrado. La carga en el motor es muy pequeña (una pieza delgada de plástico).

Lo que he probado hasta ahora:

  • Un motor de hobby BLDC con un ESC. Esto funciona perfectamente para altas velocidades, pero no he podido lograr que el ESC vaya más lento que ~ 1000 rpm.
  • Un motor paso a paso funciona perfectamente a bajas velocidades y en micro paso a paso + el codificador ofrece una gran resolución. Sin embargo, no he podido obtener un paso a paso estándar de NEMA 17 para ir más rápido que 200 rpm a 12 V, incluso cuando acelero lentamente.

Estos son un orden de magnitud fuera de lo que quiero en términos de rango de velocidad.

Algunas posibilidades que he pensado:

  • Reducir el BLDC. El inconveniente es que la velocidad máxima también disminuirá proporcionalmente y volveremos a necesitar un motor con un rango de alta velocidad.
  • Preparando el motor paso a paso. Esto reduciría la resolución efectiva de manera inaceptable mientras aumenta la velocidad.
  • Controlar el BLDC manualmente sin el ESC. No estoy seguro de si puedo conseguir que un motor de hobby promedio funcione lento y suave, incluso si encontré un controlador adecuado.

¿Cuál es la mejor manera de resolver este problema donde puedo tener un control preciso a bajas velocidades pero también la posibilidad de altas velocidades cuando sea necesario? ¿Hay algún otro tipo de motor o forma de controlar estos motores que me puedan dar lo que quiero?

    
pregunta nfkb

3 respuestas

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La mayoría de los hobby ESC operan su motor sin sensores. Así que el RPM es inestable para detectar a nivel de la cadena Significa que el control correcto de la velocidad no es fácil a baja velocidad porque el control sensitivo funcionaría en cierto nivel de velocidad.

El motor paso a paso es bueno en la aplicación de posición. Si desea utilizar un motor paso a paso como control de velocidad, debe aplicar el control vectorial en lugar del circuito abierto. Entonces obtendrás más de 600 RPM.

    
respondido por el Paul Jay H.K
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Use un escalonador de reluctancia variable para un posicionamiento fino y un motor de inducción para altas velocidades, acoplar ambos ejes juntos.

Ambos tipos de motor no producen par cuando están apagados, y no generan voltaje cuando se giran, por lo que el paso a paso no intentará generar kilovoltios cuando se hace girar a altas velocidades y el motor de inducción no interferirá con el posicionamiento fino.

    
respondido por el Jasen
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Necesita un codificador rotatorio en un motor paso a paso, donde el codificador le proporciona el mismo número de pulsos que los pasos del motor. Luego puede usar el codificador para saber cuándo conmutar el motor paso a paso. Con el controlador adecuado, debería poder superar los 4000 RPM que desea cuando sea necesario.

Se requerirá cierto ajuste mecánico del disco del codificador al ángulo del eje para obtener el par de aceleración óptimo.

    
respondido por el Trevor_G

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