¿Cómo limito la corriente de mi motor mientras mantengo la caída de voltaje a través de él?

Su voltaje disminuido b / c una batería de 9V es solo una fuente de voltaje deficiente. Si usa algunas baterías AA o más grandes en serie, la caída de voltaje será mucho menor.

En control de motor, y en muchos campos, deseará utilizar modulación de ancho de pulso (PWM) . Imagina alternar tu interruptor miles de veces por segundo. Si lo pulsabas la mitad del tiempo, tendrías un ciclo de trabajo del 50%, o la mitad del voltaje efectivo en el motor.

PWM es el método estándar de control de voltaje y / o corriente a través de motores y en convertidores CC / CC.

No uso mucho Arduino, pero creo que tiene un PWM incorporado y funciones analógicas que en realidad son PWM. Creo que funciona a ~ 500Hz. No estoy seguro de si esto es lo suficientemente rápido, pero no hará daño a nada que cambie demasiado lentamente. Úselo para controlar su MOSFET directamente (quite el interruptor) usando la función analogWrite. Para implementar esto, mueva su compuerta MOSFET a un PWM analógico u otro y use la función apropiada para aplicar PWM.

Si su frecuencia PWM es demasiado baja, entonces podrá escuchar cómo responde el motor. Por ejemplo, si es 1Hz, entonces el motor se encenderá durante medio segundo y luego se apagará durante medio segundo. Podrás escuchar eso claramente. Aumente la frecuencia PWM hasta que el motor funcione sin problemas. También hay otras razones para cambiar la frecuencia de PWM, pero en su etapa de aprendizaje, esto debería ser suficiente. ¡Disfruta, los motores son divertidos!

Hay algunos "atajos" con los que deberías estar familiarizado, de modo que puedas hacer un "análisis operacional" rápido.
Cuando el transistor está encendido, puedes considerarlo como un cortocircuito (un trozo de cable), por lo que si quieres 5v a través del motor (que es de 1 ohmio), necesitas 5A. Dado que la resistencia interna de la batería es de aproximadamente 2 ohmios, eso reduciría 10v, por lo que necesitaría una batería de 15v capaz de entregar 5A (75 vatios ... 25 vatios para el motor y 50 vatios dentro de la batería). Si puede obtener una batería con solo 1 ohmio de resistencia interna, entonces solo necesitaría 10v, 5A (50 vatios ... 25W para el motor y 25W dentro de la batería).

Tenga en cuenta que dado que el transistor no es realmente corto, su resistencia también consumirá algo de energía que la batería tendría que suministrar.

Así que ahora, usando 1 ohmio para el motor 1ohm para el transistor, y 2 ohmios para la resistencia interna da una resistencia total de 4 ohmios. La corriente máxima que puede proporcionar la batería de 9v es (9/4 =) 2.25A, lo que significa que la tensión máxima que puede obtener el motor (bajo estos parámetros) es de 2.25v (2.25v a través del transistor, y 4.5v dentro de la batería) ).

Lo anterior se consideraría un análisis de "estado estable". Así que ahora, para limitar la corriente y aún proporcionar el voltaje requerido, el método PWM (que se ha propuesto), sería una forma de hacerlo, a costa del menor torque producido por el motor.

Le recomendaría que use una batería de automóvil de 12 voltios y vea si los cambios de medición están más cerca de lo que desea.