Создаем робота своими руками

[Arhat109]

Задам вопрос тут, ибо не знаю где ещё.

Вопрос собственно в том, насколько ШИМ управление коллекторным двигателем способно убить коллектор?

Столкнулся с этим:
Форсировал типовые 130-е моторы в процессе подготовки ребенка к соревнованиям (война роботов - это война моторов! ) Это те, которые тут широко используются в различных вариантах самокатных тележек на базе китайского "мотор-колеса". А чтобы сделать "ишо лучше" в качестве искрогасящего конденсатора поставил 0.22мкф, величину которых получил как резонансную емкость катушек якоря и конденсатора на рабочей частоте вращения.
Переделка заключалась в добавлении пластин на якорь + перемотка якоря до 100% заполнения каркаса с выходом на режим в 6вольт рабочих с током останова ок. 1А. + наращивание корпуса с 0.15мм до примерно 0.5мм, снижающее магнитное сопротивление цепи статора + замена магнитов на более сильные.
В итоге в габарите, чуть большем чем 130-й мотор (толще на 0.7 мм) получил практически до 2.5ватт мех. мощности (Макс момент ок. 75гр*см при токе ок. 1А и ХХ в 19200 об/мин на 9В при токе 0.1А и кпд 59.9% - замерял поставив второй такой же мотор в режим генератора на одном валу). Моторы собирал с новыми коллекторными узлами.

В итоге, примерно через час рабочего режима в роботе со стандартным ШИМ управлением скоростью один из моторов характерно засвистел и тяга упала. Разобрал. Коллекторный узел, точнее пластины коллектора были пропилены так, как будто мотор отработал год или даже два при хорошем режиме эксплуатации.

Вот, хочется спросить: это влияние ШИМ - активная регулировка скорости моторов "под нагрузкой" или это влияние конденсатора "большой емкости", который вполне мог выдавать краковременные импульсы существенно больше ампера или это "суммарный" эффект?

Кто-то сталкивался со снижением надежности мотор-колес из-за ШИМ управления моторами?

[Admin]

Никогда не сталкивался с такими вещами, но что то подсказывает что эта проблема из-за перемотки. Хотя я могу и ошибаться

[Arhat109]

Да вот как-то странно. Не первый мотор перематываем, пара штук перемотана самим дитенком .. а вот такой эффект обнаружен впервые.

все-таки склоняюсь к эффекту от конденсатора. Есть подозрение, что типовой ШИМ в 490гц тупо совпал с гармониками резонансной частоты вращения двигла под оптимальной нагрузкой (1/4 от макс).
Почему так думаю, да просто .. цифирьки похожи:
Применен редуктор 30:1, на котором с колесом диаметром 55мм тележка делает около метра в сек. .. что дает частоту переключения обмоток в около 500гц .. как раз частота типового ШИМ. И примерно на этот режим и настроен резонанс конденсатора.

Косвенно, подтверждается тем, что управлять скоростью движка через ШИМ оказалось "проблематично" .. движок заводится только со скважности 0.3 и более (на в 10 раз меньшей частоте ШИМ заводится от 0.15, но поет некузяво) и реально скорость мало зависит от ШИМ, только на верхних значениях более 200 он как-то управляется.

Насчет перемотки. Она проводилась по всем правилам, виток к витку с проклейкой слоев. Замыканий там точно нет (проверялось на каждом слое), мех. жесткость обмоток (один из факторов добротности) достаточно высока. 100% заполнение велось с проставкой прокладки, чтобы витки соседних обмоток "не мешали" друг другу (что тоже должно повышать добротность итого). Пластины якоря окрашены акрилом с одной стороны и изолированы друг от друга (контакт только через вал мотора), что дало эл. сопротивление между пластинами якоря более 8 ом, замерялось перед намоткой. Это должно сильно снижать токи Фуко и тоже повышать добротность и КПД в целом. Получить КПД более 66(2/3)% на якоре из 3 обмоток (p=1.5) даже теоретически проблематично, если вообще возможно. У нас КПД совместно с редукотором около 60%.

[Admin]

Косвенно, подтверждается тем, что управлять скоростью движка через ШИМ оказалось "проблематично" .. движок заводится только со скважности 0.3 и более (на в 10 раз меньшей частоте ШИМ заводится от 0.15, но поет некузяво) и реально скорость мало зависит от ШИМ, только на верхних значениях более 200 он как-то управляется.

Мотор не греется? В h-мосте драйвера диоды установлены?

[Arhat109]

Драйвер типовой L298N он на биполярниках и с диодами кажись.. сложно сказать греется или нет. С него снят радиатор, и Мега2560, 2 драйвера моторов (под 4 мотора) и батарейный отсек - всё это компактно уложено в один "лего кирпич" и заклеено в лего детальки .. там не подлезть.
Не должно греться, токи моторов за драйвером не превышают 0.5А .. в среднем 0.25А. Это китайским приборчиком.

Сегодня вечером буду ставить "эксременты" на предмет конденсатора и изменения частоты ШИМ. Соревнования уже скоро .. тренировочные заезды уже открыты, а у нас *опа с моторами. Хотели выдать тележку на "шорт трек" с предельной скоростью бега в 2 метра в сек .. и тут такой облом.

[Admin]

Движку нужна постоянка. Я бы в первую очередь для теста, поднял частоту ШИМ и установил емкость побольше, что бы избавиться от резонанса

[Arhat109]

Ни чего не понял.
1. Достал драйвера моторов L298N - не греются ни разу даже при 0.7А на мотор.
2. Побегал с приборчиком за тележкой, в рабочем режиме как и ожидалось потребление 0.25-0.35А тот самый оптимальный режим. Но раскрытый мотор подсвистывает из-за чего тележка заворачивает на одно колесо.
3. Проверить греется ли мотор не удается, слишком хорошо запакован.
4. Разобрал коллекторный узел - якорь теплый но не так чтобы горячий, прочистил и заполировал коллекторные пластины, перепаял кондер уменьшив его до 10н, пропаял все контакты на обоих моторах
.. все работает "как часы". Запаковал обратно - работает.

и? плохой контакт (электроника - наука о контактах) или таки "резонансный кондер"? Грешу на номинал кондера, похоже что "за все надо платить".

[GVS]

День добрый.
Уважаемый Admin, хотел бы попросить вас вернуться к началу истории, ну когда вы еще давным давно начинали строить своего робота...
А именно попросить у вас помощи в подключении гироскопа к ардуинке и снятию с него адекватных параметров, сейчас пытаюсь на РУ модели судна на воздушной подушке управлять корректировкой крена и тангажа с помощью ардуинки и гироскопа GY-521 для получения углов наклона использую алгоритм Кальмана, но в нем подвязан акселерометр, а имея вибрацию всей модели получаю проблемы с углами, они довольно сильно скачут, у вас же собственный метод считывания показаний гироскопа (меня акселерометр не интересует на данном этапе), но в полном скетче вашего робота моего ума разобраться не хватило... Можно у вас попросить простой пример снятия хотя бы одного значения угла отклонения??? Буду при много благодарен...

[Admin]

А если просто усреднять показания? Считали 10 показаний, сложили их и разделили на 10
Мой метод будет искать часто встречающиеся значения или близких по значению (-+) показаний из 10 считаных

[GVS]

Сообщение от Admin

А если просто усреднять показания? Считали 10 показаний, сложили их и разделили на 10
Мой метод будет искать часто встречающиеся значения или близких по значению (-+) показаний из 10 считаных

Думал о таком варианте... Но вот в сообщении №86 этой ветки описано применение гироскопа на роботе (извиняюсь не досмотрел, что это не ваш пост и обратился к вам за помощью), не могу понять как человек с гироскопа получает данные Буду пытаться резать код отсеивая не нужное...