매우 느린 전동기

고객이 물었습니다 :

작은 취미 크기의 DC 모터를 저속에서 제로 RPM까지 실행되는 사용자 변수 범위로 감속하고 싶습니다. 전원 공급 장치 및 전위차계에 벽면 사마귀를 사용하여 속도를 설정하지만 모터의 부하가 약간 변경 될 수 있습니다. 모터의 항력은 매우 낮지 만, 항력이 변하면 모터 속도가 상당히 안정적으로 유지되기를 바랍니다.

PWM의 범위가 0 ~ 100 %이기 때문에 두 사람이이 목적으로 PWM 컨트롤러를 사용하라고 말했습니다. 물론 이것은 RPM이 아닙니다. 다른 한 사람은 PWM의 헤르츠 정격이이를 허용하기 위해 높을 수 있거나 펄스가 모터를 자극 할 때 모터를 자극하기에 충분한 양의 힘을 가지고 있지 않을 수 있기 때문에 모터가 제대로 감속하지 않을 수 있다고 말했다 속도는 0에 가깝게 설정됩니다.

스테퍼 모터 사용에 대해 생각하여 Arduino 키트-v1.0 용 Adafruit Motor / Stepper / Servo Shield를 보았지만이 내용에 대해서는 거의 알지 못하므로 이것이 올바른지 알 수 없습니다.

노브를 돌려 RPM의 몇 부분에서 "느린"속도까지의 모터 속도를 변경하고 싶습니다 (예 : 60RPM)? ...아마도?

아 ... 비교적으로 저렴하고 간단하게 설정할 수 있습니다!

이견있는 사람?

낮은 RPM에서는 DC 모터가 제대로 작동하지 않습니다. 그들은 멈추고 끔찍한 토크를 가지고 있습니다. 그래서 사람들은 기어 모터를 만들었습니다. 기어 기어가 통합 된 모터입니다. 결과는 약간 부피가 큰 모터처럼 보이지만 RPM이 낮고 토크가 높은 모터입니다. 기어 모터 구동을 분리하는 경우 모터 부품이 실제로 수천 RPM으로 작동하는 것을 볼 수 있지만 최대 60 RPM으로 기어 다운됩니다.

일반적으로 특화된 하나는 표준 전자 서보이며, 일부 추가 전자 비트가 있지만 기본적으로 기어 모터입니다. 로봇 또는 잉여 전자 장치 용 모터를 판매하는 곳을 확인하면 선택할 수있는 다양한 기어 모터가 표시됩니다.

DC 기어 모터는 일반 DC 모터와 마찬가지로 제어되므로 Arduino 모터 쉴드가 제대로 작동합니다.

일반적인 모터의 토크는 각 정류자 "스텝"내의 모터 위치에 따라 회전함에 따라 달라집니다. 이 가변 토크로 인해 모터를 매우 느린 속도로 부드럽게 돌리기가 매우 어렵습니다.

일반적인 해결책은 짧은 버스트 전류로 모터를 때리는 것입니다. 각 버스트는 모터를 적어도 하나의 정류자 단계만큼 움직일 수있을만큼 길다. 버스트가 길수록 모터의 동작이 더 예측 가능하지만 출력이 더 '거칠어집니다'. 이를 수행하는 두 가지 방법이 있습니다. (1) 각 전류 버스트 후 모터 프리휠을 작동시킵니다. (2) 각 버스트 후 모터를 동적 브레이크. 접근법 # 1을 사용하면 주어진 속도를 달성하기 위해 일반적으로 훨씬 적은 전력이 필요하지만 접근법 # 2는 속도를 훨씬 세밀하게 제어합니다. 접근법 # 2를 사용할 때, 모터는 거의 대부분의 시간 동안 거의 모든 최대 실속 전류를 소비하고 (최대 전체 실속 전력을 소산합니다); 모터에 1A의 정지 전류와 100mA의 작동 전류가있는 경우, 1 % 듀티 사이클에서 모터를 실행하는 것이 안전합니다.

목표가 모터를 정상 속도의 약 1 %에 달하는 훌륭하게 제어 가능한 속도로 작동시키고 전력 소비가 중요하지 않은 경우 2 번 방법이 좋습니다. 기계적 하중이 일정하면 접근법 # 1이 좋을 수 있습니다. 그렇지 않으면 모터 속도 피드백이 필요할 수 있습니다.

일반적으로 포텐셔미터는 DC 모터의 속도를 제어하는 ​​데 적합 하지 않습니다 . 단, 포텐셜 모터는 모터가 끌어내는 전류에 대해 포트를 평가해야하므로 매우 작습니다 (100mA 드로우 생각). 또한 전류를 제한함에 따라 모터에서 전력을 소비합니다. 따라서 전류 제한 메커니즘을 사용하여 느린 속도에서는 고속에서 가능한 토크의 작은 부분 만 이끌어 낼 수 있습니다.

지적했듯이 DC 기어 모터는 속도를 줄이는 데 더 적합합니다. 또는 자체 기어 체인을 만들 수도 있지만 비용 효과적 일 가능성은 없습니다. Dayton은 저렴한 가격의 12V DC 기어 모터를 0.6RPM (IIRC)만큼 낮게 만듭니다.

그런 다음 정격 속도를 최대 속도로 사용하려면 PWM 속도 컨트롤러가 매우 유용 할 수 있습니다. DC 모터 제어를위한 adafruit 모터 쉴드에는 아무런 문제가 없지만 더 큰 DC 기어 모터를위한 Solarbotics의 L298 소형 드라이버와 같은 외부 속도 컨트롤러를 선호합니다.

귀하의 친구는 각 모터가 PWM 듀티 사이클에 대해 신뢰성있게 반응 할 수있는 다른 특성을 가지게 될 것입니다. 대부분의 모터에서 듀티 사이클은 약 25-35 %로 제한됩니다.

예, 출력 속도를 제어하는 ​​또 다른 훌륭한 방법은 스테퍼를 사용하는 것입니다. 원하는대로 선택할 수 있습니다. 서보를 사용하면 불연속적인 단계를 수행 할 수 있지만 비용이 적게 드는 단계는 최소 1도 움직임으로 제한되는 경향이 있으며 현재 위치에서 정의 된 위치로 가능한 빨리 이동하도록 설계되었습니다. 8x 마이크로 스테핑 드라이버가있는 표준 200 단계 스테퍼 모터는 약 4 배의 해상도를 효과적으로 제공하므로 더 부드럽고 작은 증분을 만들 수 있습니다.

스테퍼 모터는 원하는 사운드에 완벽합니다. 스테퍼의 일반적인 단점은 속도가 느리다는 것입니다. 그러나 느리게 느리게 가고 싶다고 말하면 효과가 있습니다.

ThinGap에서 만든 것과 같은 "디지털 BLDC 모터"는 경량, 소형, 초저 토크 (저속, 고출력) 및 고속 (RPM)에서 뛰어난 응답 성을 갖는 모터를 만들 필요가 없습니다. 어떤 장비.

펄스 폭 변조기 (PWM) 회로를 사용하여 저전압 DC 모터의 속도를 제어하려고 시도한 사람이 있습니까? PWM은 전압을 줄여 속도를 제어하는 ​​대신 (모터의 토크를 강제 종료) 사용 된 DC 전압의 듀티 사이클을 제어합니다. 다시 말해, 전체 DC 전압이 모터에 적용되지만 1 초에 여러 번 켜지고 꺼집니다. 중요한 점은 전압이 모터에 적용될 때마다 최대 토크를 제공한다는 것입니다. 결과적으로, 관성을 극복하려는 모터의 일반적인 진동이나 소음은 없습니다.

소형 PWM 회로는 12VDC에서 최대 1.0A를 처리하는 약 $ 20.00에 구입할 수 있습니다. HO 게이지 모델 철도 엔진을 제어하는 ​​데 사용합니다. 소리를 내지 않고 소리를 낼 수 있습니다.