logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Robot 6-kołowy: wybór silnika DC z przekładnią czy BLDC do pracy inżynierskiej?

Madman07 25 Sie 2012 11:05 2499 3
REKLAMA
  • #1 11243567
    Madman07
    Poziom 19  
    Posty: 444
    Pomógł: 3
    Ocena: 52
    Witam.

    Na pracę inżynierską postanowiłem zbudować robot 6-kołowy (niewielki, ok 20cm długości, ok 0.5kg masy) ze skrętnymi, pasywnymi przegubami. Koniecznie potrzebuję znać dokładną prędkość obrotową (oraz mieć możliwość jej ustawienia), ponieważ skręt przegubów będzie zależeć właśnie od niej (tzn. jeden silnik kręci się wolniej (z wyliczoną prędkością), więc przegub skręca się, w efekcie czego cały robot skręca).
    Stoję między problemem wyboru silnika DC z przekładnią, a silnika BLCD + zrobieniem sterownika własnoręcznie.

    Pierwotnie myślałem o silnikach na zdjęciu nr1 (15zł), lecz plastikowa przekładnia mnie odstrasza (i rozmiary też). Zdjęciu nr2, taki silnik byłby odpowiedni, lecz cena (80zł) mnie przeraża tym bardziej, że musze wszystko wyłożyć z własnej kieszeni (bez możliwości zwrotu) Natomiast z silników BLDC najtańszy silnik (ok 30zł), zdjęcie nr3.

    Nawet, w razie użycia gotowego regulatora, cena jest niższa, niż wyżej podanego silnika (czego chciałbym uniknąć raczej, o ile nie można dostać naprwadę taniego regulatora z obsługą I2C gdzieś). Przeprowadziłem kilka testów na silnikach z CD-ROMu i uważam, ze moment obrotowy jest odpowiedni, by użyć silników BLDC bezpośrednio, bez żadnych przekładni. Ze sterownikiem problemu być nie powinno, wiem co i jak trzeba zrobić, żeby rozkręcić te motorki.

    Poniżej zdecydowałem się wypisać wady/zalety, które ja zauważyłem, lecz jestem również ciekawy opini elektrodowiczów. Proszę tylko o obiektywną ocenę, a nie subiektywne "bierz DC bo wszyscy używają a kontroli prędkości i tak nie potrzebujesz".

    Zalety i wady DC:
    - porządni silnik z metalową przekładnią jest drogi
    - konieczność montowania jakiś enkoderów bądź czujników hala - problematyczne
    - mniejszy moment obrotowy przy niskim napięciu
    - głośny
    - brak dokładniej kontroli nad prędkością obrotową
    - nieco problematyczny montaż
    + łatwe sterowanie

    Zalety i wady BLDC:
    + tańszy niż silnik DC
    + brak przekładni = ciszej i efektywniej
    + łatwy montaż
    + precyzyjna kontrola prędkości obrotowej
    + w miare płaska charakterystyka momentu obrotowego
    + możliwość montażu "w kole" dla zmniejszenia gabarytów
    - koniecznośc wykonania sterownika

    Zatem, co powinienem wybrać?
    P.S. Gdzie można tanio dostać ładne koła? :)

    Robot 6-kołowy: wybór silnika DC z przekładnią czy BLDC do pracy inżynierskiej? Robot 6-kołowy: wybór silnika DC z przekładnią czy BLDC do pracy inżynierskiej?Robot 6-kołowy: wybór silnika DC z przekładnią czy BLDC do pracy inżynierskiej?
  • REKLAMA
  • #2 11243630
    mkrysz8
    Poziom 20  
    Posty: 303
    Pomógł: 46
    Ocena: 116
    Porównujesz cenowo silnik z przekładnią do takiego bez i tutaj już jest pierwszy problem.

    Ale gorsza sprawa - dla zwykłych silników BLDC precyzyjna kontrola prędkości jest nie osiągalna, jeśli chodzi o małe wartości. Wtedy poprostu regulator gubi synchronizację, należało by zastosować silniki BLDC z czujnikami halla, a te z kolei są sporo droższe i ciężko znaleźć taki o stosunkowo niskiej mocy. Przykład: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__21...tar_4_5T_Sensored_Brushless_Motor_7330KV.html

    Silniki DC z przekładnią wcale nie muszą być głośne, chodź zazwyczaj są. Dodatkowo steruj je PWM'em z częstotliwością powyżej słyszalnej dla człowieka (~20kHz), a to również poprawi sytuację.

    Jak sobie wyobrażasz zamontowanie silnika BLDC, który ma ~1500 obrotów na wolt bez przekładni?
  • REKLAMA
  • #3 11244065
    Madrik
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 12534
    Pomógł: 627
    Ocena: 1188
    A może przemyśl koncepcję?
    Może wystarczy inna metoda sterowania? Skrętna oś lub po prostu różnicowanie prędkości silników pod obu stronach jak w małych czołgach?

    Są to metody proste, nie utrudniające konstrukcji, łatwe do zorganizowania.
    Prościej też by było skręcać przeguby nie pasywnie, a za pomocą serwomechanizmów.
    Z odpowiednią aparaturą programowalną można wtedy robić cuda z konfiguracją pojazdu.
  • #4 11244224
    Madman07
    Poziom 19  
    Posty: 444
    Pomógł: 3
    Ocena: 52
    @Madrik - Skręcanie przegubów za pomocą serwomechanizmów nastręcza trudności mechanicznych. Ponadto jeszcze ważnejsza była by tutaj kontrola prędkości kół (no chyba, że chcemy, by niektóre koła "były ciągnięte" bo się za wolno obracają). Pasywne przeguby są chyba najłatwiejsze, bo prędkość kół sama narzuca kąt skrętu przegubu. Natomiast rozwiązania "czołgowego" chcę uniknąć - nieciekawie to wygląda, gdy koła jadą "w poprzek" :) Ah, i tutaj będzie brak jakiejkolwiek aparatury - Promotor stwierdził, że projekt nawet ze sterowaniem przewodowym jest wystarczający.

    @mkrysz8 - Ja się na tych modelarskich cudach nie znam, nie wiem jak to to dokładnie działa. Czujniki Hala zawsze można dołożyć, a na upartego można bez żadnego sprzężenia zwrotnego to sterować. Bez problemu sterowałem tak silnik z CD-ROMu, sygnałem prostokątnym. Gubił się dopiero przy wyższych obrotach lub większym obciążeniu. Pytanie - czy tych modelarskich silników nie można po prostu sterować wolnozmienną (np 5-10Hz) sinusoidą? W każdym razie nadal jest pytanie, czy te plastikowe przekładnie są warte kupna, czy się nie rozpadną przy pierwszym lepszym obciążeniu?
REKLAMA