Το V5 Smart Motor (11W) έπρεπε να είναι τέλειο για να είναι επιτυχημένο το V5. Χιλιάδες ώρες μηχανικής και ανάλυσης αφιερώθηκαν στο σχεδιασμό αυτού του κινητήρα. Όλα πρέπει να λειτουργούν μαζί: ο κινητήρας, τα γρανάζια, ο κωδικοποιητής, η κασέτα αρθρωτών γραναζιών, η πλακέτα κυκλώματος, η θερμική διαχείριση, η συσκευασία και η τοποθέτηση. Οι χρήστες μπορούν να ελέγχουν την κατεύθυνση, την ταχύτητα, την επιτάχυνση, τη θέση και το όριο ροπής του κινητήρα.
Η συνέπεια είναι το κλειδί. Το λογισμικό περιορίζει τη μέγιστη ταχύτητα του κινητήρα, γεγονός που όχι μόνο καθιστά την απόδοση μεταξύ των διαφόρων κινητήρων πιο συνεπή, αλλά επιτρέπει στον κινητήρα να λειτουργεί στη μέγιστη ταχύτητα υπό φορτίο. Στην πραγματικότητα, ο κινητήρας είναι ικανός να λειτουργεί στη μέγιστη ταχύτητα μέχρι να φτάσει περίπου το 60% της μέγιστης ισχύος (12,75W) ή το 35% της ροπής ακινητοποίησης (2,1Nm).
Ο κινητήρας είναι επίσης ικανός να παράγει 11W+ στο 30% του εύρους στροφών, δίνοντας στις ομάδες του VEX Robotics Competition πρωτοφανή ισχύ.
Ο εσωτερικός σχεδιασμός του γραναζιού του έξυπνου κινητήρα V5 (11W) πρέπει να αντέχει σε όλη την ισχύ του κινητήρα και στις καταχρήσεις εξωτερικών δυνάμεων που εισέρχονται στον κινητήρα από τους φορτωμένους βραχίονες και την ορμή του ρομπότ. Το σύστημα μετάδοσης κίνησης είναι το πιο ανθεκτικό μας μέχρι σήμερα. Μεταλλικά γρανάζια χρησιμοποιούνται σε όλες τις θέσεις υψηλής ροπής για αντοχή. Πλαστικά γρανάζια χρησιμοποιούνται σε θέσεις χαμηλού φορτίου και υψηλής ταχύτητας για ομαλή και αποτελεσματική λειτουργία. Ένα εσωτερικό φυσίγγιο γραναζιών μπορεί να αλλάξει από τον χρήστη για σχέσεις μετάδοσης εξόδου 6:1, 18:1 και 36:1.
Η υποδοχή του άξονα του κινητήρα μπορεί να φιλοξενήσει άξονες κίνησης 1/8" καθώς και άξονες υψηλής αντοχής 1/4".
Η εσωτερική πλακέτα κυκλώματος του κινητήρα διαθέτει μια πλήρη γέφυρα H και τον δικό της μικροελεγκτή Cortex M0 για τη μέτρηση της θέσης, της ταχύτητας, της κατεύθυνσης, της τάσης, του ρεύματος και της θερμοκρασίας. Ο μικροελεγκτής εκτελεί το δικό του PID (αναλογική-ολοκληρωτική παράγωγος) με έλεγχο ταχύτητας, έλεγχο θέσης, έλεγχο ροπής, κέρδος προς τα εμπρός και σχεδιασμό κίνησης παρόμοια με τα βιομηχανικά ρομπότ. Το PID υπολογίζεται εσωτερικά με ρυθμό 10 χιλιοστών του δευτερολέπτου. Οι τιμές PID του κινητήρα είναι προρυθμισμένες από την VEX για εξαιρετική απόδοση σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας.
Οι προχωρημένοι χρήστες μπορούν να παρακάμψουν το εσωτερικό PID και να αναλάβουν τον άμεσο έλεγχο με ακατέργαστο, αμετάβλητο έλεγχο PWM (διαμόρφωση πλάτους παλμού). Ο ακατέργαστος έλεγχος εξακολουθεί να έχει τα ίδια όρια στροφών/λεπτό, όρια ρεύματος και μέγιστη τάση που διατηρούν την απόδοση του κινητήρα ίδια.
Ο πρόσθετος έλεγχος του κινητήρα V5 Smart επιτυγχάνεται μέσω εσωτερικών κωδικοποιητών. Αυτά μετρούν την ποσότητα περιστροφής της υποδοχής του άξονα. Η περιστροφή χωρίζεται σε έναν αριθμό βημάτων ή «τικ» που παρέχουν ανατροφοδότηση ως προς το πόσο έχει περιστραφεί ένας άξονας. Η ανάλυση του κωδικοποιητή καθορίζεται από το εσωτερικό φυσίγγιο γραναζιών του κινητήρα. Οι τιμές του κωδικοποιητή παρέχονται στον παρακάτω πίνακα για κάθε κασέτα γραναζιών.
«Η σταθερή κινητική απόδοση αλλάζει τα δεδομένα»
Μία από τις πιο μοναδικές δυνατότητες του (11W) V5 Smart Motor είναι η απόλυτα σταθερή απόδοση. Ο κινητήρας λειτουργεί εσωτερικά με ελαφρώς χαμηλότερη τάση από την ελάχιστη τάση της μπαταρίας και η ισχύς του κινητήρα ελέγχεται με ακρίβεια στο +/-1%. Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας θα αποδίδει το ίδιο για κάθε αγώνα και κάθε αυτόνομη λειτουργία, ανεξάρτητα από τη φόρτιση της μπαταρίας ή τη θερμοκρασία του κινητήρα.
Το ρεύμα ακινησίας περιορίζεται στα 2,5A για να διατηρείται η θερμότητα υπό έλεγχο χωρίς να επηρεάζεται η μέγιστη ισχύς εξόδου. Ο περιορισμός του ρεύματος ακινητοποίησης εξαλείφει την ανάγκη για αυτόματη επαναφορά ασφαλειών (συσκευές PTC) στον κινητήρα, η οποία μπορεί να προκαλέσει ακούσιες διακοπές λειτουργίας του κινητήρα. Το όριο των 2,5A ουσιαστικά εξαλείφει την ανεπιθύμητη περιοχή της καμπύλης απόδοσης του κινητήρα, διασφαλίζοντας ότι οι χρήστες δεν θα δημιουργήσουν ακούσια καταστάσεις ακινητοποίησης. Τέλος, για να διασφαλιστεί η διάρκεια ζωής του κινητήρα, παρακολουθείται η εσωτερική θερμοκρασία. Εάν ένας κινητήρας πλησιάζει μια μη ασφαλή θερμοκρασία, ο χρήστης λαμβάνει μια προειδοποίηση. Εάν ο κινητήρας φτάσει στο όριο θερμοκρασίας του, η απόδοση μειώνεται αυτόματα για να διασφαλιστεί ότι δεν θα προκληθεί ζημιά. Ο κινητήρας έχει τέσσερα επίπεδα απόκρισης στις αυξανόμενες θερμοκρασίες. Κάθε επίπεδο θερμοκρασίας περιορίζει το ρεύμα του κινητήρα: επίπεδο 1 = 50% ρεύμα, 2 = 25% ρεύμα, 3 = 12,5% ρεύμα, 4 = 0% ρεύμα.
Ο κινητήρας υπολογίζει με ακρίβεια την ισχύ εξόδου, την απόδοση και τη ροπή, δίνοντας στον χρήστη μια πραγματική εικόνα της απόδοσης του κινητήρα ανά πάσα στιγμή. Η θέση και η γωνία αναφέρονται με ακρίβεια 0,02 μοιρών. Όλα αυτά τα δεδομένα αναφέρονται και απεικονίζονται γραφικά στον Πίνακα Ελέγχου του Κινητήρα V5. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την προβολή του Πίνακα Ελέγχου του Κινητήρα V5, ανατρέξτε αυτό το άρθρο από τη Βιβλιοθήκη.
Τα ένθετα με σπείρωμα #8-32 του κινητήρα μπορούν να αναποδογυριστούν στο περίβλημα του κινητήρα και αυτό θα τα κάνει να ευθυγραμμιστούν με το περίβλημα αντί να προεξέχουν ελαφρώς. Αυτό είναι χρήσιμο όταν ο κινητήρας δεν πρόκειται να τοποθετηθεί απευθείας σε ένα κομμάτι δομικού μετάλλου. Για παράδειγμα, αυτό θα επιτρέψει την τοποθέτηση του κινητήρα χρησιμοποιώντας προεξοχές. Σε περίπτωση που προκληθεί οποιαδήποτε ζημιά, υπάρχουν ανταλλακτικά για τον κινητήρα, επομένως δεν χρειάζεται να αντικατασταθεί ολόκληρος ο κινητήρας όταν έχει υποστεί ζημιά. Αυτά περιλαμβάνουν το ανταλλακτικό καπάκι κινητήρα V5 Smart και τα ένθετα με σπείρωμα V5 Smart Motor #8-32.
Τέλος, οι θύρες του V5 Smart Motor φωτίζονται με ένα κόκκινο LED για οπτική επικοινωνία. Η απουσία κόκκινου φωτός υποδηλώνει ότι δεν υπάρχει σύνδεση με έναν τροφοδοτούμενο V5 Brain. Ένα σταθερά αναμμένο κόκκινο φως υποδεικνύει ότι έχει γίνει σύνδεση με έναν τροφοδοτούμενο εγκέφαλο V5 και ότι επικοινωνεί. Ένα κόκκινο φως που αναβοσβήνει γρήγορα υποδεικνύει ποιος κινητήρας είναι συνδεδεμένος σε μια θύρα που έχει επιλεγεί στην οθόνη πληροφοριών συσκευής του V5 Brain. Ένα κόκκινο φως που αναβοσβήνει αργά υποδεικνύει ότι υπάρχει σφάλμα επικοινωνίας. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη χρήση του V5 Smart Motor (11W), ανατρέξτε ακόλουθα άρθρα από τη βιβλιοθήκη.
| Προγραμματισμός κινητήρα | ||
|---|---|---|
|
Ρυθμίσεις Motor.setVelocity() Motor.setTorqueLimit() Motor.setStopping() Motor.setRotation() Motor.setTimeout() |
Ενέργειες Motor.spin() Motor.rotateTo() Motor.rotateFor() Motor.stop() Προηγμένες Επιλογές Motor.startRotateTo() Motor.startRotateFor() |
Ανίχνευση Motor.isDone() Motor.direction() Motor.rotation() Motor.velocity() Motor.current() Motor.power() Motor.torque() Motor.officiency() Motor.temperature() |
| Προδιαγραφές Έξυπνου Κινητήρα V5 (11W) | Κινητήρας 393 + Ελεγκτής 29 | |
|---|---|---|
| Ταχύτητα | Περίπου 100, 200 ή 600 σ.α.λ. | 120, 160 ή 240 σ.α.λ. |
| Μέγιστη Ισχύς | 11 Δ | 3,93 Δ |
| Συνεχής ισχύς | 11 Δ | 2,70 W |
| Ροπή ακινητοποίησης (με φυσίγγιο 100 σ.α.λ.) | 2,1 Nm | 1,67 Nm |
| Χαμηλή απόδοση μπαταρίας | 100% Ισχύς εξόδου | 51% Ισχύς εξόδου |
| Ανατροφοδότηση | Θέση Ταχύτητα (υπολογισμένη) Ρεύμα Τάση Ισχύς Ροπή (υπολογισμένη) Απόδοση (υπολογισμένη) Θερμοκρασία |
Θέση1 |
| Κωδικοποιητής | 1800 στροφές/περιστροφή με ταχύτητες 36:1 900 στροφές/περιστροφή με ταχύτητες 18:1 300 στροφές/περιστροφή με ταχύτητες 6:1 |
627 τικ/στροφές με γρανάζια υψηλής ροπής1 392 τικ/στροφές με γρανάζια υψηλής ταχύτητας1 261 τικ/στροφές με γρανάζια Turbo1 |
| Διαστάσεις | 2,26” Π x 2,82” Μ x 1,30” Υ 57,3 mm Π x 71,6 mm Μ x 33,0 mm Υ |
1,97” Π x 2,16” Μ x 0,98” Υ 50 mm Π x 55 mm Μ x 25 mm Υ |
| Βάρος | 0,342 λίβρες 155 γραμμάρια |
0,209 λίβρες 95 γραμμάρια |
1. Η θέση κινητήρα 393 απαιτεί τον ενσωματωμένο κωδικοποιητή κινητήρα (IME).