V5 Smart -moottorin (11 W) suorituskyvyn ymmärtäminen

Älykäs moottori

V5 Smart Motor (11W) piti olla täydellinen V5:lle menestyäkseen. Tämän moottorin suunnitteluun käytettiin tuhansia tunteja suunnittelua ja analysointia. Kaiken on toimittava yhdessä: moottorin, vaihteiden, enkooderin, modulaarisen vaihteistopatruunan, piirilevyn, lämmönhallinnan, pakkauksen ja kiinnityksen. Käyttäjät voivat ohjata moottorin suuntaa, nopeutta, kiihtyvyyttä, asentoa ja vääntömomenttirajaa.

blobid0.png

Johdonmukaisuus on pelin nimi. Ohjelmisto rajoittaa moottorin maksiminopeutta, mikä ei ainoastaan ​​tee eri moottoreiden suorituskyvystä yhtenäisempää, vaan myös mahdollistaa moottorin toiminnan maksiminopeudella kuormitettuna. Itse asiassa moottori pystyy käymään maksiminopeudella, kunnes se saavuttaa noin 60 % huipputehosta (12,75 W) tai 35 % jumitusmomentista (2,1 Nm).

Moottori pystyy myös tuottamaan 11W+ 30 %:lla nopeusalueesta, mikä antaa VEX Robotics Competition -tiimeille ennennäkemättömän tehon.

Sisäinen piirilevy

(11 W) V5 Smart Motorin sisäisen vaihderakenteen on kestettävä moottorin koko teho ja kuormitettujen käsien ja robotin vauhdin moottoriin tulevien ulkoisten voimien väärinkäyttö. Vaihteisto on tähän mennessä vahvin. Metallivaihteita käytetään kaikissa korkean vääntömomentin paikoissa lujuuden vuoksi. Muovisia vaihteita käytetään matalan kuormituksen ja nopean nopeuden paikoissa tasaisen ja tehokkaan toiminnan takaamiseksi. Sisäinen vaihteistokasetti on käyttäjän vaihdettavissa välityssuhteille 6:1, 18:1 ja 36:1.

Moottorin akseliholkkiin mahtuu 1/8" vetoakseleita sekä 1/4" korkealujuuksisia akseleita.

Moottorin sisäisessä piirilevyssä on täysi H-Bridge ja oma Cortex M0 -mikrokontrolleri paikan, nopeuden, suunnan, jännitteen, virran ja lämpötilan mittaamiseksi. Mikro-ohjain käyttää omaa PID-tunnustaan ​​(proportional-integral derivaatta), jossa on nopeudensäätö, asennonsäätö, vääntömomentin ohjaus, myötäkytkentävahvistus ja liikkeen suunnittelu, kuten teollisuusrobotit. PID lasketaan sisäisesti 10 millisekunnin nopeudella. VEX on esivirittänyt moottorin PID-arvot erinomaisen suorituskyvyn saavuttamiseksi kaikissa käyttöolosuhteissa.

Edistyneet käyttäjät voivat ohittaa sisäisen PID:n ja ottaa suoraan ohjauksen raa'alla, muuttumattomalla PWM-ohjauksella (pulssinleveysmodulaatio). Raakasäädöllä on edelleen samat kierroslukurajat, virtarajat ja jännitteen maksimiarvot, jotka pitävät moottorin suorituskyvyn samana.

V5 Smart -moottorin lisäohjaus saadaan aikaan sisäisillä koodereilla. Nämä mittaavat akselin istukan pyörimismäärää. Pyöriminen on jaettu useisiin vaiheisiin tai "tikkeihin", jotka antavat palautetta akselin pyörimismäärästä. Anturin resoluutio määräytyy moottorin sisäisen vaihteiston mukaan. Anturin arvot on annettu alla olevassa taulukossa kutakin vaihdepatruunaa kohti.

"Yksinkertainen moottorin suorituskyky on pelin muuttaja"

Yksi (11 W) V5 Smart Motorin ainutlaatuisimmista ominaisuuksista on täysin tasainen suorituskyky. Moottori käy sisäisesti hieman pienemmällä jännitteellä kuin akun minimijännite, ja moottorin teho on tarkasti säädetty +/-1 %:iin. Tämä tarkoittaa, että moottori toimii samalla tavalla jokaisessa ottelussa ja jokaisessa autonomisessa ajossa akun latauksesta tai moottorin lämpötilasta riippumatta.

Jumivirta on rajoitettu 2,5 A:iin lämmön pitämiseksi hallinnassa vaikuttamatta huipputehoon. Jumivirran rajoittaminen eliminoi moottorin automaattisten nollaussulakkeiden (PTC-laitteiden) tarpeen, mikä voi aiheuttaa tahattomia moottorikatkoksia. 2,5 A raja poistaa olennaisesti moottorin suorituskykykäyrän ei-toivotun alueen ja varmistaa, että käyttäjät eivät aiheuta tahattomasti jumitilanteita. Lopuksi moottorin kestävyyden varmistamiseksi valvotaan sisälämpötilaa. Jos moottori lähestyy vaarallista lämpötilaa, käyttäjä saa varoituksen. Jos moottori saavuttaa lämpötilarajan, suorituskyky heikkenee automaattisesti vaurioiden välttämiseksi. Moottorissa on neljä vastetasoa nouseviin lämpötiloihin. Jokainen lämpötilataso rajoittaa moottorin virtaa: taso 1 = 50 % virtaa, 2 = 25 % virtaa, 3 = 12,5 % virtaa, 4 = 0 % virtaa.

Moottori laskee tarkan lähtötehon, hyötysuhteen ja vääntömomentin, mikä antaa käyttäjälle todellisen käsityksen moottoreiden suorituskyvystä milloin tahansa. Sijainti ja kulma raportoidaan 0,02 asteen tarkkuudella. Kaikki nämä tiedot raportoidaan ja esitetään graafisesti V5 Motor Dashboardissa. Lisätietoja V5 Motor Dashboardin tarkastelusta saat katsomalla tämän artikkelin VEX-kirjastosta.

Moottorin #8-32 kierreliittimet voidaan kääntää ympäri moottorin kotelossa, jolloin ne ovat tasossa kotelon kanssa pikemminkin kuin hieman ulkonevia. Tämä on hyödyllistä, kun moottoria ei asenneta suoraan metalliosaan. Tämä mahdollistaa esimerkiksi moottorin asennuksen erottimien avulla. Jos vaurioita tapahtuu, moottorille on varaosaa , joten koko moottoria ei tarvitse vaihtaa, jos se on vaurioitunut. Näitä ovat V5 Smart Motor Cap Replacement ja V5 Smart Motor #8-32 kierreliittimet.

Lopuksi V5 Smart Motor -portit on valaistu punaisella LED-valolla visuaalista viestintää varten. Punaisen valon puuttuminen tarkoittaa, että yhteyttä ei ole muodostettu sähkökäyttöiseen V5 Brainiin. Tasainen punainen valo osoittaa, että yhteys on muodostettu virtalähteellä toimivaan V5 Brainiin ja se kommunikoi. Nopeasti vilkkuva punainen valo osoittaa, mikä moottori on kytketty V5 Brainin laitetietonäytössä valittuun porttiin. Hitaasti vilkkuva punainen valo ilmaisee, että tiedonsiirtovika. Lisätietoja V5 Smart Motorin (11W) käytöstä saat katsomalla seuraavia VEX-kirjaston artikkeleita.

Moottorin ohjelmointi
Asetukset
Motor.setVelocity()
Motor.setTorqueLimit()
Motor.setStopping()
Motor.setRotation()
Motor.setTimeout()
Toiminnot
Motor.spin()
Motor.rotateTo(

Motor.rotateFor()
Motor.stop()

Lisäasetukset
Motor.startRotateTo()Motor.startRotateFor()
Tunnistus
Moottori.on valmis()
Moottorin suunta()
Moottorin pyörimisnopeus()
Moottorin nopeus()
Moottorin virta()
Moottorin teho()
Moottorin vääntömomentti()
Moottorin tehokkuus()
Moottorin lämpötila()
  V5 Smart Motor (11W) tekniset tiedot Moottori 393 + ohjain 29
Nopeus Noin 100, 200 tai 600 rpm 120, 160 tai 240 rpm
Huipputeho 11 W 3,93 W
Jatkuva teho 11 W 2,70 W
Jumismomentti (100 RPM patruunalla) 2,1 Nm 1,67 Nm
Alhainen akun suorituskyky 100 % teho 51% teho
Palaute Asento
Nopeus (laskettu)
Virta
Jännite
Teho
Vääntömomentti (laskettu)
Hyötysuhde (laskettu)
Lämpötila
Sijainti1
Enkooderi 1800 tikkua/kierros 36:1 vaihteilla
900 tikkua/kierros 18:1 vaihteilla
300 tikkkiä/kierros 6:1 vaihteilla
627 tikkiä/kierros High Torque -vaihteilla1
392 tikkua/kierros High Speed ​​-vaihteilla1
261 tikkua/kierros turbovaihteilla1
Mitat 2,26" L x 2,82" P x 1,30" K
57,3 mm L x 71,6 mm P x 33,0 mm K
1,97" L x 2,16" P x 0,98" K
50 mm L x 55 mm P x 25 mm K
Paino 0,342 lbs
155 grammaa
0,209 lbs
95 grammaa

1. Moottorin 393 asento vaatii integroidun moottorin kooderin (IME).

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: