A V5 Smart Motor (11 W) teljesítményének megértése

Intelligens motor

A V5 Smart Motor (11 W) tökéletesnek kellett lennie ahhoz, hogy a V5 sikeres legyen. Több ezer órányi mérnöki munkával és elemzéssel készült ennek a motornak a megtervezése. Mindennek együtt kell működnie: a motornak, a fogaskerekeknek, a kódolónak, a moduláris hajtóműpatronnak, az áramköri lapnak, a hőkezelésnek, a csomagolásnak és a szerelésnek. A felhasználók szabályozhatják a motor irányát, sebességét, gyorsulását, helyzetét és nyomatékhatárát.

blobid0.png

A következetesség a játék neve. A szoftver korlátozza a motor maximális fordulatszámát, ami nemcsak egyenletesebbé teszi a különböző motorok teljesítményét, hanem lehetővé teszi a motor maximális fordulatszámon történő működését terhelés alatt is. Valójában a motor képes maximális fordulatszámon működni, amíg el nem éri a csúcsteljesítmény körülbelül 60%-át (12,75 W) vagy a leállási nyomaték 35%-át (2,1 Nm).

A motor a fordulatszám-tartomány 30%-án 11 W+ teljesítményre is képes, így a VEX Robotics Competition csapatai soha nem látott teljesítményt nyújtanak.

Belső áramköri lap

A (11 W) V5 Smart Motor belső hajtóművének ellenállnia kell a motor teljes erejének, valamint a terhelt karokból és a robot lendületéből a motorba érkező külső erők visszaéléseinek. A fogaskerék az eddigi legrobusztusabb láncunk. Fém fogaskerekeket használnak minden nagy nyomatékú helyen a szilárdság érdekében. Az alacsony terhelésű, nagy sebességű helyeken műanyag fogaskerekeket használnak a sima és hatékony működés érdekében. A belső hajtóműpatron a felhasználó által 6:1, 18:1 és 36:1 kimeneti áttételhez állítható.

A motor tengelyfoglalatába 1/8"-os hajtótengelyek és 1/4"-es nagy szilárdságú tengelyek is beleférnek.

A motor belső áramköri lapja teljes H-híddal és saját Cortex M0 mikrokontrollerrel rendelkezik a pozíció, sebesség, irány, feszültség, áram és hőmérséklet mérésére. A mikrokontroller saját PID-jét (proportional-integral derivative) futtatja sebességszabályozással, pozíciószabályozással, nyomatékszabályozással, előrecsatolt erősítéssel és az ipari robotokhoz hasonló mozgástervezéssel. A PID belső számítása 10 ezredmásodperces sebességgel történik. A motor PID-értékeit a VEX előre beállította a kiváló teljesítmény érdekében minden működési körülmény között.

A haladó felhasználók megkerülhetik a belső PID-t, és közvetlen vezérlést vehetnek át nyers, változatlan PWM (impulzusszélesség-modulációs) vezérléssel. A nyers szabályozás továbbra is ugyanazokkal a fordulatszám-, áramkorlátokkal és feszültségmaximumokkal rendelkezik, amelyek a motor teljesítményét azonosan tartják.

A V5 Smart motor további vezérlését belső jeladók biztosítják. Ezek a tengelyfoglalat forgásának mértékét mérik. A forgatás több lépésre vagy „kulcsra” van osztva, amely visszajelzést ad a tengely elfordulásának mértékéről. Az enkóder felbontását a motor belső hajtómű-patronja határozza meg. A jeladó értékeket az alábbi táblázat tartalmazza minden sebességváltó-patrononként.

„A folyamatos motorteljesítmény megváltoztatja a játékot”

A (11 W) V5 Smart Motor egyik legegyedibb képessége a teljesen egyenletes teljesítmény. A motor belsőleg valamivel alacsonyabb feszültségen működik, mint az akkumulátor minimális feszültsége, és a motor teljesítménye pontosan +/-1%-ra van szabályozva. Ez azt jelenti, hogy a motor ugyanazt fog teljesíteni minden meccsen és minden önálló üzemben, függetlenül az akkumulátor töltöttségétől vagy a motor hőmérsékletétől.

Az elakadási áram 2,5 A-ra korlátozódik, hogy a hőt kontroll alatt tartsa anélkül, hogy befolyásolná a csúcsteljesítményt. Az elakadási áram korlátozása kiküszöböli a motorban lévő automatikus visszaállító biztosítékok (PTC-eszközök) szükségességét, amelyek nem kívánt motorkimaradást okozhatnak. A 2,5A-es korlát lényegében eltávolítja a motor teljesítménygörbéjének nemkívánatos tartományát, biztosítva, hogy a felhasználók véletlenül ne okozzanak elakadást. Végül, hogy megbizonyosodjon a motor élettartamáról, a belső hőmérsékletet figyelik. Ha egy motor nem biztonságos hőmérséklethez közelít, a felhasználó figyelmeztetést kap. Ha a motor eléri a hőmérsékleti határértékét, a teljesítmény automatikusan csökken, hogy ne sérüljön meg. A motor négy fokozatban reagál az emelkedő hőmérsékletre. Minden hőmérsékleti szint korlátozza a motor áramát: 1. szint = 50% áram, 2 = 25% áram, 3 = 12,5% áram, 4 = 0% áram.

A motor pontos kimeneti teljesítményt, hatékonyságot és nyomatékot számít ki, így a felhasználó bármikor megértheti a motor teljesítményét. A pozíciót és a szöget 0,02 fokos pontossággal jelentik. Mindezeket az adatokat a V5 Motor Dashboard jelenti és ábrázolja. A V5 Motor Dashboard megtekintésével kapcsolatos további információkért tekintse meg ezt a cikket a VEX Library-ből.

A motor #8-32 menetes betétjeit meg lehet fordítani a motorházban, így nem enyhén kilógnak, hanem egy szintbe kerülnek a házzal. Ez akkor hasznos, ha a motort nem közvetlenül egy szerkezeti fémdarabra szerelik fel. Ez például lehetővé teszi, hogy a motort elágazásokkal szereljék fel. Ha bármilyen kár keletkezik, cserealkatrész van a motorhoz, így az egész motort nem kell kicserélni, ha megsérül. Ezek közé tartozik a V5 Smart Motor sapkacsere és a V5 Smart Motor #8-32 menetes betétek.

Végül a V5 Smart Motor portjai piros LED-del vannak megvilágítva a vizuális kommunikáció érdekében. A piros fény hiánya azt jelzi, hogy nincs kapcsolat a meghajtott V5 Brainnel. Folyamatos piros fény jelzi, hogy a kapcsolat létrejött a meghajtott V5 Brainnel, és az kommunikál. Gyorsan villogó piros fény jelzi, hogy melyik motor csatlakozik a V5 Brain eszközinformációs képernyőjén kiválasztott porthoz. A lassan villogó piros lámpa kommunikációs hibát jelez. A V5 Smart Motor (11W) használatával kapcsolatos további információkért tekintse a következő cikkeket a VEX könyvtárból.

Motor programozás
Beállítások
Motor.setVelocity()
Motor.setTorqueLimit()
Motor.setStopping()
Motor.setRotation()
Motor.setTimeout()
Műveletek
Motor.spin()
Motor.rotateTo()
Motor.rotateFor()
Motor.stop()

Speciális opciók
Motor.startForgatás
Motor.startRotateFor()
Érzékelés
Motor.kész()
Motor.irány()
Motor.forgás()
Motor.sebesség()
Motor.áram()
Motor.teljesítmény()
Motor.nyomaték()
Motor.hatékonyság()
Motor.hőmérséklet()
  V5 Smart Motor (11W) műszaki adatok 393-as motor + 29-es vezérlő
Sebesség Körülbelül 100, 200 vagy 600 ford./perc 120, 160 vagy 240 ford./perc
Csúcsteljesítmény 11 W 3,93 W
Folyamatos teljesítmény 11 W 2,70 W
Leállási nyomaték (100 ford./perc patronnal) 2,1 Nm 1,67 Nm
Alacsony akkumulátor-teljesítmény 100%-os teljesítmény 51% Teljesítmény
Visszacsatolás Pozíció
Sebesség (számított)
Áram
Feszültség
Teljesítmény
Nyomaték (számított)
Hatékonyság (számított)
Hőmérséklet
1pozíció
Kódoló 1800 ketygés/fordulat 36:1 sebességfokozattal
900 ketygés/fordulat 18:1 sebességfokozattal
300 ketygés/fordulat 6:1 sebességfokozattal
627 ketygés/fordulat nagy nyomatékú fokozatokkal1
392 ütés/fordulat nagy sebességű fokozatokkal1
261 ketygés/fordulat turbó fokozatokkal1
Méretek 2,26” szélesség x 2,82” hosszúság x 1,30” ma
57,3 mm sz x 71,6 mm hosszú x 33,0 mm ma
1,97” szélesség x 2,16” hosszúság x 0,98” ma
50 mm sz x 55 mm hosszú x 25 mm ma
Súly 0,342 font
155 gramm
0,209 font
95 gramm

1. A 393-as motor pozícióhoz integrált motorkódoló (IME) szükséges.

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

Last Updated: