V5 Smart Motor (11W) өнімділігін түсіну

Ақылды мотор

V5 сәтті болуы үшін V5 Smart Motor (11W) тамаша болуы керек еді. Бұл қозғалтқышты жобалауға мыңдаған сағат инженерлік және талдау жұмсалды. Барлығы бірге жұмыс істеуі керек: қозғалтқыш, беріліс, кодтауыш, модульдік беріліс картриджі, схемалық плата, жылуды басқару, орау және орнату. Пайдаланушылар қозғалтқыштың бағытын, жылдамдығын, үдеуін, орнын және моментінің шегін басқара алады.

blobid0.png

Жүйелілік – ойынның аты. Бағдарламалық қамтамасыз ету қозғалтқыштың максималды жылдамдығын шектейді, бұл әртүрлі қозғалтқыштардағы өнімділікті біркелкі етіп қана қоймайды, сонымен қатар жүктеме кезінде қозғалтқыштың максималды жылдамдықта жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Шын мәнінде, қозғалтқыш максималды қуаттың шамамен 60% (12,75 Вт) немесе тоқтау моментінің 35% (2,1 Нм) жеткенше максималды жылдамдықпен жұмыс істей алады.

Сондай-ақ қозғалтқыш VEX Robotics Competition командаларына бұрын-соңды болмаған қуат бере отырып, жылдамдық диапазонының 30%-да 11 Вт+ шығаруға қабілетті.

Ішкі схема

(11 Вт) V5 Smart моторының ішкі беріліс конструкциясы қозғалтқыштың барлық қуатына және қозғалтқышқа жүктелген қарулар мен робот импульсінен келетін сыртқы күштердің теріс әсерлеріне төтеп беруі керек. Редуктор - бұл біздің ең сенімді. Металл берілістері беріктік үшін барлық жоғары моменттік орындарда қолданылады. Пластикалық берілістер біркелкі және тиімді жұмыс істеу үшін төмен жүктеме, жоғары жылдамдықты орындарда қолданылады. Ішкі беріліс картриджі 6:1, 18:1 және 36:1 шығыс берілістерінің арақатынастары үшін пайдаланушы өзгерте алады.

Қозғалтқыш білігінің розеткасына 1/8 дюймдік жетек біліктері, сондай-ақ 1/4 дюймдік жоғары беріктік біліктері сыяды.

Қозғалтқыштың ішкі схемасында позицияны, жылдамдықты, бағытты, кернеуді, токты және температураны өлшеуге арналған толық H-Bridge және өзінің Cortex M0 микроконтроллері бар. Микроконтроллер өнеркәсіптік роботтарға ұқсас жылдамдықты басқару, позицияны бақылау, айналдыру моментін басқару, алға беруді күшейту және қозғалысты жоспарлаумен жеке PID (пропорционалды-интегралдық туынды) іске қосады. PID ішкі 10 миллисекундтық жылдамдықпен есептеледі. Мотордың PID мәндері барлық жұмыс жағдайларында тамаша өнімділік үшін VEX арқылы алдын ала реттеледі.

Жетілдірілген пайдаланушылар ішкі PID-ді айналып өтіп, өңделмеген, өзгертілмеген PWM (импульстік ен модуляциясы) басқаруымен тікелей бақылауға алады. Шикізат басқаруында қозғалтқыштың өнімділігін бірдей етіп сақтайтын бірдей айн/мин шектері, ток шектері және кернеу максимумы бар.

V5 Smart қозғалтқышын қосымша басқару ішкі кодерлер арқылы жүзеге асырылады. Олар білік розеткасының айналу мөлшерін өлшейді. Айналу бірнеше қадамдарға немесе «кенелерге» бөлінеді, олар білік айналдырған сома туралы кері байланысты қамтамасыз етеді. Кодердің рұқсаты қозғалтқыштың ішкі беріліс картриджімен анықталады. Кодер мәндері төмендегі диаграммада әрбір беріліс картриджі үшін берілген.

«Тұрақты мотор өнімділігі ойынды өзгертеді»

(11 Вт) V5 Smart Мотордың ең бірегей мүмкіндіктерінің бірі - бұл толығымен тұрақты өнімділік. Қозғалтқыш батареяның ең төменгі кернеуінен сәл төмен кернеуде ішкі жұмыс істейді және қозғалтқыштың қуаты +/-1% дейін дәл бақыланады. Бұл батарея зарядына немесе қозғалтқыш температурасына қарамастан, қозғалтқыш әр сәйкестік және әрбір автономды жұмыс үшін бірдей жұмыс істейтінін білдіреді.

Қуаттың максималды шығысына әсер етпестен жылуды бақылауда ұстау үшін тоқтау тогы 2,5А-мен шектеледі. Тоқтап тұрған токты шектеу қозғалтқыштағы автоматты түрде қалпына келтіретін сақтандырғыштардың (PTC құрылғылары) қажеттілігін болдырмайды, бұл қозғалтқыштың күтпеген өшіп қалуына әкелуі мүмкін. 2,5А шегі қозғалтқыштың өнімділік қисығының қалаусыз аймағын айтарлықтай жояды, бұл пайдаланушылардың байқаусызда тоқтап қалу жағдайларын жасамауын қамтамасыз етеді. Соңында, қозғалтқыштың жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін ішкі температура бақыланады. Қозғалтқыш қауіпті температураға жақындаса, пайдаланушы ескерту алады. Қозғалтқыш өзінің температура шегіне жетсе, зақымданбау үшін өнімділік автоматты түрде төмендейді. Қозғалтқыш температураның көтерілуіне төрт деңгейлі жауап береді. Әрбір температура деңгейі қозғалтқыш тогын шектейді: 1-деңгей = 50% ток, 2 = 25% ток, 3 = 12,5% ток, 4 = 0% ток.

Қозғалтқыш нақты шығыс қуатын, тиімділігін және моментін есептейді, бұл пайдаланушыға кез келген уақытта қозғалтқыштардың өнімділігі туралы шынайы түсінік береді. Орны мен бұрышы ,02 градус дәлдікпен хабарланады. Бұл деректердің барлығы V5 мотор бақылау тақтасында баяндалған және графигі көрсетілген. V5 мотор бақылау тақтасын көру туралы қосымша ақпарат алу үшін VEX кітапханасынан осы мақаланы қараңыз.

Қозғалтқыштың №8-32 бұрандалы кірістіргіштерін мотор корпусында төңкеріп қоюға болады және бұл оларды сәл шығыңқы емес, корпуспен бірдей етіп жасайды. Бұл қозғалтқыш құрылымдық металл бөлігіне тікелей орнатылмаған кезде пайдалы. Мысалы, бұл қозғалтқышты тіректерді пайдаланып орнатуға мүмкіндік береді. Қандай да бір зақым болса, қозғалтқыштың ауыстырылатын бөлігі бар, сондықтан ол зақымдалған кезде бүкіл қозғалтқышты ауыстырудың қажеті жоқ. Оларға V5 Smart мотор қақпағын ауыстыру және V5 Smart мотор №8-32 бұрандалы кірістіру кіреді.

Соңында, V5 Smart Motor порттары көрнекі байланыс үшін қызыл жарық диодымен жарықтандырылады. Ешқандай қызыл шам қуаттандырылған V5 миымен байланыс орнатылмағанын көрсетеді. Тұрақты қызыл шам қуаттандырылған V5 миымен байланыс орнатылғанын және оның байланысып жатқанын көрсетеді. Жылдам жыпылықтайтын қызыл шам V5 Brain құрылғы ақпараты экранында таңдалған портқа қандай қозғалтқыш қосылғанын көрсетеді. Баяу жыпылықтайтын қызыл шам байланыс ақауы бар екенін көрсетеді. V5 Smart Motor (11W) пайдалану туралы қосымша ақпарат алу үшін VEX кітапханасынан келесі мақалаларды қараңыз.

Моторлы бағдарламалау
Параметрлер
Motor.setVelocity()
Motor.setTorqueLimit()
Motor.setStopping()
Motor.setRotation()
Motor.setTimeout()
Әрекеттер
Motor.spin()
Motor.rotateTo(

Motor.rotateFor()
Motor.stop()

Қосымша опциялар
Motor.startRotateTo()Motor.startRotateFor()
Сезімдеу
Motor.isDone()
Motor.direction()
Motor.rotation()
Motor.velocity()
Motor.current()
Motor.power()
Motor.moment()
Motor.efficiency()
Motor.temperature()
  V5 Smart Motor (11W) Техникалық сипаттамалары Қозғалтқыш 393 + контроллер 29
Жылдамдық Шамамен 100, 200 немесе 600 айн/мин 120, 160 немесе 240 айн/мин
Ең жоғары қуат 11 Вт 3,93 Вт
Үздіксіз қуат 11 Вт 2,70 Вт
Тоқтау моменті (100 RPM картриджімен) 2,1 Нм 1,67 Нм
Төмен батарея өнімділігі 100% қуат шығысы 51% Қуат шығысы
Кері байланыс Позиция
Жылдамдық (есептелген)
Ток
Кернеу
Қуат
Момент (есептелген)
Тиімділік (есептелген)
Температура
Позиция1
Кодер 36:1 беріліспен 1800 кене/айн
900 кене/айн 18:1 беріліспен
​​300 кене/айн 6:1 беріліспен
Жоғары айналу моменті берілістері бар 627 кене/айналым1
392 кене/айналым Жоғары жылдамдықты беріліспен1
261 кене/айналым Турбо берілісімен1
Өлшемдері 2,26” В x 2,82” L x 1,30” H
57,3 мм Е x 71,6 мм L x 33,0 мм H
1,97” В x 2,16” L x 0,98” H
50 мм Е x 55 мм L x 25 мм H
Салмағы 0,342 фунт
155 грамм
0,209 фунт
95 грамм

1. Мотор 393 Position үшін біріктірілген қозғалтқыш кодтары (IME) қажет.

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

Last Updated: