De V5 Smart Motor (11W) moest perfect zijn om V5 succesvol te laten zijn. Er zijn duizenden uren engineering en analyse gestoken in het ontwerpen van deze motor. Alles moet samenwerken: de motor, tandwielen, encoder, modulaire tandwielpatroon, printplaat, thermisch beheer, verpakking en montage. Gebruikers kunnen de richting, snelheid, acceleratie, positie en koppellimiet van de motor regelen.
Consistentie is de naam van het spel. Software beperkt de maximale snelheid van de motor, waardoor niet alleen de prestaties van verschillende motoren consistenter worden, maar de motor ook onder belasting op maximale snelheid kan werken. In feite kan de motor op maximale snelheid draaien totdat hij ongeveer 60% van het piekvermogen (12,75 W) of 35% van het overtrekkoppel (2,1 Nm) bereikt.
De motor kan ook meer dan 11 W produceren over 30% van het snelheidsbereik, waardoor de teams van VEX Robotics Competition een ongekend vermogen krijgen.
Het interne tandwielontwerp van de (11W) V5 Smart Motor moet bestand zijn tegen al het motorvermogen en tegen misbruik van externe krachten die in de motor komen door belaste armen en robotmomentum. De tandwieltrein is onze meest robuuste tot nu toe. Voor sterkte worden op alle locaties met een hoog koppel metalen tandwielen gebruikt. Op locaties met lage belasting en hoge snelheid worden kunststof tandwielen gebruikt voor een soepele en efficiënte werking. Een interne tandwielpatroon kan door de gebruiker worden gewijzigd voor uitgaande overbrengingsverhoudingen van 6:1, 18:1 en 36:1.
De asaansluiting van de motor is geschikt voor 1/8" aandrijfassen en 1/4" assen met hoge sterkte.
De interne printplaat van de motor heeft een volledige H-brug en een eigen Cortex M0-microcontroller om positie, snelheid, richting, spanning, stroom en temperatuur te meten. De microcontroller voert zijn eigen PID (proportioneel-integraal derivaat) uit met snelheidsregeling, positieregeling, koppelregeling, feedforward-versterking en bewegingsplanning vergelijkbaar met industriële robots. PID wordt intern berekend met een snelheid van 10 milliseconden. De PID-waarden van de motor zijn vooraf afgesteld door VEX voor uitstekende prestaties onder alle bedrijfsomstandigheden.
Gevorderde gebruikers kunnen de interne PID omzeilen en directe controle overnemen met onbewerkte, ongewijzigde PWM-regeling (pulsbreedtemodulatie). De ruwe regeling heeft nog steeds dezelfde toerentallimieten, stroomlimieten en maximale spanning die de prestaties van de motor identiek houden.
Extra controle van de V5 Smart-motor wordt bereikt door interne encoders. Deze meten de hoeveelheid rotatie van de asmof. De rotatie is verdeeld in een aantal stappen of “tikken” die feedback geven over de mate waarin een as is gedraaid. De resolutie van de encoder wordt bepaald door de interne tandwielpatroon van de motor. De encoderwaarden worden per tandwielpatroon weergegeven in het onderstaande schema.
“Consistente motorprestaties zijn een gamechanger”
Een van de meest unieke mogelijkheden van de (11W) V5 Smart Motor zijn volledig consistente prestaties. De motor draait intern op een iets lagere spanning dan de minimumspanning van de accu, en het motorvermogen wordt nauwkeurig geregeld tot +/- 1%. Dit betekent dat de motor voor elke wedstrijd en elke autonome run hetzelfde zal presteren, ongeacht de batterijlading of motortemperatuur.
De blokkeerstroom is beperkt tot 2,5 A om de warmte onder controle te houden zonder het piekvermogen te beïnvloeden. Door de blokkeerstroom te beperken, zijn er geen automatisch resetten van zekeringen (PTC-apparaten) in de motor nodig, wat onbedoelde motoruitval kan veroorzaken. De limiet van 2,5 A verwijdert in wezen het ongewenste deel van de prestatiecurve van de motor, waardoor gebruikers niet onbedoeld blokkeersituaties creëren. Om er zeker van te zijn dat de motor lang meegaat, wordt ten slotte de interne temperatuur bewaakt. Als een motor een onveilige temperatuur nadert, krijgt de gebruiker een waarschuwing. Als de motor de temperatuurlimiet bereikt, worden de prestaties automatisch verminderd om ervoor te zorgen dat er geen schade ontstaat. De motor heeft vier reactieniveaus op stijgende temperaturen. Elk temperatuurniveau beperkt de motorstroom: niveau 1 = 50% stroom, 2 = 25% stroom, 3 = 12,5% stroom, 4 = 0% stroom.
De motor berekent nauwkeurig het uitgangsvermogen, de efficiëntie en het koppel, waardoor de gebruiker op elk moment een goed inzicht krijgt in de prestaties van de motor. Positie en hoek worden gerapporteerd met een nauwkeurigheid van 0,02 graden. Al deze gegevens worden gerapporteerd en in grafieken weergegeven op het V5 Motor Dashboard. Voor meer informatie over het bekijken van het V5 Motor Dashboard kunt u artikel uit de VEX-bibliotheekbekijken.
De nr. 8-32 inzetstukken met schroefdraad van de motor kunnen worden omgedraaid in de motorbehuizing, waardoor ze gelijk liggen met de behuizing in plaats van iets uit te steken. Dit is handig als de motor niet rechtstreeks op een stuk constructiemetaal wordt gemonteerd. Hierdoor kan de motor bijvoorbeeld met behulp van afstandhouders worden gemonteerd. Mocht er toch schade optreden, dan zijn er vervangende onderdelen voor de motor. Bij beschadiging hoeft dus niet een hele motor vervangen te worden. Deze omvatten de vervanging van de V5 Smart Motor Cap en de V5 Smart Motor #8-32 inzetstukken met schroefdraad.
Ten slotte zijn de V5 Smart Motor-poorten verlicht met een rode LED voor visuele communicatie. Geen rood lampje geeft aan dat er geen verbinding is gemaakt met een gevoede V5 Brain. Een continu rood lampje geeft aan dat er verbinding is gemaakt met een actieve V5 Brain en dat deze communiceert. Een snel knipperend rood lampje geeft aan welke motor is aangesloten op een poort die is geselecteerd in het apparaatinfoscherm van de V5 Brain. Een langzaam knipperend rood lampje geeft aan dat er een communicatiefout is. Voor meer informatie over het gebruik van de V5 Smart Motor (11W), bekijk de volgende artikelen uit de VEX-bibliotheek.
| Motorprogrammering | ||
|---|---|---|
|
Instellingen Motor.setVelocity() Motor.setTorqueLimit() Motor.setStopping() Motor.setRotation() Motor.setTimeout() |
Acties Motor.spin() Motor.rotateTo() Motor.rotateFor() Motor.stop() Geavanceerde opties Motor.startRotateTo() Motor.startRotateFor() |
Detectie Motor.isDone() Motor.richting() Motor.rotatie() Motor.snelheid() Motor.stroom() Motor.vermogen() Motorkoppel() Motorrendement() Motortemperatuur() |
| Specificaties V5 Smart Motor (11W). | Motor 393 + Regelaar 29 | |
|---|---|---|
| Snelheid | Ongeveer 100, 200 of 600 tpm | 120, 160 of 240 tpm |
| Piekvermogen | 11 W | 3,93 W |
| Continu vermogen | 11 W | 2,70 W |
| Stall Torque (met 100 RPM-cartridge) | 2,1 Nm | 1,67 Nm |
| Lage batterijprestaties | 100% uitgangsvermogen | 51% Vermogen |
| Feedback | Positie Snelheid (berekend) Stroom Spanning Vermogen Koppel (berekend) Rendement (berekend) Temperatuur |
Positie1 |
| Encoder | 1800 tikken/omw met 36:1 versnellingen 900 tikken/omw met 18:1 versnellingen 300 tikken/omw met 6:1 versnellingen |
627 tikken/omw met High Torque-versnellingen1 392 tikken/omw met hogesnelheidsversnellingen1 261 tikken/omw met turboversnellingen1 |
| Dimensies | 2,26” B x 2,82” L x 1,30” H 57,3 mm B x 71,6 mm L x 33,0 mm H |
1,97” B x 2,16” L x 0,98” H 50 mm B x 55 mm L x 25 mm H |
| Gewicht | 0,342 pond gram |
0,209 pond gram |
1. Motor 393 Positie vereist de Integrated Motor Encoder (IME).