Inteligentny silnik V5 (11 W) musiał być idealny, aby V5 odniósł sukces. Tysiące godzin inżynierii i analiz włożono w zaprojektowanie tego silnika. Wszystko musi ze sobą współpracować: silnik, przekładnie, enkoder, modułowa kaseta przekładni, płytka drukowana, zarządzanie ciepłem, opakowanie i montaż. Użytkownicy mogą kontrolować kierunek, prędkość, przyspieszenie, położenie i ograniczenie momentu obrotowego silnika.
Konsekwencja to nazwa tej gry. Oprogramowanie ogranicza maksymalną prędkość silnika, co nie tylko sprawia, że wydajność różnych silników jest bardziej spójna, ale umożliwia pracę silnika z maksymalną prędkością pod obciążeniem. W rzeczywistości silnik może pracować z maksymalną prędkością, aż osiągnie około 60% mocy szczytowej (12,75 W) lub 35% momentu obrotowego utyku (2,1 Nm).
Silnik jest również w stanie wytworzyć ponad 11 W w 30% zakresu prędkości, zapewniając zespołom VEX Robotics Competition niespotykaną moc.
Konstrukcja przekładni wewnętrznej silnika V5 Smart Motor (11 W) musi wytrzymać całą moc silnika oraz nadużycia sił zewnętrznych docierających do silnika z obciążonych ramion i pędu robota. Przekładnia jest naszą najsolidniejszą jak dotąd. Metalowe koła zębate są stosowane we wszystkich lokalizacjach o wysokim momencie obrotowym ze względu na wytrzymałość. W miejscach o niskim obciążeniu i dużych prędkościach stosowane są przekładnie z tworzywa sztucznego, zapewniające płynną i wydajną pracę. Wewnętrzny wkład przekładniowy może być zmieniany przez użytkownika w celu uzyskania przełożeń wyjściowych 6:1, 18:1 i 36:1.
Gniazdo wału silnika może pomieścić wały napędowe 1/8 cala, a także wały o dużej wytrzymałości 1/4 cala.
Wewnętrzna płytka drukowana silnika ma pełny mostek H i własny mikrokontroler Cortex M0 do pomiaru położenia, prędkości, kierunku, napięcia, prądu i temperatury. Mikrokontroler obsługuje własny PID (pochodna proporcjonalno-całkowa) ze sterowaniem prędkością, kontrolą położenia, kontrolą momentu obrotowego, wzmocnieniem wyprzedzającym i planowaniem ruchu podobnie jak w przypadku robotów przemysłowych. PID jest obliczany wewnętrznie z częstotliwością 10 milisekund. Wartości PID silnika są wstępnie dostrojone przez firmę VEX w celu zapewnienia doskonałej wydajności we wszystkich warunkach pracy.
Zaawansowani użytkownicy mogą ominąć wewnętrzny PID i przejąć bezpośrednią kontrolę za pomocą surowego, niezmienionego sterowania PWM (modulacja szerokości impulsu). Sterowanie pierwotne ma nadal te same limity obrotów, limity prądu i maksymalne napięcie, które utrzymują identyczne osiągi silnika.
Dodatkową kontrolę silnika V5 Smart zapewniają wewnętrzne enkodery. Mierzą one wielkość obrotu gniazda wału. Obrót jest podzielony na pewną liczbę kroków lub „taktów”, które dostarczają informacji zwrotnych na temat wielkości obrotu wału. Rozdzielczość enkodera jest określona przez wewnętrzną kasetę zębatą silnika. Wartości enkodera podano w poniższej tabeli dla każdego wkładu przekładni.
„Stała wydajność silnika zmienia zasady gry”
Jedną z najbardziej unikalnych możliwości inteligentnego silnika V5 (11 W) jest całkowicie stała wydajność. Silnik pracuje wewnętrznie przy napięciu nieco niższym niż minimalne napięcie akumulatora, a moc silnika jest dokładnie kontrolowana z dokładnością +/-1%. Oznacza to, że silnik będzie działał tak samo podczas każdego meczu i każdego biegu autonomicznego, niezależnie od poziomu naładowania akumulatora i temperatury silnika.
Prąd utyku jest ograniczony do 2,5 A, aby utrzymać kontrolę nad ciepłem bez wpływu na moc szczytową. Ograniczenie prądu utyku eliminuje potrzebę automatycznego resetowania bezpieczników (urządzeń PTC) w silniku, co może powodować niezamierzone przestoje silnika. Limit 2,5 A zasadniczo usuwa niepożądany obszar krzywej wydajności silnika, zapewniając, że użytkownicy nie spowodują niezamierzonego przeciągnięcia. Na koniec, aby zapewnić trwałość silnika, monitorowana jest temperatura wewnętrzna. Jeśli silnik zbliża się do niebezpiecznej temperatury, użytkownik otrzymuje ostrzeżenie. Jeśli silnik osiągnie granicę temperatury, wydajność zostanie automatycznie zmniejszona, aby zapobiec uszkodzeniu. Silnik ma cztery poziomy reakcji na rosnącą temperaturę. Każdy poziom temperatury ogranicza prąd silnika: poziom 1 = 50% prądu, 2 = 25% prądu, 3 = 12,5% prądu, 4 = 0% prądu.
Silnik dokładnie oblicza moc wyjściową, sprawność i moment obrotowy, dając użytkownikowi w każdej chwili prawdziwy obraz wydajności silnika. Pozycja i kąt są podawane z dokładnością do 0,02 stopnia. Wszystkie te dane są raportowane i przedstawiane na wykresie na desce rozdzielczej silnika V5. Aby uzyskać więcej informacji na temat przeglądania pulpitu nawigacyjnego silnika V5, przejrzyj artykuł z biblioteki VEX.
Wkładki gwintowane nr 8-32 silnika można obrócić w obudowie silnika, dzięki czemu będą one równo z obudową, a nie lekko wystawały. Jest to przydatne, gdy silnik nie będzie montowany bezpośrednio do kawałka metalu konstrukcyjnego. Umożliwi to na przykład montaż silnika za pomocą wsporników. W przypadku jakichkolwiek uszkodzeń, dostępnych jest części zamiennych do silnika, więc nie ma konieczności wymiany całego silnika w przypadku jego uszkodzenia. Należą do nich wymiana pokrywy silnika V5 Smart Motor oraz wkładki gwintowane nr 8-32 V5 Smart Motor.
Na koniec porty inteligentnego silnika V5 są podświetlone czerwoną diodą LED w celu komunikacji wizualnej. Brak czerwonego światła oznacza, że nie nawiązano połączenia z zasilanym modułem V5 Brain. Stałe czerwone światło wskazuje, że nawiązano połączenie z zasilanym modułem V5 Brain i komunikuje się on. Szybko migające czerwone światło wskazuje, który silnik jest podłączony do portu wybranego na ekranie informacji o urządzeniu V5 Brain. Wolno migające czerwone światło oznacza błąd komunikacji. Aby uzyskać więcej informacji na temat korzystania z inteligentnego silnika V5 (11 W), przejrzyj następujące artykuły z biblioteki VEX.
| Programowanie silnika | ||
|---|---|---|
|
Ustawienia Motor.setVelocity() Motor.setTorqueLimit() Motor.setStopping() Motor.setRotation() Motor.setTimeout() |
Akcje Motor.spin() Motor.rotateTo() Motor.rotateFor() Motor.stop() Opcje zaawansowane Motor.startRotateTo() Motor.startRotateFor() |
Wykrywanie Silnik.zrobiony() Kierunek silnika() Obrót silnika() Prędkość silnika() Prąd silnika() Moc silnika() Moment obrotowy silnika() Sprawność silnika() Temperatura silnika() |
| Dane techniczne inteligentnego silnika V5 (11 W). | Silnik 393 + sterownik 29 | |
|---|---|---|
| Prędkość | Około 100, 200 lub 600 obr./min | 120, 160 lub 240 obr./min |
| Moc szczytowa | 11 W | 3,93 W |
| Ciągła moc | 11 W | 2,70 W |
| Moment utyku (z wkładem 100 obr./min) | 2,1 Nm | 1,67 Nm |
| Niska wydajność baterii | 100% mocy wyjściowej | 51% mocy wyjściowej |
| Informacja zwrotna | Położenie Prędkość (obliczona) Prąd Napięcie Moc Moment obrotowy (obliczona) Sprawność (obliczona) Temperatura |
Pozycja1 |
| Koder | 1800 impulsów/obr. przy przełożeniach 36:1 900 impulsów/obr. przy przełożeniach 18:1 300 impulsów/obr. przy przełożeniach 6:1 |
627 cykli/obr. z biegami o wysokim momencie obrotowym1 392 cykli/obr. z biegami High Speed 261 cykli/obr. z biegami Turbo1 |
| Wymiary | 2,26” szer. x 2,82” dł. x 1,30” wys 57,3 mm szer. x 71,6 mm dł. x 33,0 mm wys. |
1,97” szer. x 2,16” dł. x 0,98” wys 50 mm szer. x 55 mm dł. x 25 mm wys. |
| Waga | 0,342 funta grama |
0,209 funta grama |
1. Pozycja silnika 393 wymaga zintegrowanego enkodera silnika (IME).