Огляд двигуна V5

функція

Розумний двигун V5 є продуктом тисяч годин розробки та аналізу, спрямованих на вдосконалення шестерень, кодерів, модульних картриджів, а також друкованої плати, терморегулятора, упаковки та кріплення. Ця продумана конструкція дозволяє користувачам керувати напрямком, швидкістю, прискоренням, положенням і крутним моментом двигуна, який повертає колеса, руки, кігті або будь-який рухомий компонент робота. Інтелектуальний двигун V5 надає дані зворотного зв’язку щодо свого положення, швидкості, струму, напруги, потужності, крутного моменту, ефективності та температури. 

Особливості & досягнень

Інтегрована система управління

• Внутрішня друкована плата V5 Smart Motor використовує повний Н-міст і власний мікроконтролер Cortex M0 для вимірювання положення, швидкості, напрямку, напруги, струму та температури. Мікроконтролер керує власним PID (пропорційно-інтегрально-похідним) із керуванням швидкістю, положенням, крутним моментом, посиленням прямого зв’язку та плануванням руху, подібно до промислових роботів. PID обчислюється внутрішньо з частотою 10 мілісекунд, а значення PID попередньо налаштовані VEX для стабільної продуктивності в усіх робочих умовах. 
• Користувачі можуть регулювати значення PID двигуна, щоб налаштувати продуктивність двигуна для більш просунутих механічних систем. Досвідчені користувачі можуть обійти внутрішній PID і взяти пряме керування за допомогою необробленого незмінного керування ШІМ (широтно-імпульсна модуляція). ШІМ, як і ПІД-регулювання, все ще має ті самі обмеження, які забезпечують сталість продуктивності двигуна.
• Додаткове керування двигуном V5 Smart здійснюється за допомогою внутрішніх енкодерів. Вони вимірюють величину обертання гнізда вала. Обертання ділиться на кілька кроків або «тактів», які забезпечують зворотний зв’язок щодо величини обертання вала. Роздільна здатність кодера визначається внутрішнім редукторним картриджем двигуна.

• Двигун V5 Smart Motor повністю стабільний у своїй продуктивності. Внутрішня напруга двигуна трохи нижча, ніж мінімальна напруга батареї робота V5, а потужність двигуна регулюється з точністю +/-1%. Це означає, що двигун працюватиме однаково кожного разу, незалежно від заряду акумулятора чи температури двигуна.
• Внутрішня температура двигуна контролюється, щоб переконатися, що двигун працює. Якщо двигун починає перегріватися, з'являється попередження. Якщо двигун досягає граничної температури, продуктивність автоматично знижується, щоб уникнути пошкодження. Мотор має чотири рівні реакції на підвищення температури. Кожен рівень температури обмежує струм двигуна: рівень 1 = 50% струму, 2 = 25% струму, 3 = 12,5% струму, 4 = 0% струму.

Дані зворотного зв'язку на приладовій панелі двигуна

• Двигун точно розраховує вихідну потужність, ефективність і крутний момент. Він також повідомляє про своє положення та кут з точністю до 0,02 градуса. Ці розрахунки та інші дані звітуються та відображаються на панелі двигуна V5 Robot Brain, як показано вище.

Примітка:Переконайтеся, що передавальне число, яке відображається в рамці Gears у вікні двигуна, відповідає картриджу смарт-двигуна V5, з яким поєднано двигун. Відображення передавального числа можна змінити, торкнувшись рамки Gears на сенсорному екрані.

• Порти V5 Smart Motor підсвічуються червоним світлодіодом для візуального зв’язку.

• Різьбові вставки № 8-32 двигуна можна перевернути в корпусі двигуна, і це зробить їх на одному рівні з корпусом, а не трохи виступатимуть. Це корисно, коли двигун не буде встановлено безпосередньо на шматку металевої конструкції. Наприклад, це дозволить монтувати двигун за допомогою опор.
• Є запчастини для двигуна. До них належать змінна кришка двигуна V5 Smart Motor і різьбові вставки №8-32 V5 Smart Motor Motor. Деталі, які можна використовувати для ремонту двигуна, тому не потрібно міняти весь двигун, якщо він пошкоджений. 
• Гніздо вала двигуна може вмістити високоміцну квадратну зубчасту вставку.

Як це покращує взаємодію з користувачем

• Окрім контролю та стабільності, які забезпечує V5 Smart Motor, двигун має легкозамінні внутрішні зубчасті картриджі для вихідних передавальних чисел 36:1 (100 об/хв) для високого крутного моменту & низької швидкості 18:1 (200 об/хв) для стандартного передавального числа для систем приводу та 6:1 (600 об/хв) для низького крутного моменту & високої швидкості, яке найкраще використовувати для впускних роликів, маховиків або інших механізмів, що швидко рухаються. Це робить V5 Smart Motors швидшими, ніж попередні 393 Motors. Для отримання додаткової інформації зверніться до: Як змінити картридж V5 Smart Motor Gear.
• У той час як двигун 393 підтримував лише 2,7 Вт безперервної потужності та досягав максимальної потужності в 3,93 Вт, постійні рівні потужності 11 Вт під час максимальної та безперервної роботи підвищують стабільність V5 Smart Motor. 
• Поки батарея розряджена, V5 Smart Motor продовжує видавати 100% потужності, на відміну від 393 Motor, який зменшив лише 51% потужності за умов низького заряду батареї. Це значно покращує послідовність роботи V5 Smart Motor, особливо в поєднанні з іншими вищеописаними вдосконаленнями.
• Як пояснювалося раніше, розумний двигун V5 надає дані зворотного зв’язку щодо положення, швидкості, струму, крутного моменту, температури тощо. Це велике покращення порівняно з двигуном 393, який надавав відгук лише щодо свого положення. Система зворотного зв’язку V5 Smart Motor надає користувачеві інформацію, необхідну для повторного використання свого робота та програми. Це цінні можливості навчання для нових студентів-робототехніків, які потім можуть врахувати ці фактори у своїх конструкціях, а також для більш досвідчених студентів-робототехніків, які можуть візуально побачити взаємозв’язки та динаміку у функціонуванні двигуна.