Động cơ thông minh V5 (11W) phải hoàn hảo thì V5 mới thành công. Hàng nghìn giờ kỹ thuật và phân tích đã được đầu tư vào việc thiết kế động cơ này. Mọi thứ phải hoạt động cùng nhau: động cơ, bánh răng, bộ mã hóa, hộp bánh răng mô-đun, bảng mạch, quản lý nhiệt, đóng gói và lắp đặt. Người dùng có thể điều khiển hướng, tốc độ, gia tốc, vị trí và giới hạn mô-men xoắn của động cơ.
Tính nhất quán là tên của trò chơi. Phần mềm giới hạn tốc độ tối đa của động cơ, điều này không chỉ giúp hiệu suất của các động cơ khác nhau ổn định hơn mà còn cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ tối đa khi đang tải. Trên thực tế, động cơ có khả năng chạy ở tốc độ tối đa cho đến khi đạt khoảng 60% công suất cực đại (12,75W) hoặc 35% mô-men xoắn chết máy (2,1Nm).
Động cơ này cũng có khả năng tạo ra 11W+ trên 30% phạm vi tốc độ, mang lại cho các đội thi VEX Robotics sức mạnh chưa từng có.
Thiết kế bánh răng bên trong của Động cơ thông minh V5 (11W) phải chịu được toàn bộ sức mạnh của động cơ và sự lạm dụng của các lực bên ngoài tác động vào động cơ từ cánh tay chịu tải và động lượng của robot. Bộ truyền động bánh răng là loại mạnh mẽ nhất của chúng tôi. Bánh răng kim loại được sử dụng ở tất cả các vị trí có mô-men xoắn cao để tăng độ bền. Bánh răng nhựa được sử dụng ở những nơi có tải trọng thấp, tốc độ cao để vận hành trơn tru và hiệu quả. Người dùng có thể thay đổi hộp bánh răng bên trong để có tỷ số truyền đầu ra là 6:1, 18:1 và 36:1.
Ổ cắm trục của động cơ có thể chứa Trục truyền động 1/8" cũng như Trục cường độ cao 1/4".
Bảng mạch bên trong của động cơ có cầu H đầy đủ và bộ vi điều khiển Cortex M0 riêng để đo vị trí, tốc độ, hướng, điện áp, dòng điện và nhiệt độ. Bộ vi điều khiển chạy PID riêng của nó (đạo hàm tỷ lệ-tích phân) với khả năng điều khiển vận tốc, điều khiển vị trí, điều khiển mô-men xoắn, độ lợi tiến tiếp và lập kế hoạch chuyển động tương tự như rô-bốt công nghiệp. PID được tính toán nội bộ với tốc độ 10 mili giây. Các giá trị PID của động cơ được VEX điều chỉnh trước để mang lại hiệu suất tuyệt vời trong mọi điều kiện vận hành.
Người dùng nâng cao có thể bỏ qua PID bên trong và kiểm soát trực tiếp bằng điều khiển thô, không thay đổi (điều chế độ rộng xung). Điều khiển thô vẫn có cùng giới hạn vòng/phút, giới hạn dòng điện và điện áp tối đa để giữ cho hiệu suất của động cơ giống nhau.
Việc điều khiển bổ sung động cơ thông minh V5 được thực hiện bằng bộ mã hóa bên trong. Chúng đo lượng vòng quay của ổ cắm trục. Quá trình quay được chia thành một số bước hoặc “tích tắc” cung cấp phản hồi về lượng trục đã quay. Độ phân giải của bộ mã hóa được xác định bởi hộp bánh răng bên trong của động cơ. Các giá trị bộ mã hóa được cung cấp trong biểu đồ bên dưới cho mỗi hộp bánh răng.
“Hiệu suất động cơ ổn định là yếu tố thay đổi cuộc chơi”
Một trong những khả năng độc đáo nhất của Động cơ thông minh V5 (11W) là hiệu suất hoàn toàn ổn định. Động cơ chạy bên trong ở điện áp thấp hơn một chút so với điện áp tối thiểu của pin và công suất của động cơ được điều khiển chính xác đến +/- 1%. Điều này có nghĩa là động cơ sẽ hoạt động giống nhau cho mọi trận đấu và mọi lần chạy tự động, bất kể mức sạc pin hay nhiệt độ động cơ.
Dòng điện dừng được giới hạn ở 2,5A để kiểm soát nhiệt mà không ảnh hưởng đến công suất đầu ra cao nhất. Việc hạn chế dòng điện ngừng hoạt động giúp loại bỏ nhu cầu tự động đặt lại cầu chì (thiết bị PTC) trong động cơ, điều này có thể gây ra tình trạng ngừng hoạt động động cơ ngoài ý muốn. Giới hạn 2,5A về cơ bản loại bỏ vùng không mong muốn trên đường cong hiệu suất của động cơ, đảm bảo người dùng không vô tình tạo ra tình huống chết máy. Cuối cùng, để đảm bảo động cơ hoạt động bền bỉ, nhiệt độ bên trong được theo dõi. Nếu động cơ đang tiến đến nhiệt độ không an toàn, người dùng sẽ nhận được cảnh báo. Nếu động cơ đạt đến giới hạn nhiệt độ, hiệu suất sẽ tự động giảm để đảm bảo không xảy ra hư hỏng. Động cơ có bốn cấp độ phản ứng với nhiệt độ tăng. Mỗi mức nhiệt độ giới hạn dòng điện của động cơ: mức 1 = 50% dòng điện, 2 = dòng điện 25%, 3 = dòng điện 12,5%, 4 = dòng điện 0%.
Động cơ tính toán chính xác công suất đầu ra, hiệu suất và mô-men xoắn, mang đến cho người dùng sự hiểu biết thực sự về hiệu suất của động cơ bất kỳ lúc nào. Vị trí và góc được báo cáo với độ chính xác 0,02 độ. Tất cả dữ liệu này được báo cáo và biểu đồ trên Bảng điều khiển động cơ V5. Để biết thêm thông tin về cách xem Bảng điều khiển động cơ V5, hãy xem bài viết này từ Thư viện VEX.
Các miếng chèn có ren #8-32 của động cơ có thể được lật lại trong vỏ động cơ và điều này sẽ làm cho chúng phẳng với vỏ thay vì hơi nhô ra. Điều này rất hữu ích khi động cơ không được gắn trực tiếp vào một miếng kết cấu kim loại. Ví dụ, điều này sẽ cho phép lắp động cơ bằng cách sử dụng các giá đỡ. Nếu xảy ra hư hỏng, động cơ có bộ phận thay thế nên khi hư hỏng toàn bộ động cơ không cần phải thay thế. Chúng bao gồm Thay thế nắp động cơ thông minh V5 và Phụ kiện có ren cho động cơ thông minh V5 # 8-32.
Cuối cùng, các cổng của V5 Smart Motor được chiếu sáng bằng đèn LED màu đỏ để giao tiếp bằng hình ảnh. Không có đèn đỏ cho biết không có kết nối nào được thực hiện với V5 Brain được cấp nguồn. Đèn đỏ liên tục cho biết kết nối đã được thực hiện với V5 Brain được cấp nguồn và nó đang giao tiếp. Đèn đỏ nhấp nháy nhanh cho biết động cơ nào được kết nối với cổng đã được chọn trong Màn hình thông tin thiết bị của V5 Brain. Đèn đỏ nhấp nháy chậm cho biết có lỗi liên lạc. Để biết thêm thông tin về cách sử dụng Động cơ thông minh V5 (11W), hãy xem bài viết sau từ thư viện VEX.
| Lập trình động cơ | ||
|---|---|---|
|
Cài đặt Motor.setVelocity() Motor.setTorqueLimit() Motor.setStopping() Motor.setRotation() Motor.setTimeout() |
Hành động Motor.spin() Motor.rotateTo() Motor.rotateFor() Motor.stop() Tùy chọn nâng cao Motor.startRotateTo() Motor.startRotateFor() |
Cảm biến Motor.isDone() Motor.direction() Motor.rotation() Motor.velocity() Motor.current() Motor.power() Động cơ.mô-men xoắn() Hiệu suất động cơ() Động cơ.nhiệt độ() |
| Thông số kỹ thuật động cơ thông minh V5 (11W) | Động cơ 393 + Bộ điều khiển 29 | |
|---|---|---|
| Tốc độ | Khoảng 100, 200 hoặc 600 vòng/phút | 120, 160 hoặc 240 vòng/phút |
| Công suất cực đại | 11 W | 3,93 W |
| Nguồn điện liên tục | 11 W | 2,70 W |
| Mô-men xoắn dừng (với hộp mực 100 vòng/phút) | 2,1 Nm | 1,67 Nm |
| Hiệu suất pin thấp | Sản lượng điện 100% | Sản lượng điện 51% |
| Nhận xét | Vị trí Vận tốc (được tính toán) Dòng điện Điện áp Công suất Mô-men xoắn (được tính toán) Hiệu suất (được tính toán) Nhiệt độ |
Vị trí1 |
| Mã hoá | 1800 tích tắc/vòng với bánh răng 36:1 900 tích tắc/vòng với bánh răng 18:1 300 tích tắc/vòng với bánh răng 6:1 |
627 tích tắc/vòng với bánh răng mô-men xoắn cao1 392 tích tắc/vòng với bánh răng tốc độ cao1 261 tích tắc/vòng với bánh răng Turbo1 |
| Kích thước | 2,26” R x 2,82” L x 1,30” H 57,3 mm W x 71,6 mm L x 33,0 mm H |
1,97” R x 2,16” L x 0,98” H 50 mm W x 55 mm L x 25 mm H |
| Cân nặng | 0,342 lb 155 gam |
0,209 lbs 95 gam |
1. Vị trí động cơ 393 yêu cầu Bộ mã hóa động cơ tích hợp (IME).