Ограничение предельного тока через коллекторный двигатель

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

Добрый вечер,

Каким образом можно ограничить предельный ток, проходящий через коллекторный двигатель постоянного тока?

При блокировке мотора (напряжение подано, но вал не может проворачиваться) сила тока через мотор равна 1.5А, а в обычном рабочем состоянии 0.1-0.2А. Можно ли каким-то образом ограничить предельную силу тока, чтобы при блокировке мотор не потреблял более 0.3А? 

Заранее спасибо!

rkit
Онлайн
Зарегистрирован: 23.11.2016

Так он не тронется с места. Используй драйверы с защитой от перегрева

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

Он действительно не тронется с места, но это лишняя трата ампер часов, если питать всё от аккумулятора, например. Хочется этого избежать.

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

Ограничить, то легко. А как потом запускать, когда вал разблокируют? Пока в голову приходит, только периодически повышать ток и смотреть - не смог ли запуститься.

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

asam пишет:

Ограничить, то легко. А как потом запускать, когда вал разблокируют? Пока в голову приходит, только периодически повышать ток и смотреть - не смог ли запуститься.

Вы намекаете на то, что постоянный ограничитель не даст пройти пусковому току и запустить мотор? Да, есть такая проблема..

Я хотел попробовать использовать самовосстанавливающийся предохранитель, чтобы размыкать цепь при блокировке мотора, в этом случае пусковой ток сможет пройти по цепи. Но, насколько я понял, рабочее сопротивление таких предохранителей увеличивается с после каждого срабатывания, что скажется на работе мотора. 

rkit
Онлайн
Зарегистрирован: 23.11.2016

А ты думаешь, что цепь ограничения тока не будет тратить энергии? Она будет манной небесной питаться?

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

rkit пишет:

А ты думаешь, что цепь ограничения тока не будет тратить энергии? Она будет манной небесной питаться?

При чем тут питание цепи ограничителя? Конечно, она будет запитана, но я ожидаю, что ее потребление будет существенно ниже потребления заблокированного мотора. Основная цель — снизить общее потребление всей цепи для того, чтобы устройство проработало от аккумулятора как можно дольше. 

rkit
Онлайн
Зарегистрирован: 23.11.2016

А у тебя мотор что, 100% времени находится в режиме блокировки? Почему ты влоб сравниваешь редкий случай, и что-то, что работает 100% времени?

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

rkit пишет:

А у тебя мотор что, 100% времени находится в режиме блокировки? Почему ты влоб сравниваешь редкий случай, и что-то, что работает 100% времени?

Не 100% времени в блокировке, но продолжительное время и довольно часто, так что это не редкий случай.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

ТС, Вы опишите подробней алгоритм работы девайса, тогда помочь проще будет.

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

Pyotr пишет:
ТС, Вы опишите подробней алгоритм работы девайса, тогда помочь проще будет.

Да, конечно. В сухом остатке это рука робота, управляемая жестами по wifi. Все работает отлично за исключением моментов с блокировкой моторов.

Схема такая: leap motion позволяет отслеживать положение человеческой руки в пространстве с низкой задержкой, эти данные обрабатываются и по wifi отправляются на nodemcu (esp32), к которой подключены wemos motor driver по i2c шине. Рука состоит из нескольких коллекторных моторов, которые подключены к wemos драйверам. 

В конструкции руки есть физические ограничители, не позволяющие моторам поворачиваться дальше определенного угла, чтобы избежать перекручивание проводов и т.д., поэтому, когда мотор упирается в крайнее положение наступает блокировка двигателя. В одной руке 4 мотора, какой-нибудь да упрется в ограничитель все время и начнёт потреблять большой ток, сажая аккумулятор вхолостую, хочу этого избежать.

Надеюсь понятно рассказал алгоритм..

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Датчиков положения нет что-ли?
1. Концевики некуда пристроить?
2. Поставить датчик тока на каждый двигатель.
3. Датчик перемещения руки робота или вращения ДПТ.

DetSimen
DetSimen аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.01.2017

Еще, умные люди в ненашем автомобилестроении придумали тепловые расцепители на стеклоподьемниках и дворниках, если они к стеклу примерзають. 

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

JoJo пишет:

В конструкции руки есть физические ограничители, не позволяющие моторам поворачиваться дальше определенного угла, чтобы избежать перекручивание проводов и т.д., поэтому, когда мотор упирается в крайнее положение наступает блокировка двигателя. В одной руке 4 мотора, какой-нибудь да упрется в ограничитель все время и начнёт потреблять большой ток, сажая аккумулятор вхолостую, хочу этого избежать.

это проблема решается не аппаратным ограничением тока, а программным отслеживанием крайних положений.

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

Pyotr пишет:
Датчиков положения нет что-ли? 1. Концевики некуда пристроить? 2. Поставить датчик тока на каждый двигатель. 3. Датчик перемещения руки робота или вращения ДПТ.

1. Концевики пристроить сложно, но можно. Если не будет какого-нибудь способа это решить без изменения механики, я так и сделаю, скорее всего.

3. Данные с энкодеров надо как-то обработать еще, а для этого их надо прокинуть до контроллера по общей i2c шине, а значит кто-то должен около моторов дополнительно эти данные туда писать. Это в планах есть, но конкретно для этой задачи это преувеличение, кмк.

2. Вот с датчиком тока классная идея. Нашёл, что есть датчики тока с встроенным i2c, но хардварных перемычек не хватит адреса менять, в итоге нужно около 10 уникальных адресов. Драйверы моторов я перепрошивал, чтобы раздать уникальные i2c адреса, не уверен, что тут получится такой же финт проделать..

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

DetSimen пишет:

Еще, умные люди в ненашем автомобилестроении придумали тепловые расцепители на стеклоподьемниках и дворниках, если они к стеклу примерзають. 

Кстати, очень здравая идея. Надо только изучить форм факторы, возможную деградацию от частых срабатываний и скорость восстановления после срабатывания. Спасибо!

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

b707 пишет:

JoJo пишет:

В конструкции руки есть физические ограничители, не позволяющие моторам поворачиваться дальше определенного угла, чтобы избежать перекручивание проводов и т.д., поэтому, когда мотор упирается в крайнее положение наступает блокировка двигателя. В одной руке 4 мотора, какой-нибудь да упрется в ограничитель все время и начнёт потреблять большой ток, сажая аккумулятор вхолостую, хочу этого избежать.

это проблема решается не аппаратным ограничением тока, а программным отслеживанием крайних положений.

Согласен, а какой самый хороший способ, на ваш взгляд, отправить данные с 10 разных энкодеров/концевиков в микроконтроллер по i2c шине?

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Самовосстанавливающийся предохранитель (PolySwitch)на 1 Ампер.

https://habr.com/ru/post/254339/

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

trembo пишет:

Самовосстанавливающийся предохранитель (PolySwitch)на 1 Ампер.

https://habr.com/ru/post/254339/

 

Не подойдёт из-за этого

Цитата:

С каждым случаем срабатывания защиты нормальное сопротивление нашего прибора становится всё выше и выше. После нескольких десятков циклов прибор вообще теряет способность выполнять возложенные на него функции должным образом. Поэтому не стоит использовать их в случаях когда перегрузки возможны с высокой периодичностью.

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

JoJo пишет:

Согласен, а какой самый хороший способ, на ваш взгляд, отправить данные с 10 разных энкодеров/концевиков в микроконтроллер по i2c шине?

для I2C существуют мультиплексоры, которые снимают проблему дублирования адресов.

А еще - учитесь у природы :) Вы не управляете сознательно каждой мышцей при сгибании руки,  мозг просто посылает сигнал "согнуть руку", а остальное делают периферийные нервные узлы. По мере усложнения конструкции вы рано или поздно придете к тому, что не стоит пытаться управлять всем с центрального контроллера

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

JoJo пишет:

trembo пишет:

Самовосстанавливающийся предохранитель (PolySwitch)на 1 Ампер.

https://habr.com/ru/post/254339/

 

Не подойдёт из-за этого

Цитата:

С каждым случаем срабатывания защиты нормальное сопротивление нашего прибора становится всё выше и выше. После нескольких десятков циклов прибор вообще теряет способность выполнять возложенные на него функции должным образом. Поэтому не стоит использовать их в случаях когда перегрузки возможны с высокой периодичностью.

Если блокировка мотора - это обычный рабочий режим, то конечно не подойдёт.

Хотя у меня в посёлке есть кабель к осветительным  фонарям.
100 метров.
Там 3 лампы по 50 Ватт.
Раз в день-два в кабеле возникает пробой.
Поставил автомат на 1 Ампер.
При пробое выбивает этот 1А автомат и вводной на 25 Ампер.
И вырубает свет на четырёх улицах.
Никто копать землю и искать где это происходит не станет.

А выключать эти три фонаря в 100 метрах не хотят.

Установленный после этого автомата полисвитч на 220 Вольт 0.6 Ампера
меняю раз в полтора-два года на новый (разлетается),
но зато  ничего не выбивает.

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

b707 пишет:

JoJo пишет:

Согласен, а какой самый хороший способ, на ваш взгляд, отправить данные с 10 разных энкодеров/концевиков в микроконтроллер по i2c шине?

для I2C существуют мультиплексоры, которые снимают проблему дублирования адресов.

А еще - учитесь у природы :) Вы не управляете сознательно каждой мышцей при сгибании руки,  мозг просто посылает сигнал "согнуть руку", а остальное делают периферийные нервные узлы. По мере усложнения конструкции вы рано или поздно придете к тому, что не стоит пытаться управлять всем с центрального контроллера

Да, согласен, в идеале, конечно, оснастить всё абсоютными энкодерами (или обычными, но калибровать иногда) и программного контролировать относительные положения всех узлов, а управление сделать высокоуровневым, но до этого надо еще дойти :)

Спасибо за I2C мультиплексоры, в моей нынешней конфигурации связка из нескольких датчиков тока с i2c на борту и i2c мультиплексор должны справиться. Буду программно запрещать долгое протекание тока блокировки.

 

Всем спасибо!

sadman41
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2016

Ещё есть такая штука, как SoftwareWire.

JoJo
Offline
Зарегистрирован: 25.03.2020

sadman41 пишет:

Ещё есть такая штука, как SoftwareWire.

Ну добавлять софтварную i2c шину там, где можно обойтись хардварной это как-то костыльно..

Тратить процессорное время на симуляцию i2c протокола придется.

Izvekoff
Offline
Зарегистрирован: 02.03.2020

JoJo пишет:

Тратить процессорное время на симуляцию i2c протокола придется.

процессорное время это именно то, что Вы никак не сможете передать по наследству )))

Plasteroid
Plasteroid аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.07.2020

JoJo пишет:

Добрый вечер,

Каким образом можно ограничить предельный ток, проходящий через коллекторный двигатель постоянного тока?

При блокировке мотора (напряжение подано, но вал не может проворачиваться) сила тока через мотор равна 1.5А, а в обычном рабочем состоянии 0.1-0.2А. Можно ли каким-то образом ограничить предельную силу тока, чтобы при блокировке мотор не потреблял более 0.3А? 

Заранее спасибо!

подобная задача была решена при помощи простой схемки на ЛМ358 и полевике

Для более точной регулировки тока отсечки в разрыв проводника в точке "А" был впаян резистор на 0,2 Ом.

rkit
Онлайн
Зарегистрирован: 23.11.2016

Как я люблю людей, дающих советы без понимания что к чему.

Plasteroid
Plasteroid аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.07.2020

rkit пишет:

Как я люблю людей, дающих советы без понимания что к чему.

Это вы на меня намекаете?

Мотор линейного актюатора без возможности  добавления концевых выключателей работает с этой схемкой уже более года . При достижении крайнего положения возрастает потребляемый ток мотора , так как вал мотора останавливается. При достижении установленного порога тока схемка отключает нагрузку(мотор).

При остановке вала двигателя его лучше отключить , а не уменьшать ток.

Платка получается размером 2х3  см приблизительно  . Стоимость - копейки .И не нужно мудрить с энкодерами и

прочими штуками.

Ну и можно мультиплексоры с энкодерами городить . Только куда эти энкодеры тыкать- рука получится огромная и сложная.

Вопрос ТСа  был о чем?

Объясните ,пожалуста , если я не правильно понял.

Andrey12
Andrey12 аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.12.2014

JoJo пишет:

Добрый вечер,

Каким образом можно ограничить предельный ток, проходящий через коллекторный двигатель постоянного тока?

При блокировке мотора (напряжение подано, но вал не может проворачиваться) сила тока через мотор равна 1.5А, а в обычном рабочем состоянии 0.1-0.2А. Можно ли каким-то образом ограничить предельную силу тока, чтобы при блокировке мотор не потреблял более 0.3А? 

Заранее спасибо!

Может поздно я пишу, но если есть драйвер мотора то можно им управлять. Поставьте простую схемку контроля тока на ZXCT1009 (корпус SOT23 и 2 резистора, но резистор шунта возможно будет большой, на 1.5 ампера 2 ватта наверное), и результат на аналоговый вход. И уже программно смотреть ток в цепи двигателя.

Хотя если нужно именно аппаратное решение без изменения программы, этот способ не подойдет.