Контроль нагрузки эл. двигателя.

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

Уважаемые обитатели форума, натолкните на мысль.

Имеются рулонные шторы с приводом от такого мотора http://www.ebay.com/itm/4PCS-Arduino-Smart-Car-Robot-Plastic-Tire-Wheel-with-DC-3-6v-Gear-Motor-/281292635661?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item417e58fe0d 

Почти вся программная часть написана и оттестирована. Вопрос в том, как мониторить нагрузку эл. двигателя при помощи ардуино, дабы при перегрузке двигателя снимать с него питание (перегрузка возникает в положении открыто и закрыто). По такому принципу работают стеклоподъемники в авто.

Можно ли реализовать без датчиков тока ACS712? Точность измерения не нужна. Случилось превышение порога - СТОП. 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

а концевые выключатели чем вас не устраивают? гораздо ведь проще

Tomasina
Tomasina аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2013

зачем насиловать мотор и тяги?

Концевики на фотоэлементах (черная метка 8х8 мм на шторе, рядом с мотором), или махонький магнитик на шторе и геркон на корпусе.

Ну или просто задержка на N миллисекунд, если питание стабильное и моторы всегда отрабатывают одинаковую длину пути.

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

Проходили. Есть моменты:

1. точность позиционирования в нижнем положении;

2. Лишние провода;

Интересует остановка по току.

gena
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

А что значит " Случилось превышение порога - СТОП."? Нужно отработать программно "Стоп" или тупо обесточить что-то? 

 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

ставьте шунт, компаратор с фильтрами от помех двигателя и все. настроить только надо будет конечно

а вы в курсе что в момент запуска двигателя он тоже много потребляет? нужно будте порог ставить еще выше этого. двигателям через какое то время хана, а точнее шестренкам. у меня уже одна шестерня в шасси убилась, двигатели один в один

а может проще? поставьте оптический энкодер и программно все делайте

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

gena пишет:

А что значит " Случилось превышение порога - СТОП."? Нужно отработать программно "Стоп" или тупо обесточить что-то? 

 

Нужно остановить двигатель при превышении заданного порога тока протекающего через него.

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

jeka_tm пишет:

а вы в курсе что в момент запуска двигателя он тоже много потребляет?

В курсе. "Научить" программу  не проблема.

jeka_tm пишет:

ставьте шунт, компаратор с фильтрами от помех двигателя и все. настроить только надо будет конечно

...

а может проще? поставьте оптический энкодер и программно все делайте

Можно подробнее, пожалуйста про оба варианта.

gena
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

  Я понимаю, что нужно остановить двигатель, но я не вижу схемотехники Вашей конструкции. Как я могу подсказать, где и как можно расположить, ну например резистор (в качестве датчика)  + обвязка к нему для получения информации о превышении тока? 

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

gena пишет:

  Я понимаю, что нужно остановить двигатель, но я не вижу схемотехники Вашей конструкции. Как я могу подсказать, где и как можно расположить, ну например резистор (в качестве датчика)  + обвязка к нему для получения информации о превышении тока? 

Так я и не спрашиваю где и как мне располажить тот или иной датчик. Мой вопрос : можно ли реализовать измерение нагрузки на двигатель без датчика Холла? И как? Я думал, что вопросов со схемой подключения щеточного эл. двигателя к источнику питания не возникнет... Доберусь до дома нарисую...

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

gena пишет:

  Я понимаю, что нужно остановить двигатель, но я не вижу схемотехники Вашей конструкции. Как я могу подсказать, где и как можно расположить, ну например резистор (в качестве датчика)  + обвязка к нему для получения информации о превышении тока? 

Так я и не спрашиваю где и как мне располажить тот или иной датчик. Мой вопрос : можно ли реализовать измерение нагрузки на двигатель без датчика Холла? И как? Я думал, что вопросов со схемой подключения щеточного эл. двигателя к источнику питания не возникнет... Доберусь до дома нарисую...

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

ставите на мотор энкодер: кружок с прорезями а на него оптический ик датчик

с датчика на прерывание. в прерывании при одном направлении считаете количество импульсов. темперь вы знаете полное закрытие штор (нулевое положение например полностью открыты)

значит чтобы полностю закрыть нужно просто вкючить мотор, дождать нужного количества импульсов и выключить мотор, или чтобы точнее шимом удавить мощность и дать еще немного покрутить. перегруза такого не будет

с шунтом вам нужно уметь паять. если умеете тогда можно и схему. хотя может такие шилды есть

gena
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

  Последовательно со схемой питания располагаете резистор такого номинала, что-бы при приторможенном моторе на нём "падало" 0,7...1 Вольт. Это напряжение прикладывается к переходу База-Эмиттер биполярного транзистора. При перегрузке мотора транзистор открывается и .....  Текста может быть очень много, рисовать надо в конкретной схеме (Вашей).               Думаю выключение мотора таким способом гарантирует Вам через некоторое время изношенные шестерёнки (закон инерции никто не отменит).

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

jeka_tm пишет:

ставите на мотор энкодер: кружок с прорезями а на него оптический ик датчик

с датчика на прерывание. в прерывании при одном направлении считаете количество импульсов. темперь вы знаете полное закрытие штор (нулевое положение например полностью открыты)

значит чтобы полностю закрыть нужно просто вкючить мотор, дождать нужного количества импульсов и выключить мотор, или чтобы точнее шимом удавить мощность и дать еще немного покрутить. перегруза такого не будет

с шунтом вам нужно уметь паять. если умеете тогда можно и схему. хотя может такие шилды есть

Спасибо! Только я хотел ставить датчик Холла что-то типа http://www.ebay.com/itm/Hall-effect-magnetic-sensor-module-Compatible-for-Arduino-A937-HM-/400629557943?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5d4761eab7 , плюс использовать энергонезависимую память....но тоже не пойдет - шторы могут так же закрываться вручную при отсутствии эл. энергии, они имеют пластиковую цепочку. Эта же цепочка используется для ограничения опускания-подъема.  Со всеми вытекающими...

А паять вообще не проблема! 

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

gena пишет:

  Последовательно со схемой питания располагаете резистор такого номинала, что-бы при приторможенном моторе на нём "падало" 0,7...1 Вольт. Это напряжение прикладывается к переходу База-Эмиттер биполярного транзистора. При перегрузке мотора транзистор открывается и .....  Текста может быть очень много, рисовать надо в конкретной схеме (Вашей).               Думаю выключение мотора таким способом гарантирует Вам через некоторое время изношенные шестерёнки (закон инерции никто не отменит).

Спасибо! Надо будет оттестить вариант. Уже есть зацепка!

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

про ручное управление вы ничего не говорили

а про токовый тут несколько вариантов

1. усиливаете сигнал с шунта операционным усилителем и программного выставляете уровень отключения. выход аналоговый

2. усиливаете сигнал с шунта операционным усилителем и компаратор, уроверь будет задаваться с помощью резисторов. выход цифровой

3. чувствительный компаратор. выход цифровой

4. специализированные микросхемы для шунтов. выход аналоговый

сами выбирайте что вам удобнее. оптимально мне кажется 1 или 4 вариант. уроверь всегда программно можно изменить

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

Изначально было такНа ардуино приходил сигнал от 0 до 1023 (в зависимости от нагрузки). Подбирался порог. На столе схема работала отлично!  Никаких излишних перегрузок не возникало. Лёгкого подтормаживания было достаточно для остановки. Но вот после монтажа на окно, из-за длинны проводов и веса шторы, напряжения в 5В оказалось недостаточно... Было принято решение установить такой шилд

С ним разобрался. (Особо разрисовывать не стал. Если что не понятно, дорисую) Получилось так.

 Теперь даже проблема скорости решилась с помощью ШИМ. Но опять это НО.... Как теперь измерить ток? Выше упомянутая схема  (первая картинка) работать не будет...

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

jeka_tm пишет:

про ручное управление вы ничего не говорили

а про токовый тут несколько вариантов

1. усиливаете сигнал с шунта операционным усилителем и программного выставляете уровень отключения. выход аналоговый

2. усиливаете сигнал с шунта операционным усилителем и компаратор, уроверь будет задаваться с помощью резисторов. выход цифровой

3. чувствительный компаратор. выход цифровой

4. специализированные микросхемы для шунтов. выход аналоговый

сами выбирайте что вам удобнее. оптимально мне кажется 1 или 4 вариант. уроверь всегда программно можно изменить

Спасибо! Буду гуглить по вашим наводкам. Т. к. гугл ничего по ардуино+нагрузка (ток)  кроме датчиков ACS712  не дал...

 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

неинвертирующий усилитель однополярное питание. вот например

http://avr-start.ru/?p=1089

но там будет дрейф нуля и если нужна точность  лучше применить специализированные микросхемы

вам врядли это страшно

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

jeka_tm пишет:

неинвертирующий усилитель однополярное питание. вот например

http://avr-start.ru/?p=1089

но там будет дрейф нуля и если нужна точность  лучше применить специализированные микросхемы

вам врядли это страшно

Я так понимаю, что усилителя придется ставить два, инвертирующий и неинвертирующий, т.к. при закрытии и открытии на контактах двигателя будет разная полярность. Соответственно и с шунта придется снимать либо + сигнал либо - ?

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

вы неправильно поняли. у вас драйвер/реле/транзисторы цепляются к + и - питания. так вот между минусом питания и минусом драйвера ставить шунт. шунт на 0,5ома например. надо посчитать. потом фильтр и усилитель. с усилителя на ардуину

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

jeka_tm пишет:

вы неправильно поняли. у вас драйвер/реле/транзисторы цепляются к + и - питания. так вот между минусом питания и минусом драйвера ставить шунт. шунт на 0,5ома например. надо посчитать. потом фильтр и усилитель. с усилителя на ардуину

Во как! Буду пробовать.

Спасибо!

gena
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

Ещё тема для размышлений. Между мотором и приводом шторы применить передачу с проскальзыванием при заклинивании шторы: ремень, муфту. На приводе шторы фотодатчик, который посылает микроконтроллеру импульсы пока привод штор движется (вращается). В конечном положении штора тормозится - импульсы не генерируются - микроконтроллер это понимает как достижение конечного положения. Шестерни при этом не страдают, т.к. вместо заклинивания имеем проскальзывание. Да, это механически сложнее, но ведь делается для того, чтобы служило.

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

gena пишет:

Ещё тема для размышлений. Между мотором и приводом шторы применить передачу с проскальзыванием при заклинивании шторы: ремень, муфту. На приводе шторы фотодатчик, который посылает микроконтроллеру импульсы пока привод штор движется (вращается). В конечном положении штора тормозится - импульсы не генерируются - микроконтроллер это понимает как достижение конечного положения. Шестерни при этом не страдают, т.к. вместо заклинивания имеем проскальзывание. Да, это механически сложнее, но ведь делается для того, чтобы служило.

Тоже как вариант! Надо подумать над фрикционом...

vlkam
Offline
Зарегистрирован: 17.02.2013

А вот такая вещь не пойдет в качестве измерителя тока, потребляемого двигателем ?

1pcs ACS712 5A range module current sensor module
http://www.ebay.com/itm/1pcs-ACS712-5A-range-module-current-sensor-modul...

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

я тоже думал об этом. я лично не тестил. но стоит попробовать. судя по характеристикам неплохая штука

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

vlkam пишет:

А вот такая вещь не пойдет в качестве измерителя тока, потребляемого двигателем ?

1pcs ACS712 5A range module current sensor module
http://www.ebay.com/itm/1pcs-ACS712-5A-range-module-current-sensor-modul...

Пробовал. Даже 5-ти амперный датчик при полной остановке выдает слишком малое значение. Иногда это значение проскакивает во время работы на ненагруженном двигателе. Что приводит к преждевременной остановке. Вобщем много шумов. Чтобы загрубить, нужно снимать более 20 значений и усреднять. При этом момент перегрузки засекается позднее, чем хотелось бы (один редуктор уже хромает, благо их ведро).

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Шунт (резистор) 10 Ом ( при ваших 100 мА  упадёт 1 Вольт ) и опору на 1.1 Вольта

На АЦП через килоом 10 для защиты и кондёрчик типа 0.1

Хотя не факт что 100 мА это максимальный ток, скорее всего это холостой ход.

Померьте сопротивление движка если удастся (если оно не слишком малое)- посчитать ток блокированного мотора.

Или ток , если удастся остановить мотор ( судя по редуктору 48/1 удастся)

Правда развязки не будет. Земли надо правильно разводить.

knack
knack аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.03.2012

Меряйте напряжение, так проще, при крайнем положении вырастет ток, просадит напряжение на двигателе.

SatBoom
Offline
Зарегистрирован: 16.02.2014

по минусу мотора ставите шунт от 1 до 10Ом зависит от тока потребления мотора, с шунта снимаете напругу и подаете на аналоговый вход, мониторите по сериал порту и отстраиваете на нужное значение. 

SatBoom
Offline
Зарегистрирован: 16.02.2014

все это хорошо конечно, но есть одно но как ардуино будет знать закрыто или открыто, лучше добавьте пару проводов и поставить многооборотный резюк, можно и степень открытия регулировать и заклинивания и конечные точки.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

до 10 ом не надо ставить. 1ом максимум. тут не в падении напряжения проблема, а в отсеивании помех от двигателя. 10 бит ацп при встроенном опорнике хватит. фильтр помех, и соответствующая программа

но я не претендую на истинность. практика покажет

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

SatBoom пишет:

все это хорошо конечно, но есть одно но как ардуино будет знать закрыто или открыто, лучше добавьте пару проводов и поставить многооборотный резюк, можно и степень открытия регулировать и заклинивания и конечные точки.

Даже в мыслях не было! Хорошая идея! Тем более первый же выпавший в поисковике резистор имеет 10 000 000 циклов работы. Даже если разделить работоспособность пополам с головой хватит! Проблема с позиционированием будет решена.

knack
knack аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.03.2012

Mikhail_Sakh пишет:

SatBoom пишет:

все это хорошо конечно, но есть одно но как ардуино будет знать закрыто или открыто, лучше добавьте пару проводов и поставить многооборотный резюк, можно и степень открытия регулировать и заклинивания и конечные точки.

Даже в мыслях не было! Хорошая идея! Тем более первый же выпавший в поисковике резистор имеет 10 000 000 циклов работы. Даже если разделить работоспособность пополам с головой хватит! Проблема с позиционированием будет решена.

10 оборотов хватит?

SatBoom
Offline
Зарегистрирован: 16.02.2014

вполне хватит но все зависит от типа резистора и схемы включения. 

knack
knack аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.03.2012

Может от длины/ширины штор?

SatBoom
Offline
Зарегистрирован: 16.02.2014

да)) проверте сколько оборотов, если больше то через редуктор 

knack
knack аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.03.2012

ооо...еще и редуктор корячить...

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

knack пишет:

Mikhail_Sakh пишет:

SatBoom пишет:

все это хорошо конечно, но есть одно но как ардуино будет знать закрыто или открыто, лучше добавьте пару проводов и поставить многооборотный резюк, можно и степень открытия регулировать и заклинивания и конечные точки.

Даже в мыслях не было! Хорошая идея! Тем более первый же выпавший в поисковике резистор имеет 10 000 000 циклов работы. Даже если разделить работоспособность пополам с головой хватит! Проблема с позиционированием будет решена.

10 оборотов хватит?

9-ти достаточно.

 

art100
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2014

[quote=Mikhail_Sakh].. натолкните на мысль...мотора ..при перегрузке двигателя снимать с него питание .../quote]

простите меня друзья не смог осилить столька букав

поэтому сразу к делу

последовательно с контроллируемым устройством врезается резистор

на резисторе возрастает/пропадает напряжение когда мотор 2 ампера лампа 10 ампер Перегружаются/ Обрываются

ЦАП-ами контроллируя эти напряжения можно не то что моторы без концевиков но и рекомедовать лампы заменять

так сделано здесь

количество резисторов переваливает за 4 десятка на всех ключевых цепях кроме тормозов и т.д.

микропроцессора от microchip

количество самостоятельных контроллеров на общей шине и розницей далеко за 5 штук 

даже не сиденьях по микропроцессору и резакам в нагрузке

на сиденье вроде 2 или 3 мотора не помню кнопки с памятью на двоих водителей на сиденье

3 кнопки точно вижу

когда пылесосил антикорозиил пот сиденьями концевиков не видел

моторы чуть гудят в крайних положениях и останавливаются в этом направлении только

там на моторе газа резаки стоят

этот узел думаю не закрыт и опубликованные схемы должны быть

разбирать не буду ни за какие коврижки

2000-ые года chrysler town country lxi

цена вопроса 38 000$ по сравнению с обычными не L-юкс за  17 000$

Важно!!!

После того как достигнут пороговый ток надо чуток поменять полярность обратно и прокрутить для устраннеия механического постоянного напряжения и разрушения механики.

Или стопор делжен пружинить напрмер резиновый буфер который сам не шнековый механизм оттолкнет обратно и расслабит механику.

Короче вариантов электро-механических тма чтоб трещины не пошли.

И будет вам служить устройство десятилетиями

Механических поврежнений 0

Электрических перегревов 0

 

kriss
Offline
Зарегистрирован: 24.01.2014

     Можно просто одеть на  силовой проводок   катушку с большим числом витков. И подать сигнал с этого тр-ра тока на

    пороговую схему  , которая выработает сигнал блокировки движка при превышении. 

 

art100
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2014

kriss пишет:

     Можно просто одеть на  силовой проводок   катушку с большим числом витков. И подать сигнал с этого тр-ра тока на

    пороговую схему  , которая выработает сигнал блокировки движка при превышении. 

это очень сложно

тут и гальваническая развязка 

и проволка дифицит

На регистрацию тему написавшего посмотри.

Я только сейчас высмотрел что не в коня корм.

 

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

art100 пишет:

На регистрацию тему написавшего посмотри.

Я только сейчас высмотрел что не в коня корм.

Моя иметь проблема с русским. Объясните, что не так то?

SatBoom
Offline
Зарегистрирован: 16.02.2014

улыбнуло

4ishops
Offline
Зарегистрирован: 06.10.2012

Может проще взять стандартный доводчик от стеклоподъемника и вкошачить его?:)

 

PS вот еще вариант http://www.drive2.ru/b/288230376152193470/

 

Mikhail_Sakh
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2014

4ishops пишет:

Может проще взять стандартный доводчик от стеклоподъемника и вкошачить его?:)

PS вот еще вариант http://www.drive2.ru/b/288230376152193470/

Вся схема ни к чему, а вот часть трансформатор-усилитель к схеме прикручу, т. к. ток контролировать все равно придется, на случай поломки резистора. 

Спасибо!

kayot
kayot аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2014

попробуйте использовать драйвер мотора L298

в них есть датчики тока на выходе нужно поставить компаратор для согласования с TTL

мжно попробовать использовать и аналоговые входа на ардуине вместо компаратора

схема упроститься а код увеличится

я делал робота и использовал датчики тока

если компаратор сделать регулируемым то можно настраивать на любой уровень срабатывания

Gonzo
Offline
Зарегистрирован: 28.04.2014

стеклоподъемник крутит крананалогичная задача. собираюсь регулировать поток воды. стеклоподъемник от Тойоты, вентиль регулировочный ход - 3.5 оборота. необходимо обесточить двиг. или понизить напряжение по достижении крайних положений вентиля.

выше писали что эти моторы в машине уже обладают необходимой защитой. насколько я понял защита от перегрузки стоит вне мотора. Схемы подключения пока нет, доделываю мех.часть.
прочитав тему начинаю склонятся к фотоэлементам. т.к достигать крайних положений нет необходимости, но желательно к ним приблизиться.(вентиль имеер регулировочное назначение а не запорное). интересно ваше мнение.

upd: хотя можно и дублировать защиту -- контролем сопротивления(желательно без участия МК). Усилие у двигателя значительное, может "размолотить" всю конструкцию :(

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

http://www.ebay.com/itm/motorized-ball-valve-G3-4-DN20-reduce-port-12V-2...

Концевики уже внутри, два провода наружу, реверсируется сменой полярности, можно держать напряжение сколько угодно долго- мотор отключается внутренним концевиком.

Ести варианты с выведенными наружу концевиками, но это не так удобно: делать снаружи то, что уже внутри сделано.

Минус- промежуточные положения придётся  делать  подавая питание на короткое время, а насколько откроется-закроется- одному богу известно.

Gonzo
Offline
Зарегистрирован: 28.04.2014

trembo пишет:

http://www.ebay.com/itm/motorized-ball-valve-G3-4-DN20-reduce-port-12V-2...

Концевики уже внутри, ...

то что вы предложили это шаровые краны, они мне не подходят. второй момент, тойотовский моторчик мне не надо покупать и ждать месяц. 

но в другом местесте стемы водоснабжения думаю пригодится спасибо за ссылку. 

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Да, это кран, хотя я хотел показать вам другой более интересный-  3 Way, думаю вам тоже  пригодится.

У меня самого есть мысли с его помощью переключать потоки теплоносителя когда летом надо уводить избыток тепла от солнечного коллектора так как бассейна радом нет ;)

http://www.ebay.com/itm/Ventil-3-way-motorized-ball-valve-DN15-Reduce-port-12V-electric-ball-valve-/121251716831?pt=Systemkomponenten_Heizung&hash=item1c3b2a5edf