velocidad constante en motores DC ante cambios bruscos de carga con PIC...

[Picuino]

Muchas gracias Nocturno.
Llevo un día buscando el fallo.
Cuando por fin publico la duda, a continuación encuentro el problema.
El problema consistía en que he colocado dos diodos a tierra al revés (hay que ser bruto)
Ya les he cambiado y todo funciona OK.
Lo que no me explico es el fallo intermitente.
Dejo el circuito para que no le pase a otro.

El circuito está ya corregido. Antes de corregir D1 y D2 estaban al revés.


Saludos.

[Nocturno]

Estupendo, me alegro que lo tengas.

[amyver]

Hola Picuino, bueno hice el calculo que me pediste y al corriente que medi fue de 66 mA...bueno entonces creo que el dato de la corriente nominal del motor que me dieron no era la correcta verdad???

[Picuino]

Puede que esté mal el dato de corriente o el dato de tensión:

Si con 1 voltio circulan 0.066 Amperios
con 30 voltios circularán 1.98 Amperios de corriente máxima
con 60 voltios circularán 3.96 Amperios de corriente máxima

Una de dos, o el motor tiene 2Amperios de corriente máxima o tiene 60voltios de tensión máxima.


La resistencia del motor es de:

   Rm = 1v /0.066 A = 15 ohmios


El motor es muy "blando" y por lo tanto más difícil de controlar.


La potencia mecánica máxima será:

               V^2
   Pm = -----------   (Máxima potencia mecánica)
              4 · Rm

   Para 30v ->  Pm = (30v ^ 2) / (4· 15 ohm) = 15 vatios

   Para 60v ->  Pm = (60v ^ 2) / (4 · 15 ohm) = 60 vatios


Si pones una foto del motor al lado de una regla (para saber el tamaño) se puede estimar su potencia.


Saludos.

[Picuino]

También puede ser util conocer las pérdidas mecánicas.

¿Podrías hacer un ensayo para conocer las pérdidas de tu motor?

Consiste en alimentar al motor con diferentes tensiones y medir la corriente que consume.
Las tensiones pueden ser por ejemplo 2v, 5v, 10v, 20v y 30v
El rotor se deja girar libremente (sin freno).

Un saludo.

[amyver]

Hola PICUINO, pude encontrar datos acerca del motor que utilizo son estos...

[Picuino]

Hola amyver,
Parece que el archivo RAR tiene un error porque no puedo abrirlo.

Saludos

[amyver]

Hola amyver,
Parece que el archivo RAR tiene un error porque no puedo abrirlo.

Saludos

Bueno aqui va otra vez.. busco la forma de enviarte las imagenes

[Picuino]

Ya puedo verlos.
No aparecen las características eléctricas. Solo veo el tamaño y velocidad de giro.

Por el tamaño se parece a esta serie de motores Maxon:
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0111/0900766b80111e3b.pdf

Los modelos más parecidos son los de 30 y 36 voltios.
El de 36 voltios tiene estas características:
   R motor = 16.6 ohmios
   Corriente de arranque = 2.17 A
   Corriente máxima en continuo = 0.67 A
   Corriente sin carga = 50mA
   Potencia mecánica nominal = 15 vatios
   Potencia mecánica máxima = 18.6 vatios
   Constante de tiempo mecánica = 20 ms
   Inductancia = 2.44mH


Saludos.

[Picuino]

El problema de control que tienes a altas velocidades puede que esté relacionado con la resistencia del motor y la tensión máxima de alimentación.
Deberías poner un led que se encienda cuando el ciclo PWM llege al límite máximo para comprobarlo.

Si quieres que el motor funcione a 25000rpm, la tensión back-emf (Eg) deberá ser de unos 21.4 voltios la corriente de alimentación sin carga será de unos 50 mA y la tensión de alimentación del motor (Vm) será:

   Vm = Eg + Rm·I = 21.4 + 15 · 0.050 = 22.2 v



Si ahora el motor pasa a tener carga nominal, la corriente aumentará a 0.7 Amperios:

   Vm =  Eg + Rm · I = 21.4 + 15 · 0.7 = 31.9 v

Como la tensión máxima de alimentación es de 30 voltios, el motor no se puede mantener a 25000 rpm con carga nominal y bajará su velocidad.

Saludos.

[Picuino]

Hola de nuevo amyver,

Otro tema es el par máximo de tu motor. Al tener mucha velocidad, el par debe ser pequeño.


La constante del motor es aproximadamente:

  w = 35000rpm = 3665 rad/s

  Km  = w / Eg = 3665 / 30v = 122 rad / (s·v)


El par nominal es:
La corriente máxima debe estar en torno a los 0.7 amperios

   N = I / Km = 0.7  / 122 = 0.0057 N·m = 5.7 mN·m = 58 grf·cm

Este es un par pequeño. El motor tiene una fuerza de unos 290gramos en el borde de una fresa de 4mm de diámetro.


El par máximo es:
En el arranque la corriente puede llegar a 2 amperios y el par se multiplica por tres.

   N = I / Km  = 2 / 122 = 0.016 N·m = 16 mN·m = 167 grf·cm


Fórmulas:

Modelo equivalente del motor de corriente continua


Saludos.

[amyver]

Gracias de nuevo PICUINO muy explicativo   

saludos..

[Picuino]

Mejoras en el programa de control:

1.- Estimar la corriente del motor
Con el valor del PWM se puede estimar Vm, la tensión de alimentación motor
Con el valor  back-emf se puede estimar la tensión interna del motor
La diferencia de tensiones dividido entre la resistencia del motor es la corriente del motor.

  I = (Vm - Eg) / Rm = (Vm - back_emf) / 15


2.- Limitar la corriente del motor
La corriente no debería pasar de 0.7 amperios en régimen continuo.
La corriente puede ser mayor, pero durante un periodo corto de tiempo (10 - 15 segundos)


3.- Aumentar la tensión de alimentación del puente a 40 voltios.
La tensión back-emf nunca debe superar los 30 voltios para que el motor no gire demasiado deprisa.
Pero en el caso de tener carga nominal, la alimentación puede estar en 40v y la tensión interna back-emf en 30v. Así puedes conseguir mantener la velocidad máxima con carga nominal.

El motor no se calienta por la tensión que recibe, sólo se calienta con la corriente. De forma que mientras la corriente esté limitada, el motor no se va a quemar.


Saludos

[Picuino]

Estoy probando el hardware de la placa PCB que he montado con un L6203.
Voy a hacer algunos cambios para mejorarla y corregir errores.
Después la publicaré.

Cuando acabe con el Hardware me voy a meter con el software de control del motor.

Saludos.

[Picuino]

He publicado el circuito y PCB del regulador de velocidad de motores dc:

   https://sites.google.com/site/picuino/dc_motor_regulator

Por ahora tengo un problema con el detector de corriente de pico:

El operacional tiene una respuesta muy lenta para empezar a conducir.

Si monto el LM358 como seguidor de tensión, la salida es muy rápida, casi igual a los pulsos de corriente
Pero el montaje detector de pico hace que la salida del operacional esté a cero la mayor parte del tiempo.
Cuando tiene que volver a subir la tensión de salida, el operacional casi tarda ¡ 10us en comenzar a conducir !.

¿Alguien conoce un operacional rápido con entrada y salida referidas a masa?

¿Algún circuito detector de pico que funcione?


Saludos.