ডিসি ব্রাশ মোটরগুলির জন্য কি কোনও আদর্শ পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে?

Question

আমি মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য পিডাব্লুএমএম সিগন্যাল তৈরি করতে একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করব। আমি বুঝতে পারি কীভাবে পিডব্লিউএম এবং শুল্ক চক্র কাজ করে তবে আমি একটি আদর্শ ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কে নিশ্চিত নই। এখনও আমার মোটর নেই, তাই আমি ঠিক এটি পরীক্ষা করে খুঁজে বের করতে পারি না।

আমি ভোল্টেজ পরিবর্তিত করব না, কেবলমাত্র প্রদত্ত ভোল্টেজ পাওয়ার সময়টি। সুতরাং আমি কি একটি লিনিয়ার প্রতিক্রিয়া ধরে নিতে পারি? 10% শুল্ক এবং 24 ভি সরবরাহে এটি 15 আরপিএম গতিতে চলবে?

যদি এটি কোনও পার্থক্য করে, আমি সেটআপটি অন্তর্ভুক্ত করব। আমি মোটামুটি নিয়ন্ত্রণকারী এইচ-ব্রিজের সাথে সরাসরি 24 ভি চালাচ্ছি। স্পষ্টতই আমার দুটি পিডাব্লুএম পিন রয়েছে এমসইউ থেকে দুটির গেটে এমওএসএফইটিএস সক্ষম করে।

সম্পাদনা: দুঃখিত, লিঙ্কটি কাজ করছে বলে মনে হচ্ছে না। আমি অনুমান করি কর্মক্ষেত্রে ফায়ারওয়াল imgur পছন্দ করে না। ছবিতে আরপিএম বনাম ভোল্টেজের একটি গ্রাফ চিত্রিত করা হয়েছে। এটি 50 আরপিএম @ 8 ভি থেকে 150 আরপিএম @ 24 ভি পর্যন্ত রৈখিক

Answer 1

সংক্ষেপে:

পিডব্লিউএম সিগন্যাল প্রয়োগ করে আপনার ' গতি'র রৈখিক নিয়ন্ত্রণ রয়েছে , এখন সেই সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি যথেষ্ট পরিমাণে বাড়তে হবে যাতে আপনার ডিসি মোটর কেবলমাত্র পিডব্লিউএম সিগন্যালের ডিসি উপাদানটি পাস করে, যা কেবলমাত্র গড়। মোটরটিকে লো পাস ফিল্টার হিসাবে ভাবেন। আপনি যদি ভোল্টেজে স্থানান্তর ফাংশন বা সম্পর্কের কৌণিক গতিটিকে দেখেন তবে এটি আপনার কাছে রয়েছে:

চসি=

$$\frac{\omega(s)}{V(s)}=\frac{K}{\tau s+1}$$ এটি কোনও ডিসি মোটরের প্রথম অর্ডার মডেল বা ফ্রিকোয়েন্সি সহ কেবল একটি লো পাস ফিল্টার $$f_c=\frac{1}{2\pi\tau}$$

যেখানে মোটরের সময় ধ্রুবক। সুতরাং যতক্ষণ না আপনার ফ্রিকোয়েন্সি কাটঅফের বাইরে রয়েছে, আপনার মোটর কেবলমাত্র ডিসি অংশ বা পিডাব্লুএম সিগন্যালের গড় দেখতে পাবে এবং আপনার পিডাব্লুএম ডিউটি ​​সিলিসের সাথে একযোগে গতি থাকবে। অবশ্যই, যদি আপনি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ে যান তবে কিছু ট্রেড অফস আপনার বিবেচনা করা উচিত ...$\tau$

দীর্ঘ কাহিনী:

তাত্ত্বিকভাবে, 'ডান' পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি চয়ন করতে আপনার মোটরটির সময় ধ্রুবকটি জানতে হবে। আপনি সম্ভবত জানেন যে প্রায় 100% এ পৌঁছতে সময় লাগে তার চূড়ান্ত মান

$$t_{final}\approx 5\tau$$

আপনার পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি যথেষ্ট উচ্চ হতে হবে যাতে মোটর (মূলত একটি কম পাস ফিল্টার) আপনার ইনপুট ভোল্টেজকে গড়ে দেয়, যা বর্গাকার তরঙ্গ। উদাহরণস্বরূপ, ধরা যাক আপনার কাছে একটি সময় ধ্রুবক motor সহ মোটর রয়েছে । আমি বেশ কয়েকটি পিডাব্লুএম পিরিয়ডের প্রতিক্রিয়া অনুকরণ করতে একটি প্রথম অর্ডার মডেল ব্যবহার করতে যাচ্ছি। এটি ডিসি মোটর মডেল: ω ( গুলি $\tau=10ms$

$$\frac{\omega(s)}{V(s)}=\frac{K}{10^{-3} s+1}$$

সরলতার জন্য আসুন দিন ।$k=1$

তবে আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়টি আমরা এখানে দেখছি প্রতিক্রিয়াগুলি। এই প্রথম উদাহরণের জন্য, পিডব্লিউএম সময়কাল এবং শুল্ক চক্র 50%। মোটর থেকে প্রতিক্রিয়া এখানে:$3\tau$

হলুদ গ্রাফটি পিডব্লিউএম সিগন্যাল (50% শুল্ক চক্র এবং সময়কাল ) এবং বেগুনি রঙের একটি মোটরের গতি। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, মোটরটির গতি ব্যাপকভাবে দুলছে কারণ পিডব্লিউএমের ফ্রিকোয়েন্সি পর্যাপ্ত পরিমাণে নয়।$3\tau=30ms$

এবার আসুন পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানো যাক। পিডব্লিউএম সময়কাল এখন এবং এখনও 50%।$0.1\tau=1ms$

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, এখন গতিটি বেশ ধ্রুবক কারণ pwm সংকেতের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলি ফিল্টার করা হচ্ছে। পরিশেষে, আমি একটি ফ্রিকোয়েন্সি মতো কমপক্ষে হয় বাছাই করবে ।$f_s\geq \frac{5}{2\pi\tau}$

এটি কীভাবে পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি চয়ন করতে পারে তার একটি খুব তাত্ত্বিক ব্যাখ্যা। আশা করি এটা সাহায্য করবে!

Comments

ভাল উত্তর. আপনি স্পষ্ট করে বলতে পারেন যে " মোটরটিকে প্রায় 100% এর চূড়ান্ত মান পৌঁছাতে সময় লাগে " এই কথাটি বলতে আপনার চূড়ান্ত বা সম্পূর্ণ বর্তমান মান বোঝায় । পাঠকরা এটি 100% গতির সাথে বিভ্রান্ত করতে পারেন বা কে জানে-কী?

— ট্রানজিস্টর

এটা খুব তথ্যপূর্ণ ছিল! আমি ইই নই, তাই আমি এতে চূড়ান্তভাবে শিক্ষিত নই। আমার কাজ করা স্পেকট্রামটি জুড়ে আমার পছন্দ মতো প্রতিক্রিয়া না পাওয়া পর্যন্ত আমি সম্ভবত বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি চেষ্টা করব However যাইহোক, এই সেটআপটি করার সময় আমি এই বিষয়টি মাথায় রাখব! । যদিও আমি একটি প্রশ্ন আছে। আপনি বলেছিলেন যে এই সংখ্যাগুলি সমস্ত খুব তাত্ত্বিক, তবে আপনি কি প্রত্যাশিত সময়ের ধ্রুবক একটি বল পার্ক দিতে পারেন? এটি একটি 24 ভি ডিসি মোটর যা প্রায় 300 এমএ টানছে।

— নেটে সান

@ নেটসান ধন্যবাদ! উত্তরগুলির মধ্যে একটি, যা সত্যিই ভাল, উদাহরণস্বরূপ 2KHz এর মতো আপনি KHz পরিসরে ফ্রিকোয়েন্সি দিয়ে শুরু করতে পারেন সেরা। প্রদত্ত তথ্যের উপর ভিত্তি করে সময় ধ্রুবক অনুমান করার কোনও উপায় নেই বা কমপক্ষে আমি জানি না। আপনি এটি পরীক্ষামূলকভাবে খুঁজে পেতে পারেন তবে আপনি যা চান তার কাছাকাছি না আসা পর্যন্ত আপনি বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে আরও ভাল।

— বিগ 6

উপস্থাপিত তথ্যগুলি উপসংহারটিকে সমর্থন করে না: উভয় গ্রাফের গড়ে গড়ে ০.০ রয়েছে। আমি মনে করি এটি বাস্তবতা প্রতিফলিত করে, রৈখিকতা PWM ফ্রিকোয়েন্সি উপর নির্ভর করে না। কেবলমাত্র আপসটি হ'ল নীচের দিকে কারেন্ট / টর্ক রিপল এবং গোলমাল, এবং এডি কারেন্ট এবং উচ্চতর দিকে ক্ষতির পরিবর্তন করা।

— আলাইনে

@ পেজড্যাভিড এটি করার পরে আমার এক মুহুর্ত হয়েছে, তবে আপনি মোটরটিতে একটি ইনপুট ভোল্টেজ প্রয়োগ করে পরীক্ষামূলকভাবে এটি পরিমাপ করতে পারেন এবং কৌণিক গতির জন্য এটির চূড়ান্ত মানটি পেতে কতক্ষণ সময় নেয় তা আপনি দেখতে পারেন। আপনাকে এটিকে কয়েকবার পুনরাবৃত্তি করতে হবে এবং গড়টি খুঁজে পেতে হবে (যদিও এটি পরিমাপ থেকে পরিমাপের জন্য বেশ কাছাকাছি হওয়া উচিত)। এর জন্য আপনার সঠিক সরঞ্জাম যেমন টাকোমিটার / অন্যান্য সরঞ্জাম প্রয়োজন। হতে পারে এই লিঙ্কটি সাহায্য করবে: mech.utah.edu/~me3200/labs/motors.pdf বা গুগল "ডিসি মোটর সময় ধ্রুবক সন্ধান করুন" - এটি অন্তর্ভুক্তি নিয়ন্ত্রণের কোর্সের সবচেয়ে সাধারণ পরীক্ষা।

— বিগ 6

Answer 2

আপনার মোটর সম্ভবত নিচু করা হয়েছে, কারণ 150 আরপিএম প্রতি সেকেন্ডে কেবল 2.5 আবর্তনগুলি। 50 আরপিএম এ, আপনার মোটরটিকে একটি বিপ্লব সম্পাদন করতে এক সেকেন্ডেরও বেশি সময় প্রয়োজন।

এটি বলা হয়ে যাওয়ার পরে, আপনার এইচ-ব্রিজের স্যুইচগুলি যখন (মূলত শূন্য ভোল্ট) চালু থাকে বা বন্ধ হয় (শূন্য কারেন্ট) থাকে তখন খুব বেশি শক্তি ছড়িয়ে দেয় না। তারা যখন স্যুইচ করে তখন কেবল ভোল্টেজ এবং বর্তমান উভয়ই থাকে, তাই উচ্চতর স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি মানে আপনার এফইটিএসগুলিতে আরও উত্তাপ।

5-20 KHz পরিসরে থাকুন এবং আপনি সম্ভবত নিরাপদে থাকবেন। আপনি যদি খুব বেশি নীচে যান তবে মোটর কারেন্ট রিপল (এবং টর্ক রিপল) লক্ষণীয় হতে পারে তবে আপনি এটি দিয়ে পরীক্ষা করতে পারেন। অনেক বেশি উচ্চতর এবং আপনি আপনার স্যুইচগুলি উত্তপ্ত করে তুলবেন। শ্রাব্য সীমা থেকে বেরিয়ে আসতে আপনি উচ্চতর প্রান্তেও যেতে চাইতে পারেন।

Comments

এটি পেরিস্টাল্টিক পাম্পের মোটর, আমি গিয়ারিং সম্পর্কে নিশ্চিত নই। সুতরাং আপনি বলছেন যে আমি যদি 20KHz এ পিডব্লিউএম চালাতাম তবে আমি আরপিএমের নিকটবর্তী রৈখিক পরিবর্তন আনার জন্য 0 এবং 100 এর মধ্যে শুল্ক চক্রটি পরিবর্তিত করতে পারি (যা আমার জন্য পাম্প প্রবাহের হারকে অনুবাদ করে)।

— নাট সান

যদি স্যুইচগুলি উত্তাপ দেয় এটি অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিটির কারণে নয় (যাইহোক 1MHz এর নীচে নয়)। যেমন আপনি বলেছেন, সর্বাধিক স্যুইচিং লোকসান ঘটে যখন এফইটি পুরোপুরি চালু বা বন্ধ থাকে না। তাদের ঠান্ডা রাখার কৌশলটি তাদের গেটটি টন এবং টফকে কমাতে যথেষ্ট চালিত করা। কম গেট চার্জ এবং কম টন টফ, এবং কম আরডিএসন সহ এফইটিগুলি চয়ন করুন।

— মাতাল কোড বানর

Answer 3

একটি বাস্তব মোটর একটি বাস্তব মোটরের সাথে সিরিজে মোটামুটি একটি রেজিস্টার এবং সূচক হিসাবে আচরণ করে। দক্ষ অপারেশনের জন্য আপনার সরবরাহের মোটরটিকে সংযুক্ত করা এবং এটির সংক্ষিপ্তকরণের মধ্যে পরিবর্তন হওয়া উচিত। মোটর সরবরাহের সাথে সংযুক্ত থাকলেও বর্তমানটি আরও ইতিবাচক হয়ে উঠবে। সংক্ষিপ্ত করা হলে, এটি আরও নেতিবাচক হয়ে উঠবে। দক্ষতা বর্তমানের মেরুচরণকে সরিয়ে দিলে দক্ষতার সাথে চূড়ান্তভাবে নেমে যাবে, কারণ মোটর প্রতিটি চক্রের অংশটি অন্য অংশে যা করছে তা যান্ত্রিকভাবে লড়াই করার চেষ্টা করবে।

মোটর নিজেই দৃষ্টিকোণ থেকে, PWM হার যতটা সম্ভব উচ্চতর হবে যখন দক্ষতা তার সেরা হবে। দুটি কারণই সর্বোত্তম পিডব্লিউএম হারকে সীমাবদ্ধ করে:

1. বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ হ্রাস করার প্রচেষ্টায় অনেক মোটরের সাথে সমান্তরালে একটি ক্যাপাসিটার থাকে। প্রতিটি পিডব্লিউএম চক্রকে পুরো ক্যাপচার শক্তি প্রয়োগ করে সেই ক্যাপটি চার্জ করা এবং স্রাব করতে হবে। এখানে ক্ষতিগুলি ফ্রিকোয়েনির সমানুপাতিক হবে।

2. অনেক এইচ-ব্রিজ সুইচগুলি স্যুইচ করতে নির্দিষ্ট পরিমাণ সময় নেয়; যখন তারা স্যুইচ করছে, তাদের মধ্যে যাওয়ার শক্তিটির বেশিরভাগ অপচয় হবে। পিডাব্লুএম চালু এবং বন্ধ সময়সীমার পয়েন্টগুলি সঙ্কুচিত হওয়ার সাথে সাথে সেতুটি তার সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় সময় স্যুইচিংয়ের বেশিরভাগ সময় ব্যয় করছে, স্যুইচিং ক্ষতির পরিমাণ আরও বাড়বে।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণটি হল পিডাব্লুএমএমের হার এত দ্রুত হওয়া উচিত যে মোটর নিজেই লড়াই করে না। এর বাইরে আরও দ্রুতগতিতে মোটর কার্যকারিতা কিছুটা উন্নতি করতে পারে, তবে ব্যয় করে অন্যান্য উল্লিখিত ক্ষতিগুলি বাড়িয়ে দেয়। এখানে প্রদত্ত যে খুব বেশি সমান্তরাল ক্যাপাসিট্যান্স নেই, সাধারণত পিডব্লুএমের ক্ষয়ক্ষতি ন্যূনতম এবং মোটরের বর্তমানের মেরুচরণ সামঞ্জস্য থাকে, সেখানে বেশিরভাগ ফ্রিকোয়েন্সি থাকে; এই ব্যাপ্তির মাঝখানে কাছাকাছি কোথাও একটি ফ্রিকোয়েন্সি সম্ভবত সবচেয়ে ভাল হবে, তবে এই ব্যাপ্তির মধ্যে থাকা কোনও কিছুই পর্যাপ্ত পরিমাণে হওয়া উচিত।

Comments

আমি আসলে বন্ধ সময়কালে এটি গ্রাউন্ডিং করব না, ঘর্ষণ খুব দ্রুত মোটরটি থামিয়ে দেবে stop সুতরাং আমি এটিকে ডিউটি ​​পিরিয়ডের মধ্যে ভাসমান না রেখে কোনও কারণ দেখিনি।

— ন্যাটে সান

@NateSan: যেহেতু মোটর আবেশাঙ্ক হয়েছে, বর্তমান হবে এমনকি প্রবাহিত যখন আপনি এটি সুইচ বন্ধ করার চেষ্টা চালিয়ে যান। মোটর সংক্ষিপ্তকরণ জ্বালানী বন্ধ সময়কালে কার্যকর কাজ করা চালিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেয় এবং মোটরের বাইরে আপনার যে পরিমাণ শক্তি অপচয় করতে হবে তা হ্রাস করবে

— ক্যাট

বিকল্পভাবে, ফ্লাইব্যাক ডায়োড ব্যবহার করুন। ইন্ডাকটিভ লোডের জন্য (যেমন মোটর) সরবরাহ বন্ধ হয়ে গেলে স্রোতের জন্য একটি পথ থাকা গুরুত্বপূর্ণ, ভোল্টেজ স্পাইকটি এড়াতে যা আপনার স্যুইচিং ট্রানজিস্টরকে মেরে ফেলতে পারে।

— ক্রেগ ম্যাককুইন

@ ক্রেইগএমসিকিউইন: একটি ফ্লাইব্যাক ডায়োড কার্যকরভাবে মোটরটি সংক্ষিপ্ত করবে যখন এগিয়ে চলমান চলমান চলবে, 0.7-ভোল্টের কম হবে। 24 ভিডিসিতে 0.7V ড্রপ কোনও সমস্যা নাও হতে পারে তবে এগুলি ছাড়া পারফরম্যান্স আরও ভাল।

— সুপারক্যাট

@ সুপের্যাট: "অফ" অবস্থায় থাকা অবস্থায় মোটর শর্ট করার জন্য আপনার প্রস্তাবিত বিকল্পটি কী? একটি দ্বিতীয় এফইটি? আপনি উদাহরণস্বরূপ সার্কিট ডায়াগ্রামটি প্রদর্শন বা উল্লেখ করতে পারেন?

— ক্রেগ ম্যাককুইন

Answer 4

আমি একটি পিডব্লিউএম গতি / অবস্থান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সিস্টেমে ডিজাইন করেছি এবং কাজ করেছি যা কিছু বছর আগে ১ br টি ব্রাশড ডিসি মোটর চালিত করেছিল। আমরা মাবুচির কাছ থেকে কিনেছিলাম, যারা এক বছরে 350M মোটর বিক্রি করেছিল। তারা 2 কেএজেডজ পিডব্লিউএম ফ্রিকোয়েন্সি প্রস্তাব করেছিল যা সেই সময়ের আর / সি বিমানগুলি সহ অন্যান্য উত্সের সুপারিশগুলির সাথে দীর্ঘায়িত ছিল। আমাদের ভাল ফলাফল হয়েছে এবং আমি এটি ব্যবহার করেছি since

একটি তত্ত্ব আছে যে 20 কেএজেডজেটের উপরের ফ্রিকোয়েন্সিটির অর্থ হুইসেলিং / গোলমাল তবে আমরা খুঁজে পেয়েছি এটি সত্য নয়। আমি এর প্রকৃত পদার্থবিজ্ঞান জানি না তবে এমন একটি যান্ত্রিক আন্দোলন রয়েছে যা আপনি শুনতে পাচ্ছেন। আমি, সঠিকভাবে বা ভুলভাবে, এটিকে ফ্রিকোয়েন্সিটির সাব-হারমোনিকস (ডান বাক্যাংশ?) হিসাবে গ্রহণ করেছি কারণ কয়েল বা উপাদানগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে এতটা সামান্য চলার চেষ্টা করে তবে তা ধরে রাখতে পারে না। আমার বাড়িতে মোবাইল ফোন চার্জার রয়েছে যা আমি স্পষ্টভাবে হুইসেল শুনতে পাচ্ছি এবং আমি জানি যে তাদের পিডব্লিউএম অসিলেটরগুলি 100 কিলাহার্টজ উপরের দিকে বেশ ভাল চলছে। (প্রকৃতপক্ষে, আমি রান্নাঘরে যাওয়ার সময় প্রায়শই এটিটি বন্ধ করে রাখি কারণ কোনও ফোনের সংযোগ না থাকাকালীন আমি উচ্চতর শিখর 'লোড' শিস নাটি শুনতে পাই phone কোনও ফোনের প্রথম প্লাগ ইন করার সময় আমি টোন ড্রপটি কুইটার এবং নীচেও শুনতে পাই hear ।)

Answer 5

কখনও কখনও মোটর এবং ড্রাইভার এটিকে সমর্থন করে তবে শ্রবণযোগ্য ফ্রিকোয়েন্সি (20KhZ) এর উপরে থাকা বাঞ্ছনীয়। যদি এটির কোনও ব্যক্তি এটি শুনতে পারে তবে একটি ধ্রুবক উচ্চতর উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি বিরক্তিকর হতে পারে। কম বয়সী লোকেরা এটি 40 বছর বয়সের পরে শুনতে পাবে it