ডিসি মোটরের গতি অনুমান করতে কীভাবে আমি ব্যাক-ইএমএফ পরিমাপ করতে পারি?

আমি মোটরের গতি নির্ধারণ করতে মোটরের ব্যাক-ইএমএফ পরিমাপ করতে আগ্রহী কারণ এটি সস্তা এবং কোনও অতিরিক্ত যান্ত্রিক অংশের প্রয়োজন নেই। আমি যখন মোটর চালাচ্ছি তখন আমি কীভাবে ব্যাক-ইএমএফ পরিমাপ করতে পারি?

motor speed back-emf

— ফিল ফ্রস্ট
সূত্র

+1 টি। শুধু উপর আরো তথ্য গাদা হবে: acroname.com/robotics/info/articles/back-emf/back-emf.html

— নিক Alexeev

এটি করার একটি উপায় হ'ল সংক্ষেপে মোটর চালনা বন্ধ করা, ড্রাইভিং ভোল্টেজ থেকে কোনও অবশিষ্ট স্রোত ডুবে যাওয়ার পক্ষে যথেষ্ট দীর্ঘ এবং তারপরে কেবল ভোল্টেজটি পরিমাপ করা। বর্তমান স্থিত হতে সময়টি উইন্ডিংয়ের উদ্বোধনের উপর নির্ভর করবে। এটি বুঝতে সহজ, এবং অপ্রকাশিত ব্যবধানটি বেশ ছোট করা যেতে পারে তবে এর সুস্পষ্ট অসুবিধাগুলি রয়েছে।

অন্য পদ্ধতিতে ওহমের আইনটির একটি চতুর ব্যবহার জড়িত। একটি মোটর একটি সূচক, একটি প্রতিরোধকের এবং একটি ভোল্টেজ উত্স একটি সিরিজ সার্কিট হিসাবে মডেল করা যেতে পারে। ইন্ডাক্টর মোটর এর বাতাসের inductance প্রতিনিধিত্ব করে। প্রতিরোধক হ'ল তারের প্রতিরোধক। ভোল্টেজ উত্সটি ব্যাক-ইএমএফ উপস্থাপন করে এবং এটি মোটরের গতির সাথে সরাসরি আনুপাতিক।

মোটর মডেল স্কিম্যাটিক

যদি আমরা মোটরের প্রতিরোধের বিষয়টি জানতে পারি এবং মোটরটির স্রোত পরিমাপ করতে পারি তবে মোটর চালিত হওয়ার সময় ব্যাক-ইএমএফটি কী হতে হবে তা আমরা নির্ধারণ করতে পারি ! এখানে কীভাবে:

আমরা এতক্ষণ এড়িয়ে যেতে পারি মাধ্যমে কারেন্ট খুব বেশি পরিবর্তন হয় না, কারণ একটি সূচক ধরে ভোল্টেজ পরিবর্তনের হারের সাথে সমানুপাতিক। বর্তমানের কোনও পরিবর্তন মানে ইন্ডাক্টর জুড়ে কোনও ভোল্টেজ নেই। $L_m$

আমরা যদি পিডব্লিউএম দিয়ে মোটরটি চালাচ্ছি, তবে সূচক মোটরটিতে স্রোত তুলনামূলকভাবে স্থির রাখতে পরিবেশন করে। আমরা তখন যা যত্ন করি তা হ'ল সত্যই of এর গড় ভোল্টেজ , যা কেবলমাত্র সরবরাহ চক্রের দ্বারা সরবরাহ করা ভোল্টেজ। $V_{drv}$

সুতরাং, আমাদের একটি কার্যকর ভোল্টেজ রয়েছে যা আমরা মোটরটিতে প্রয়োগ করছি, যা আমরা প্রতিরোধক এবং সিরিজের একটি ভোল্টেজ উত্স হিসাবে মডেলিং করছি। আমরা মোটরে কারেন্টটিও জানি, এবং আমাদের মডেলের রেজিস্টারে কারেন্টটি একই হওয়া উচিত কারণ এটি একটি সিরিজ সার্কিট। এই প্রতিরোধকের ওপারে ভোল্টেজ কী হবে তা গণনা করতে আমরা ওহমের আইন ব্যবহার করতে পারি, এবং রেসিস্টারের ওপরে ভোল্টেজের ড্রপ এবং আমাদের প্রয়োগিত ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য অবশ্যই ব্যাক-ইএমএফ হতে হবে।

উদাহরণ:

মোটর ঘোরানো প্রতিরোধের পরিমাপ করা মোটর কারেন্ট সরবরাহ ভোল্টেজ ডিউটি চক্র $= R_m = 1.5\:\Omega$
$= I = 2\:\mathrm A$
$= V_{cc} = 24\:\mathrm V$
$= d = 80\%$

হিসাব:

24V একটি 80% শুল্ক চক্র কার্যকরভাবে মোটর 19.2V প্রয়োগ করা হয়:

\bar{V_{d r v}} = d V_{c c} = 80 % \cdot 24 V = 19.2 V

$\overline{V_{drv}} = dV_{cc} = 80\% \cdot 24\:\mathrm V = 19.2\:\mathrm V$

The voltage drop over the winding resistance is found by Ohm's law, the product of the current and winding resistance:

V_{R_{m}} = I R_{m} = 2 A \cdot 1.5 Ω = 3 V

$V_{R_m} = IR_m = 2\:\mathrm A \cdot 1.5\:\Omega = 3\:\mathrm V$

The back-EMF is the effective driving voltage, less voltage across the winding resistance:

V_{m} = \bar{V_{d r v}} - V_{R_{m}} = 19.2 V - 3 V = 16.2 V

$V_m = \overline{V_{drv}} - V_{R_m} = 19.2\:\mathrm V - 3\:\mathrm V = 16.2\:\mathrm V$

Putting it all together into one equation:

V_{m} = d V_{c c} - R_{m} I

$V_m = dV_{cc} - R_m I$

— Phil Frost
সূত্র

A point that's worth noting is that, except to the extent that an inductor has parallel resistance or other leakage, the average voltage across an inductor over any given time interval must be proportional to the difference in current between the start and end of that interval. If an inductor has the same amount of current flowing through it at the start and end of some time interval, the average voltage across the inductor must be zero. That rule applies both to discrete inductors, and also the inductor one models as being in series with an ideal motor.

— supercat

Also, note that if one is PWM'ing a motor at a decent frequency, efficiency will be best if the current in its inductance does not die down between cycles. Rather than open-circuiting the motor, short-circuit it unless or until the current drops to nothing (hopefully the PWM rate will be fast enough that it won't). If one short-circuits the motor long enough, the current will fall to nothing and then reverse. Reverse current will kill efficiency, so open the circuit at that point (or short through a transistor that only allows one direction of current). Note that...

— supercat

...if the stall current exceeds the amount one's supply can output without sagging, PWM'ing the motor may actually increase the available starting or slow-speed torque. Note also that if the motor is turning faster than the speed "requested" by the PWM, some of the excess energy will be dumped back into the supply (good for efficiency, if one can safely harness it).

— supercat

I am not a specialist, but I don't think you can just assume your current won't change, and you can just ignore your inductance that easily. External loads will produce torque and this torque will produce a change in current. Also the PWM itsef will make a change in current in the motor...yes the inductance will keep it "average" but this won't be a flat line, also it makes it average by creating voltages. How much will this really impact your project? Well, I can't say, it totally dependent on the motor itself and the load, so this will vary drastically from project to project.

— mFeinstein

This method is discussed in more detail in a IEEE paper: ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4314629

— Amir Samakar