Motor de curent continuu 8.8 KG 250 RPM cu o punte H și modul de reglare a turației

Prezentare generală

În acest tutorial Arduino vă vom învăța cum puteți să controlați motoarele cu curent continuu folosind Arduino. Aruncăm o privire asupra unor tehnici de bază pentru controlul motoarelor cu curent continuu și o să vă învățăm cum să controlați motoarele de curent continuu folosind driverul L298N , placa Arduino și un modul de reglare a turației motorului.

Ce este un motor de curent continuu angrenat ?

Un motor cu angrenaje este o combinație integrală a unui motor și a cutiei de viteze. Adăugarea unui cap de viteze la un motor reduce viteza, dar crește cuplul. Cei mai importanți parametri în ceea ce privește motoarele cu angrenaje sunt viteza (rpm), cuplul (lb-în) și eficiența (%). Pentru a selecta cel mai potrivit motor de transmisie pentru aplicația dvs., trebuie să calculați mai întâi cerințele de sarcină, viteză și cuplu pentru aplicația dvs. 

  1. Tensiune nominală a motorului

Tensiunea care corespunde cu cea mai mare eficiență a motorului. Încercați să alegeți o baterie principală care să se potrivească cel mai bine tensiunii nominale a motoarelor dvs. de acționare. De exemplu, dacă tensiunea nominală a motorului este de 6V, folosiți un pachet de 5x 1.2 V pentru a obține 6V. Dacă motorul dvs. funcționează la o valoare nominală de 3,5 V, puteți utiliza un pachet 3xAA sau 3xAAA sau un pachet LiPo sau Li-Ion de 3.7 V. Dacă acționați un motor în afara tensiunii sale nominale, eficiența motorului scade, necesitând deseori curent suplimentar, generând mai multă căldură și scăzând durata de viață a motorului. În afară de o „tensiune nominală”, motoarele de curent continuu au și un domeniu de tensiune de funcționare în afara căruia producătorul nu sugerează exploatarea motorului. 
2. Ce face puntea H ?

Puntea H L298N  permite controlul vitezei și al direcției a două motoare de curent

continuu, în același timp. Modulul poate conduce motoare cu curent continuu care au tensiuni între 5 și 35V, cu un curent de vârf până la 2A.

Să aruncăm o privire mai atentă la identificarea modulului L298N și să explicăm cum funcționează. Modulul are două blocuri terminale cu șuruburi pentru motoarele A și B, și un alt bloc de șuruburi pentru pinul de masă, VCC pentru motor și un pin de 5V care poate fi de intrare, fie de ieșire.

Aceasta depinde de tensiunea folosită la motoarele VCC. Modulul are un regulator de tensiune de 5V, care este activat sau dezactivat folosind un jumper. Dacă tensiunea de alimentare a motorului este de până la 12V, putem activa regulatorul de 5V și pinul de 5V poate fi utilizat ca ieșire, de exemplu pentru alimentarea plăcii noastre Arduino. Dacă tensiunea motorului este mai mare de 12V, trebuie să deconectăm jumperul, deoarece aceste tensiuni vor provoca deteriorarea regulatorului de bord de 5V. În acest caz, pinul de 5V va fi folosit ca intrare, deoarece trebuie să îl conectăm la o sursă de alimentare de 5V pentru ca modulul să funcționeze corect.

Controlul motorului folosind PWM

PWM sau modularea lățimii pulsului este o tehnică care ne permite să reglăm valoarea medie a tensiunii care merge pe dispozitivul electronic prin pornirea și oprirea alimentării cu o viteză rapidă. Tensiunea medie depinde de ciclul de funcționare sau de timpul pe care semnalul este ON față de timpul de semnal este stins într-o singură perioadă de timp.

Deci, în funcție de dimensiunea motorului, putem conecta pur și simplu o ieșire Arduino PWM la baza tranzistorului sau la poarta unui MOSFET și să controlăm viteza motorului controlând ieșirea PWM. Semnalul Arduino PWM de putere mică pornește și oprește poarta de la MOSFET prin care este acționat motorul de mare putere.

Controlul motorului folosind o punte H

Pe de altă parte, pentru controlul direcției de rotație, trebuie doar să inversăm direcția fluxului de curent prin motor, iar cea mai obișnuită metodă de a face acest lucru este folosirea unui H-Bridge. Un circuit H-Bridge conține patru elemente de comutare, tranzistoare sau MOSFET-uri, cu motorul în centru formând o configurație în formă de H. Prin activarea a două întrerupătoare speciale în același timp, putem schimba direcția fluxului de curent, modificând astfel direcția de rotație a motorului.

Deci, dacă combinăm aceste două metode, PWM și punte H , putem avea un control complet asupra motorului continuu. Există numeroase drivere cu motor DC care au aceste caracteristici, iar L298N este unul dintre ele.

Arduino și L298N

Acum să facem o aplicație practică. Vom controla viteza motorului folosind un potențiometru și vom schimba direcția de rotație cu un buton. Alimentăm puntea H cu ajutorul modulului de reglare a turației motorului, iar aceasta este responsabilă de transmiterea puterii la motoare. Iată schemele circuitului.

Codul Arduino

#define enA 9

#define in1 6

#define in2 7

#define button 4

int rotDirection = 0;

int pressed = false;

void setup() {

  pinMode(enA, OUTPUT);

  pinMode(in1, OUTPUT);

  pinMode(in2, OUTPUT);

  pinMode(button, INPUT);

  // Seteaza rotația inițială

  digitalWrite(in1, LOW);

  digitalWrite(in2, HIGH);

}

void loop() {

  int potValue = analogRead(A0); // Citește valoarea potentiometrului

  int pwmOutput = map(potValue, 0, 1023, 0 , 255); // Harta potentiometrului cu valori cuprinse între  0 si 255

  analogWrite(enA, pwmOutput); //Trimite semnalul PWM la L298N pentru a activa pinul

  // Read button – Debounce

  if (digitalRead(button) == true) {

    pressed = !pressed;

  }

  while (digitalRead(button) == true);

  delay(20);

  // Dacă butonul este apăsat schimbă direcția rotației

  if (pressed == true  & rotDirection == 0) {

    digitalWrite(in1, HIGH);

    digitalWrite(in2, LOW);

    rotDirection = 1;

    delay(20);

  }

  //  Dacă butonul este apăsat schimbă direcția rotației

  if (pressed == false & rotDirection == 1) {

    digitalWrite(in1, LOW);

    digitalWrite(in2, HIGH);

    rotDirection = 0;

    delay(20);

  }

}

Puteți găsi Puntea H , Motorul DC 8.8 KG și Modulul de reglare a turatiei chiar pe site-ul nostru. Pentru mai multe detalii vă stăm la dispoziție și nu ezitați să ne lăsați întrebări în comentarii.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *