-
Nơi đặt cầu chì và cách bảo vệ robot và động cơ
Khi bạn thiết kế một hệ thống, việc đặt cầu chì trên mọi thành phần thường rất hấp dẫn. Ý tưởng này là tốt cho hầu hết pin, cảm biến và máy tính. Tuy nhiên, điều này thực sự có thể gây ra sự phá hủy thanh trượt dẫn hướng khi bạn đang làm việc với động cơ. Tôi đã thấy một số trình điều khiển động cơ bị cháy (có thể là do FET bị hỏng) do cài đặt sai.
Để bắt đầu với các thiết bị đơn giản có cầu chì nơi pin đi vào hệ thống là một ý tưởng tốt. Sau đó, tôi muốn hợp nhất từng đường ray điện áp (tức là bộ chuyển đổi DC-DC) để chúng tôi có thể đưa các nhóm cảm biến / máy tính ngoại tuyến tại một thời điểm để kiểm tra cũng như bảo vệ các cầu chì cung cấp. Tôi nghĩ rằng việc hợp nhất mỗi xe buýt thường là một sự thỏa hiệp tốt giữa việc hợp nhất mọi thứ và hợp nhất không có gì.
Nơi hợp nhất trở nên khó khăn là với động cơ. Để bắt đầu, bất cứ khi nào bạn có nhiều năng lượng (liên quan đến hệ thống của bạn) được chuyển đổi từ năng lượng cơ học sang năng lượng điện thông qua động cơ của bạn, nên sử dụng bộ điều chỉnh shunt. Bất cứ khi nào động cơ của bạn có thể lái xe trở lại, giảm tốc nhanh hoặc giảm do trọng lực (chẳng hạn như trong một cánh tay robot), bạn có khả năng điện áp trên xe buýt điện của bạn tăng lên. Khi điện áp bắt đầu tăng, bạn có thể đốt cháy các thành phần trên xe buýt của mình. Ví dụ: nếu bộ điều khiển động cơ của bạn được định mức tối đa 55V và bạn đang lái động cơ 48V, việc lái xe phía sau của động cơ tăng điện áp lên trên giá trị tối đa đó là điều rất dễ dàng. Hãy nhớ rằng mỗi động cơ là một máy phát điện; và mỗi máy phát điện là một động cơ -nó chỉ phụ thuộc vào hướng bạn quay nó. Giải pháp cho vấn đề này là đặt một bộ điều chỉnh shunt trên xe buýt của bạn.
Một bộ điều chỉnh shunt gần như là thanh trượt giá rẻ một điện trở lớn có thể chuyển năng lượng xuống đất để ngăn điện áp xe buýt tăng đến mức nguy hiểm và phá hủy robot của bạn. Bạn thường muốn đặt (hoặc mua) bộ điều chỉnh shunt ở giá trị cao hơn điện áp bus. Ví dụ, trên động cơ 48V, bạn có thể muốn đặt điện áp điều chỉnh shunt thành 56V. Một điều cần cẩn thận là nếu động cơ của bạn ở trên xe buýt chính có pin và bạn đang sạc pin đúng chỗ, thì điện áp xe buýt sẽ tăng từ bộ sạc. Điểm đặt điện áp của bộ điều chỉnh shunt phải cao hơn điện áp cao nhất mà bộ sạc pin của bạn sẽ sử dụng trong khi sạc pin. Đấu dây điều chỉnh shunt là siêu đơn giản. Tất cả những gì bạn cần làm là chạy hai dây dẫn đến đường ray dương và mặt đất của xe buýt điện mà bạn đang cố gắng bảo vệ.
Việc đi trước và đặt cầu chì trước mỗi người lái xe máy (và động cơ của nó) và đặt bộ điều chỉnh shunt trên xe buýt chính (không có cầu chì). Điều này có vẻ khá nhưng bạn chỉ cần đặt ra vấn đề: nếu cầu chì nổ, bộ khuếch đại hiện bị ngắt khỏi bộ điều chỉnh shunt, cho phép điện áp tăng trên đoạn đó và phá hủy động cơ của bạn (và trình điều khiển)!
vậy giải pháp là gì? Nhìn chung có hai cách tiếp cận:
- Không cầu chì từng trình điều khiển động cơ cá nhân. Điều này cho phép bạn đặt tất cả các động cơ của bạn và bộ điều chỉnh shunt trên cùng một phân khúc, để nếu cầu chì thổi vẫn có một đường dẫn đến bộ điều chỉnh shunt.
- Cầu chì mỗi trình điều khiển động cơ riêng biệt. Tuy nhiên, bạn đặt một diode công suất trên cầu chì để cho phép dòng điện chạy từ bộ khuếch đại động cơ đến xe buýt chính của bạn, nơi có bộ điều chỉnh shunt.
Có hai cách tiếp cận khác cho việc này hiếm khi được sử dụng trong chế tạo robot.
- Bạn có thể đặt một bộ điều chỉnh shunt bên cạnh mỗi trình điều khiển động cơ, nhưng điều này thường không được thực hiện do chi phí và khối lượng.
- Bạn có thể tăng điện dung của hệ thống / nguồn cung cấp năng lượng của bạn, cho phép nó lưu trữ nhiều năng lượng hơn.
Khi bạn chọn giá trị cho cầu chì, thường có hai cách tiếp cận:
- Chọn giá trị dựa trên những gì bạn mong đợi hiện tại (cộng với một số lề).
- Chọn một cầu chì dựa trên việc bảo vệ một thiết bị khỏi dòng điện tối đa sẽ phá hủy nó.
Khi bạn chọn cầu chì cho động cơ, bạn sẽ thường muốn sử dụng phương pháp thứ hai là chọn cầu chì chỉ để tránh phải đối phó với các xung điện áp thổi cầu chì. Một ví dụ về thời điểm bạn có thể muốn tùy chọn đầu tiên là nếu bạn muốn giới hạn dòng điện để thứ gì đó sẽ không làm hỏng ray trượt vuông từ môi trường của nó nếu mọi thứ trở nên tồi tệ. Bạn cũng sẽ thường muốn có một cầu chì thổi chậm và không phải là cầu chì thổi nhanh hay nhanh. Điều này sẽ cung cấp thêm một chút lề trước khi cầu chì thổi để xử lý các quá độ nhỏ.
Có một số nơi để mua bộ điều chỉnh shunt từ. Hai trong số các nguồn phổ biến là Maxon Motors và Advanced Motion Controls . Trong một số trường hợp, bạn có thể có một bộ điều chỉnh shunt được tích hợp vào trình điều khiển động cơ của mình, ví dụ Galil Motion Control có một số tùy chọn tích hợp đẹp (và không tốn kém).
-
Commentaires