Verwendung von Arduino und Transistor zur Motorsteuerung

Ich bin derzeit ein Informatikstudent, der versucht, eine einfache Schaltung zu bauen, um die Spannung mit einem Transistor und einem Arudino Uno zu variieren. Der Motor zieht zwischen 12 V und 28 V mit einem Strom von etwa 280 mA. Ich möchte die Spannung mit dem Arduino durch die Verwendung von PWM vom Arduino steuern. Theoretisch gibt mir ein 50%iges Tastverhältnis des Arduino die Hälfte der Spannung vom Kollektor zum Emitter. Ich habe versucht, PWM ohne Kondensatoren zu verwenden, und es endete damit, dass der Motor jaulte und ihn möglicherweise beschädigte.

Der BJT, den ich verwenden werde, ist der TIP120 mit einer Beta von 1000.

Hier ist der Schaltplan. Ich habe ursprünglich versucht, einen 1-nF-Kondensator über dem Motor zu verwenden, um zu versuchen, die Spannung während des Ausschaltzyklus von PWM zu glätten. Aber das ließ den Motor immer noch heulen, also testete ich eine Reihe verschiedener Kondensatoren und etwa 10 uF machten ihn leiser, aber sowohl das Netzteil als auch der Motor jaulten.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bei seiner aktuellen Konfiguration sieht das Signal über dem Motor ungefähr so ​​​​aus (bei Verwendung eines Arbeitszyklus von 50%)Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie würde ich in der Lage sein, eine konsistente Leitung bei 12 V zu erhalten? oder jede andere Spannung, die durch das Tastverhältnis eingestellt ist.

PS der Induktor ist der Motor und die Werte sind nicht korrekt. Nur als Referenz verwendet.

Sie sollten nicht einmal versuchen , eine konstante Spannung über den Motor zu bekommen - so funktioniert PWM nicht. Lassen Sie einige kleine Kondensatoren (viel weniger als Ihre 10 uF) übrig, um Hochfrequenzstörungen zu unterdrücken, und erhöhen Sie die PWM-Schaltfrequenz über den hörbaren Bereich.
Ist es möglich, das PWM-Tastverhältnis zur Steuerung der Spannung zu verwenden?
So funktioniert es wieder nicht. Motoren werden durch das Tastverhältnis gesteuert, nicht durch Erzeugen eines reduzierten stationären Zustands.
Motoren haben eine beträchtliche mechanische Trägheit, und wenn sie häufig von PWM-Impulsen angestoßen werden, drehen sie sich gleichmäßig. Motoren sind gewissermaßen gute Filter und benötigen keine echte Gleichspannung. Ihr "Winseln" ist ein Nebeneffekt entweder von teilweise losen Wicklungen im Rotor des Motors oder von Magnetostriktion des Rotorkerns, und das Geräusch sollte verschwunden sein, wenn Sie es schaffen, Ihre PWM-Frequenz über 5-10 kHz zu bringen.

Antworten (1)

Wenn die PWM-Frequenz hoch genug ist, beträgt die Welligkeit des Stroms durch den Motor nur wenige Prozent, obwohl die Spannung, die Sie an den Klemmen sehen, immer noch von der Versorgungsspannung (abzüglich des Transistorabfalls) zum Diodenabfall schwingt ( die negativ ist, wenn sie im gleichen Sinne wie die Versorgungsspannung gemessen wird).

Ihr Problem ist wahrscheinlich, dass die von Ihnen verwendete Frequenz zu niedrig ist. Schaltverluste, die mit der Frequenz zunehmen, aber mit der Übergangsgeschwindigkeit des Transistors von voller Leitung zu keiner Leitung abnehmen, werden Sie dazu bringen, die niedrigste Frequenz zu haben, die eine tolerierbare Welligkeit ergibt, und liegt normalerweise im Bereich von 20 bis 30 kHz Vermeiden Sie hörbare Effekte, obwohl einige Motoren mit sehr niedrigen Wicklungsinduktivitäten viel höhere Frequenzen oder zusätzliche Drosseln in Reihe mit den Wicklungen benötigen.

Verwendung von Arduino und Transistor zur Motorsteuerung
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v