Мотор для лебедки (с контроллером и внешним блоком питания)

Question

Мотор для лебедки (с контроллером и внешним блоком питания)

arduino-mega servo arduino-motor-shield stepper-motor

Мне нужен двигатель или непрерывный сервопривод для лебедки. Двигатель должен быть непрерывным* и реверсивным, но он не должен быть быстрым, точным или выдерживать нагрузку в выключенном состоянии. Ему просто нужно преодолеть ~50 ньютонов силы трения (чтобы лебедкой открыть шторы в моей спальне сбоку).

(* необходимо, учитывая дискретный барабан (возможно, не более 4 см в диаметре), лебедка около 1 м)

Я использую MEGA2560 R3 с портом 5 В. Я пробовал использовать шаговый двигатель на 12 В постоянного тока (24BYJ48) со стандартным контроллером ULN2003, с барабаном лебедки диаметром ~2 см, но не смог преодолеть трение. Однако я не особо задумывался о параметрах экземпляра arduino Stepper; Я просто использовал конфигурацию, которая работала для лебедки с более легкими грузами.

Я новичок, но я предполагаю, что моя плата не может обеспечить достаточную мощность двигателей (у меня их 3) и, возможно, они сами по себе слишком слабые. Поэтому я ищу более мощный двигатель и контроллер, управляемый моим Arduino, но с прямым питанием (от сети). Итак:

Я все неправильно понял? Можно ли настроить мои шаговые двигатели на 12 В так, чтобы они создавали напряжение в 50 Ньютон, используя источник питания 5 В от MEGA?
Есть ли для моей MEGA экран, позволяющий этим двигателям работать параллельно?
иначе, есть ли здесь мощный сервопривод непрерывного с внешним источником питания?

@Anti Earth, 👍-1

2 ответа

@*Duncan C* · Answer 1 · 2020-04-23 19:41-00:00

"Можно ли настроить мои шаговые двигатели на 12 В так, чтобы они создавали напряжение в 50 Ньютон, используя источник питания 5 В от MEGA?"

А? Вы имеете в виду, можете ли вы питать шаговый двигатель 12 В напрямую от источника питания 5 В на Arduino? Как это сработает? Вам нужен внешний источник питания и контроллер двигателя, который преобразует управляющие сигналы 5 В от Arduino в 12 В. Ответ «абсолютно нет». Двигатели потребляют слишком много тока, чтобы питаться от логического вывода Arduino, и все, кроме самого маленького двигателя, потребляют слишком много тока для линии питания 5 В. Кроме того, вы сказали, что используете двигатель на 12 В. Вы не можете запустить двигатель 12 В на 5 В.

Кажется, степпер не подходит для этой работы. Вы должны иметь возможность использовать двигатель постоянного тока 12 В с высоким крутящим моментом и контроллер двигателя H-bridge. H-мост позволит вам запустить двигатель вперед или назад.

Возможно, вам понадобится двигатель с редуктором, так как вам, вероятно, нужен довольно медленно вращающийся вал. Сколько ньютон-метров в секунду вам нужно?

@*chrisl* · Answer 2 · 2020-04-23 19:52-00:00

Можно ли настроить мои шаговые двигатели на 12 В так, чтобы они создавали напряжение в 50 Ньютон, используя источник питания 5 В от MEGA?

Нет, вы никогда не должны питать двигатель через Arduino. Он может обеспечить только ограниченное количество тока, прежде чем он сгорит. Вам необходимо обеспечить драйвер двигателя напряжением непосредственно от вашего источника питания. Вы не указали, что вы используете в качестве источника питания. Я предполагаю, что вы просто используете USB-порт ПК. Это также недопустимо, так как он будет обеспечивать только 500 мА при максимуме (это даже меньше, чем может выдержать Arduino). Вы должны питать свой двигатель от источника питания 12 В, так как он рассчитан на это напряжение. Для этого можно купить простую настенную панель.

Кроме того, в настоящее время вы обеспечиваете двигатель 12 В только 5 В, поэтому он не может дать вам полную мощность. Используйте блок питания с правильным напряжением и более чем достаточным током. Хотя вам следует следить за текущими рейтингами ULN2003. В даташите не очень понятно, поддерживает ли этот чип напряжение питания 12В. Некоторые варианты, такие как ULN2004, кажется, поддерживают его, но я не уверен насчет ULN2003. Если он не рассчитан на 12 В, вы можете уничтожить чип таким образом.

Мы не можем знать, сможет ли мотор с его приводом вращать лебедку, так как продавец не называет крутящий момент мотора. Можно попробовать связаться с продавцом и спросить об этом напрямую. Более специализированные сайты, где можно купить моторы, точно подскажут, какой крутящий момент у мотора, который вы покупаете. Покупка дешевой детали на Amazon — это несколько облегченный вариант покупки ее напрямую из Китая: документация немного лучше, но все же не очень. Без документации или информации от продавца вам придется просто покупать и пробовать.

Есть ли экран для моей MEGA, который позволит этим двигателям работать? работать параллельно?

Непонятно, что вы имеете в виду. Вы можете одновременно управлять таким количеством моторов, сколько у вас есть выводов и сколько у вас достаточно времени для вычислений (что означает не слишком много шагов в секунду или других вещей, происходящих в программе). Как упоминалось выше, питание драйверов должно подаваться извне от Arduino, так что здесь это не применимо.

иначе, есть ли тут мощный непрерывный сервопривод с внешним блоком питания, который бы работал здесь?

Блок питания и моторы — это две разные детали, которые обычно не продаются вместе. Также вам следует начать с двигателя: Ищите двигатель, который может обеспечить необходимый вам крутящий момент. Затем найдите схему драйвера, которая может обеспечить функциональность, рассчитана на то же напряжение, что и двигатель, и может обеспечить достаточный ток для двигателя (максимальный ток двигателя также является информацией, которую предоставит хороший продавец). Тогда ищите подходящий блок питания. Если вы не покупаете какой-то комплект, вам нужно выбрать эти детали самостоятельно. (Мы не даем рекомендаций по продуктам здесь)

Возможность, о которой вы могли не догадываться: вы можете купить обычный двигатель постоянного тока, обеспечивающий достаточный крутящий момент. Поскольку скорость не является вашей главной заботой, вы можете купить редукторный двигатель постоянного тока, который может быть довольно мощным. Для драйвера вам нужно будет купить или построить контроллер H-моста (который, по сути, состоит всего из 4 транзисторов вместе взятых). Обязательно используйте драйвер на основе MOSFET, если вы хотите купить чип драйвера. Стандартный L298n имеет довольно большие потери.

Похоже, вы вообще не знаете, как построить такой проект. Итак, вот несколько заметок, которые могут помочь вам в этом:

Соединение всего вместе: В большинстве случаев (и особенно при работе с сильноточными двигателями) без пайки не обойтись. Вы можете купить перфорированную плату (дешевый материал для печатных плат, с уже подключенными контактными площадками для простоты использования), поместить на нее детали и припаять все к перфорированной плате. Использование экранов в качестве решения без пайки может работать только тогда, когда вы найдете подходящий экран и двигатель, соответствующие вашим требованиям. Это может быть далеко. Поэтому, если вы хотите заняться электроникой и Arduino, вам, вероятно, следует обзавестись паяльником (в Интернете также есть много руководств по его использованию).
Подключение блока питания: при покупке блока питания walwart к нему обычно прилагается кабель. На конце этого кабеля может быть разъем. У вас есть 2 варианта: отрезать разъем и припаять провода кабеля непосредственно к вашей перфорированной плате или купить ответную часть коннектора, которую затем можно припаять к вашей перфорированной плате. Зависит от того, хотите ли вы отключить источник питания от цепи или нет.

Поскольку я предлагаю здесь немного инвестировать в это, я хочу также набросать альтернативу, если вы просто хотите заставить ее работать и не экспериментировать (на этом сайте полно разработчиков, вы делаете это для удовольствия , но это не обязательно относится ко всем):

Вы можете использовать щит, чтобы делать то, что хотите. Это может стоить дороже, чем сборка деталей самостоятельно, но это сбережет ваши инвестиции в инструменты, которые вам могут не понадобиться в будущем. Как и выше, вам нужно выбрать детали, соответствующие вашим требованиям. Определите тип двигателей, которые вы хотите использовать (если деньги не имеют значения, вы можете использовать практически любой двигатель достаточной мощности, шаговый двигатель, двигатель постоянного тока и т. д.). Ищите экран, который может обеспечить необходимый ток и напряжение для двигателя.

Каждый моторный щит имеет клемму для подключения внешнего источника питания двигателей. На хороших шилдах это винтовая клемма, так что можно просто зачистить кабель питания и вставить его провода в винтовую клемму.