En nuestro proyecto planteamos el control de cada motor mediante una salida PWM del Arduino conectado a una etapa de potencia. Pero como funcionaria esto en teoría?
Nuestros pequeños motores tienen las siguientes características técnicas:
El motor que adquirimos es uno del Tipo "Motor de Continua sin Núcleo". Se los presentamos:
Como vemos en la imagen, en el rotor se encuentra el bobinado que envuelve a un imán permanente. En la parte posterior se encuentran las escobillas que pueden ser de grafito o de un metal noble, dependiendo de la calidad del motor.
Los motores de este tipo tienen la ventaja de ser muy pequeños. El rotor de estos motores es extremadamente liviano, produciendo un muy bajo momento de inercia, por lo que alcanza velocidades y aceleraciones elevadas, pero su velocidad es afectada por la carga que tengan.
A diferencia de los motores sin escobillas, estos motores tiene solo 2 terminales y su torque es proporcional a la corriente que circula por su bobinado, por lo que podremos manejar su velocidad produciendo variaciones de tensión enviada al motor. Como realizamos esto? con un PWM!
Con la Modulación de Ancho de Pulso (PWM para los amigos), podemos controlar el valor medio de la tensión enviada a cada motor, por lo tanto controlar su velocidad.
Ya sabemos como controlar los motores, ahora deberemos diseñar una etapa de potencia para ellos.
Por suerte, el buen vendedor al que le compramos los motores incluyo dentro del paquete unos mosfets de potencia acordes para el control de motores. En este caso los mosfets a utilizar serán los SI2302 con encapsulado TO-236 (SMD). Sus características, ademas del tamaño reducido, se encuentran en su hoja de datos en el siguiente LINK
Por suerte, el buen vendedor al que le compramos los motores incluyo dentro del paquete unos mosfets de potencia acordes para el control de motores. En este caso los mosfets a utilizar serán los SI2302 con encapsulado TO-236 (SMD). Sus características, ademas del tamaño reducido, se encuentran en su hoja de datos en el siguiente LINK
Como podemos ver este pequeñísimo MOSFET puede manejar hasta 2,8 Amperes de manera continua y hasta 1,25W, algo realmente importante para un componente de 3mm x 1mm.
El circuito de potencia para el manejo de los Motores lo vimos en uno de los primeros posts, pero podemos recordarlo:
Realizamos un diseño preliminar, para probar el funcionamiento de los motores con el PWM del arduino.
Diseño del Impreso utilizando PCB Wizzard (Somos Anticuados)
Pasando el Impreso a la placa. (Mas anticuados aún)
Componentes soldados
Juntando todo sobre la estructura:
A punto de probar:
Ya tenemos todo conectado y comenzamos a probar. Esta vez no tuvimos suerte, uno de los motores esta constantemente encendido, revisamos el Mosfet y esta quemado. Lo cambiamos y ahora si, tenemos los motores funcionando.
VIDEO
Pudimos hacer funcionar los motores con el PWM y el arduino sin problemas, pero sacamos algunas conclusiones y encontramos un nuevo problema del que no nos habíamos percatado.
Otro problema que descubrimos, aunque este no es de diseño, si no mas bien por despistados, es que el KIT que compramos vino con 3 hélices para giro en sentido horario (CW) y 1 sola en sentido anti horario (CCW). GRAN PROBLEMA!! Imposible que funcione asi.
Por suerte y gracias a la buena voluntad del vendedor, que ya no tenia publicado el producto, hicimos lo que deberíamos haber hecho desde el principio, compramos un nuevo KIT para tener repuestos en caso de un imprevisto.
Ademas agradecemos al vendedor, porque nos envío hélices y MOSFETS adicionales para que tengamos de repuesto ademas de los que vienen en el KIT.
Cronograma del Proyecto
El circuito de potencia para el manejo de los Motores lo vimos en uno de los primeros posts, pero podemos recordarlo:
Realizamos un diseño preliminar, para probar el funcionamiento de los motores con el PWM del arduino.
Diseño del Impreso utilizando PCB Wizzard (Somos Anticuados)
Pasando el Impreso a la placa. (Mas anticuados aún)
Juntando todo sobre la estructura:
A punto de probar:
Ya tenemos todo conectado y comenzamos a probar. Esta vez no tuvimos suerte, uno de los motores esta constantemente encendido, revisamos el Mosfet y esta quemado. Lo cambiamos y ahora si, tenemos los motores funcionando.
VIDEO
Pudimos hacer funcionar los motores con el PWM y el arduino sin problemas, pero sacamos algunas conclusiones y encontramos un nuevo problema del que no nos habíamos percatado.
- Primero es que la placa de potencia deberá ser mas chica y que incluya a los 4 motores. El prototipo que armamos es grande y pesado para el empuje que tenemos disponible. Deberemos re diseñarla, esto lo dejamos para la sección del diseño definitivo.
- También nos dio una pauta sobre la estructura, de la que hablaremos en otro post, ya que vamos a tener que optimizarla si queremos conseguir que nuestro drone levante vuelo.
Otro problema que descubrimos, aunque este no es de diseño, si no mas bien por despistados, es que el KIT que compramos vino con 3 hélices para giro en sentido horario (CW) y 1 sola en sentido anti horario (CCW). GRAN PROBLEMA!! Imposible que funcione asi.
Por suerte y gracias a la buena voluntad del vendedor, que ya no tenia publicado el producto, hicimos lo que deberíamos haber hecho desde el principio, compramos un nuevo KIT para tener repuestos en caso de un imprevisto.
Ademas agradecemos al vendedor, porque nos envío hélices y MOSFETS adicionales para que tengamos de repuesto ademas de los que vienen en el KIT.
Cronograma del Proyecto
Fuentes:
me pasarias el diseño del PCB por favor?? muy buen post
ResponderBorrarjuanmasev@outlook.com