Controle de Motor DC

[Nathália Campioni]

Bom dia. Estou com um trabalho que envolve o controle de um motor de vidro elétrico. Consiste em uma bicicleta ergométrica para fisioterapia e preciso alterar o sentido e a velocidade, sem muita variação no torque. Pensei em utilizar uma ponte H com relés para alterar o sentido. Já a velocidade, utilizar PWM, mas não sei qual transistor é o melhor para essa situação, já que o motor de vidro elétrico consome uns 6 A. Ah, o programa do PWM deve ser feito no MSP430g2553. Já olhei alguns exemplos, mas gostaria de explicação quanto ao período que devo colocar. Obrigada desde já. 

[aphawk]

@Nathália Campioni ,

 

Usando um desses módulos de ponte H atuais, você não vai precisar de relés, pois os módulos fazem essa inversão para você. Mas terá de escolher o módulo de acordo com os dados de seu motor.

 

Sobre o período, é uma boa pergunta.... seguem estes links que tem uma boa discussão e teoria sobre isso :

 

https://electronics.stackexchange.com/questions/242293/is-there-an-ideal-pwm-frequency-for-dc-brush-motors

 

https://electronics.stackexchange.com/questions/80153/calculate-dc-motor-frequency

 

https://electronics.stackexchange.com/questions/67663/criteria-behind-selecting-pwm-frequency-for-speed-control-of-a-dc-motor

 

Paulo

[Nathália Campioni]

Certo, mas esses módulos estão na faixa de que preço? Se eu quisesse fazer mesmo, seria mais barato?

@aphawk

[.if]

você está no caminho certo ao considerar os custos do projeto antes de começar.

Me deu vontade registrar isso.. de novo

pode que isso te ajude

ou não...

 

O ideal é com os módulos mesmo mas pode considerar também mosfets de pelo menos 30A

[Visitante]

1 hora atrás, Nathália Campioni disse:

Ah, o programa do PWM deve ser feito no MSP430g2553. Já olhei alguns exemplos, mas gostaria de explicação quanto ao período que devo colocar. Obrigada desde já. 

Pelo que olhei, o datasheet não está tão detalhado no sentido de explicar o PWM dele, mas olhando os códigos dá para ver que são setadas as flags TA0CCR0 e TA0CCR1 se no caso

 

TA0CCR0 =1000

TA0CCR1 = 500

O clico dele é 50% ou seja a cada 1000us (microssegundo) o sinal vai ficar ligado por metade do tempo ou seja 500us. Assim a velocidade do motor vai ser a metade... se você quiser aumentar a velocidade você aumenta TA0CCR1 até no máximo 1000, mas ai no caso isso seria um sinal constante ligado ao máximo. Se quiser 25% do motor vai com 250 no TA0CCR1 e por ai vai... Em um programa normal você pode definir uma variável para trocar esse valor... colocando uma variável tipo. Ou seja criando seu "duty cycle".

 

int = x ;

TA0CCR1=x;

 

Assim você pode mudar essa velocidade por um botão ou potenciômetro ligado a uma porta I/O por exemplo que pode mudar esse valor de x que você pode iniciar.

 

https://www.kompulsa.com/example-code-msp430-pwm/

 

 

Aqui ensina a fazer o cálculo certinho com teoria

http://www.npeducations.com/2013/05/generation-of-pwm-signal-using-msp430.html?showComment=1469501557574

 

Se sua referencia for 12KHz 50% de duty cycle ficaria no código

TA0CCR0 =12000

TA0CCR1 = 6000-1     

 

 

Como as flags são de 2^16 (dois elevado a 16 bits) não tem problema de você colocar esse número ai de 12000. Vi em algum lugar que é melhor usar 1000, mas perdi onde vi isso T_T .

 

Ainda não programei nesse microcontrolador... então esse é o máximo que conseguir

[aphawk]

5 horas atrás, Nathália Campioni disse:

Certo, mas esses módulos estão na faixa de que preço? Se eu quisesse fazer mesmo, seria mais barato?

@aphawk

 

Existem vário tipos , dependendo das correntes envolvidas e dos tipos de motores. Por esse fato é que eu te disse que tem de saber os dados de seu motor elétrico ANTES de adquirir um módulo.

 

Tem de R$ 10,00 até uns R$ 80,00 , mas uma de 30A de pico fica na faixa de R$ 50,00 .

 

http://lista.mercadolivre.com.br/ponte-h#D[A:ponte-h]

 

Esta aqui é excelente e de alta potência, com mais de 40A de pico :

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-807437166-modulo-driver-ponte-h-43a-bts7960-ibt2-_JM

 

Já esta é boa para até 30A de pico, e tem duas pontes H :

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-790072301-ponte-h-dupla-bridge-motor-30a-vnh2sp30-monster-moto-shield-_JM

 

Em minha opinião : montar uma com componentes discretos fica bem parruda, usando Mosfets próprios para isso, mas acaba saindo mais caro, fora os detalhes de projeto que podem te fazer perder dias e dias até tudo funcionar sem queimar nada E entregando uma boa potência ao motor....  Eu compraria uma dessas pronta e resolvo meu problema !

 

Paulo

[Sérgio Lembo]

Se no circuito for adicionado um sensor de corrente, a sua velocidade também poderá ser constante independente de variação de carga.

No motor DC paralelo (shunt) a velocidade é diretamente proporcional a tensão. No caso de um PWM, acaba sendo diretamento proporcional ao duty cycle. Ocorre que temos perdas na resistencia de armadura do motor. Dessa forma, deve-se fazer uma realimentação da corrente consumida pelo motor para manter na velocidade constante para qualquer carga. A equação fica dessa forma.:

V_alimentação = V_armadura + (I_armadura x R_armadura), onde:

V_alimentação = sua fonte X duty cycle

V_armadura = a tensão da armadura de um motor ideal

I_armadura = corrente drenada pelo motor

R_armadura = Resistencia interna do motor (colocada em série com a armadura ideal)

Com um ajuste correto, consegue-se estabilidade de rotação < 1%. Menor que isso só com tacogerador ou encoder (0,1%). Se tiver como adaptar os encoders usados nos mouses de bolinha vai ter um excelente regulador.

[.if]

Curioso o lance da corrente constante. Imagino cá com meus velhos botões... se com as mãos eu tento frear meu motor alimentado com v constante, a corrente/tensão do sensor shunt série penso que vá aumentar. Como usar esta informação pra atuar no sistema pra manter o torque ou velocidade ou corrente constante? Pode ser no campo linear mesmo. Deve-se atuar na varmadura e vrotor? Se bem que algumas furadeiras tem o botão de velocidade que até que dá um bom torque em baixa rotação. Nunca abri pra ver...

Também penso que...

9 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Se tiver como adaptar os encoders usados nos mouses de bolinha vai ter um excelente regulador.

pode ser menos difícil  mais eficaz. Também pode ser um motorzinho qualquer. Um de passo é melhor

[Renato.88]

@Isadora Ferraz Furadeiras de corrente alternada usam dimmer com triac e as de corrente continua usam pwm com mosfet. 

O botão é um tipo de potenciômetro deslizante. 

[Nathália Campioni]

@Bommu Perneta obrigada, vou testar e qualquer duvida eu mando aqui. Então eu posso adotar 1kHz tranquilamente e só ir ajustando o Duty-Cycle?

adicionado 3 minutos depois

 

 

@aphawk Esse módulo seria viável? <http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-833364842-ponte-h-bridge-motor-monste-30a-vnh2sp30-arduino-_JM?source=gps>

Lendo, acredito que atende as necessidades do motor, mas gostaria de uma confirmação. Na alimentação do motor, eu preciso colocar uma fonte de 12Vdc que forneça a corrente necessária, certo? Outra dúvida: esse módulo também pode ser controlado via MSP430?

 

[Visitante]

Só fazer o teste do código, você pode buscar um simulador para fazer isso... o Proteus tem uns MSP430g, porém não é o mesmo código "2553", contudo, novamente, tem uns parecidos que podem quebrar o galho... Não tem só o Proteus ^^

adicionado 0 minutos depois

testa com o osciloscópio virtual dele ^^

[jorgdrago]

olá, boa tarde, não sei se aqui é o local correto para fazer esta pergunta, mas vamos lá, estou querendo fazer o controle de dois motoras dc, para que eles sirvam de locomoção para um robô, ate ai tudo bem fazer isso com um arduino e uma placa l298n é fácil, porém preciso fazer isso com um radio controle de 6 canais, minha duvida é como fazer a ligação do receptor com a ponte h para que eu possa mover o robô para frente e para traz com o controle, já que no controle eu uso canais diferentes para isso, me ajudem por favor