Równoległe podłączenie silników przez mostek H

[kampo]

Witam.

Może to jest banalne, ale ja nie widzę rozwiązania mojego problemu.

Sprawa wygląda tak: buduję robota z gąsienicami, mam 2 silniki HL 149. Ich moment nie jest super duży, nominalne napięcie to 6V. Do przodu i do tyłu ładnie się zbierają, ale gorzej na boki w miejscu (tu własciwie będzie też 2 pytanie, ale w swoim czasie).

Mam zasilacz maksymalnie na 12V. Teoretycznie mógłbym użyć innego, z większym napięciem maksymalnym, np. uniwersalny od laptopów (albo mocniejsze silniki, nawet znalazłem odpowiednie, ale i tak mnie to zaintrygowało), ale co, jeśli będę chciał skorzystać z Li-Pola? Największe jakie widziałem to z napięciem 11,1V (no...14,8V, ale jednak troszkę nie ta cena...). Wtedy będzie jescze gorzej.

Używam standardowo mostka L293D. Napięcie z zasilacza idzie na silniki, logika jest zasilana za pośrednictwem stabilizatora 5V. Wiem, że oba silniki kręcące się na tym mostku ze 100% PWM "działają" szeregowo (nie mam pojęcia, jak to fachowo powiedzieć), więc w moim przypadku na silnik idzie nawet niecałe 6V (spadek napięcia na mostku, jeśli dobrze mówię).

Chciałem to zmenić, żeby na każdy włączony silnik szło ~12V, w tym celu (może to zabrzmi głupio) silniki podłączyłem do dwóch mostków L293D, każdy osobno (niby równolegle). No i się zdziwiłem, jak zauważyłem, że to nic nie dało...

Jeśli schemat będzie potrzebny, to na szybko jakiś zmajstruję, ale to raczej prościzna dla Was.

No i tutaj moje pytanie:

1) Można coś zrobić (niskim, a najlepiej zerowym kosztem), żeby silniki "działały" równolegle?

Kolejna sprawa: robotem będe także sterował przez Bluetooth. Mam już jakąś aplikację na Androida, na mikrokontrolerze też jest program i niby działa, ale nie do końca.

Gdy trzymam Zbyszka (robota tak nazwałem) w powietrzu i steruję, to wszystko pięknie i ładnie śmiga. Jak położę, pięknie śmiga tylko przód i tył. Gdy skręcam na boki, silniki nie mają odpowiedniej motywacji i Zbysiu prawie stoi w miejscu. Wiąże się z tym taki problem, że żeby go zatrzymać, musze zrestartować uC. Aplikacja na Andku się dziwnie zawiesza i nie mam pojęcia, co się dzieje.

Wpadłem na pomysł, że być może próbujący się kręcić silnik wytwarza jakieś większe pole magnetyczne i to zakłóca sygnał modułu Bluetooth, który wysyła pełno śmieci i apka nie daje rady.

Znalazłem starą kartę WiFi, która ma ekranowanie, więc położyłem ją między modułem, a silnikiem i wydawało się, że jest jakby nieco lepiej.

Tak więc kolejne pytanie:

2) Jak to jest faktycznie z tymi kręcącymi się silnikami (właściwie, to próbującymi się kręcić) zablokowanymi, a niezablokowanymi?

Pozdrawiam.

[marek1707]

Przeczuwam, że masz kłopoty z wydajnością prądową samego zasilacza, ale nie rozumiem jeszcze kilku rzeczy:

1. W podwoziu gąsienicowym masz dwie strony napędzane dwoma silnikami, które powinny być sterowane zupełnie niezależnie. Lewy: prawo-stop-lewo i prawy - no, tak samo. Jak uzyskałeś takie zachowania przy szeregowo połączonych silnikach i jednym mostku?

2. Co to za zasilacz? Co ma napisane na obudowie? Czy mierzyłeś napięcie na linii 12V podczas jazdy na wprost (gdy wszystko jest OK) i podczas próby skrętu (gdy wszystko się wali, łącznie z działaniem programu)?

3. Ja też mam czasem wolę coś napisać niż narysować ale jednak kawałek schematu (nawet blokowy z kwadracikami typu mostek, silnik, zasilacz) by się przydał. Wrzuć zarówno wersję z silnikami szeregowymi jak i z Twoją wersją "równoległości".

4. W połączeniu opisanym jako równoległe każdy mostek napędzał jeden silnik, tak? I każdy mostek był zasilany z 12V? No to nie ma rady, 6 woltowe silniki powinny tam fruwać albo się palić. Jeżeli nie ma zmiany to moim zdaniem znaczy, że zasilacz już w pierwszej wersji pracuje na granicy swoich możliwości a w połączeniu równoległym napięcie mu spada jeszcze bardziej i poprawy nie widzisz.

Oczywiście może być mnóstwo innych powodów których nawet sobie nie wyobrażam więc schemat, schemat podawaj.

Silniki raczej nie generują tak szerokiego widma, by przeszkadzało w transmisji na 2.4GHz a już na pewno nie przez pole magnetyczne wirnika. To raczej zakłócenia impulsowe od komutacji uzwojeń, ale przenoszone raczej przez przewody zasilań i masy mogą rozwalać pracę systemów cyfrowych. Szczególnie, gdy kable są długie, zasilacz daleko a filtrów EMI jak na lekarstwo..

Jeśli chodzi o charakterystyki, to wszystkie silniki DC z magnesami stałymi mają bardzo podobne. Oczywiście różnią się co do wartości bezwzględnych prądu, momentu, obrotów i mocy ale wygląd jest zawsze taki sam, np:

http://www.buehler-motor.pl/download/DC%20Motor_22%20x%2048_1.13.078.0XX.pdf

Masz tam rysunek który warto zapamiętać: garść krzywych na wykresie w zależności od momentu na wale.

Zobacz: obroty wraz ze wzrostem momentu (czyli obciążenia na wale) maleją liniowo n=f(T), prąd liniowo rośnie I=f(T) a sprawność ma swoje maksimum gdzieś poniżej 1/3 momentu zatrzymania. Moc mechaniczna - tutaj nie narysowana - oddawana do napędu będzie miała maksimum prawie dokładnie po środku. To jasne, bo przecież jest iloczynem momentu i obrotów. Z tego sam możesz wymyślić co się dzieje z Twoim napędem. Po zatrzymaniu silnik prezentuje czystą rezystancję uzwojeń a ta - dla kawałka miedzianego drutu jest bardzo mała więc i prąd jest taki, że palą się uzwojenia lub komutator. Pod warunkiem, że jest skąd ten prąd wziąć. Jeśli zasilanie przysiada to masz darmowe zabezpieczenie 🙂

[kampo]

Dziękuję za odpowiedź.

Jak zwykle zapomniałem wspomnieć o kilku szczegółach 😃

1) Oczywiście, jeden silnik na jedną gąsienicę, mostek jest dwukanałowy, więc żeby kręcić chociażby obydwoma silnikami w różne strony, nie ma problemu.

2) Zasilacz ma wydajność 1A. Silnik maksymalnie pożera coś koło 200mA, więc z tym raczej nie ma problemu, ale dla pewności mogę zmierzyć.

3) Z wersją szeregową miałem na myśli, że oba silniki są podłączone do jednego mostka, który w przypadku, gdy obydwa są uruchomione, rozdziela na nie napięcie po równo.

Tutaj bardzo szybko rysowany schemat:

Mam nadzieję, że jest dosyć czytelny. To jest ta moja wersja "równolegle" połączonych silników. Efekt i tak jest taki sam, jak w punkcie 3.

4) Silniki mają nominalne napięcie 6V, ale ja je męczyłem na 12V i nie zamęczyłem. Jeśli uda się zrobić tak, żeby takie napięcie, jakie podaję z zasilacza szło na silnik, nieważne czy drugi się kręci, czy nie, to myślę, że wtedy 9V powinno dla nich wystarczyć.

Dziękuję za informacje na temat mojego drugiego pytania. Zapoznam się z tym jutro, jak znajdę trochę czasu.

Pozdrawiam.

[marek1707]

1. No własnie nie. Mostek nie jest dwukanałowy. Ma dwie połówki ale każda to półmostek więc masz dwa wyjścia ale oba musisz podłączyć do jednego silnika żeby mieć dwukierunkowość. Dlatego nie rozumiem jak z jednego mostka robisz dwa niezależne napędy dwukierunkowe. Dawaj schemat.

2. OK, zmierz napięcie. Inaczej to gdybanie.

3. Zupełnie tego nie rozumiem. Schemat raz jeszcze.

4. Mostek pożera sam z siebie do 3V napięcia, więc gdyby wszystko poszło dobrze to silniki dostawałyby po 9V i na 100% byłyby mocno "docenione" aż by im para szła uszami. Jeśli połączyłeś je szeregowo no to wtedy zostaje po 4.5V na silnik ale nie wyobrażam sobie sterowania czymś takim. Schemat po raz trzeci.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[kampo]

1. Faaaktycznie, pomyliłem pojęcia, przepraszam 😃 Dokładnie, to chodzi mi o układ scalony L293D, jak napisałem w 1 poście. Ten układ jest dwukanałowy.

2. Zmierzyłem i wychodzi to samo - na jeden silnik idzie ~5,5V. Czyli to by się zgadzało i wychodzi, że jednak mój zasilacz nie daje rady. Sprawdziłem też napięcie, jakie daje zasilacz pod obciążeniem i waha się ono lekko +/- 8V. Spadek na L293D i mamy 5+ woltów na silnik, dobrze mówię?

W powietrzu kręciłem gąsienicami i jeden silnik pobiera 250 - 300 mA. Dwa silniki to max 600mA + elektronika nawet nie wiem, czy wyjdzie 200mA. Zasilacz, jak pisałem, jest o wydajności 1A. Przynajmniej tak jest tylko napisane, na to wychodzi.

3. Posłużę się starym schematem:

Różnica jest taka, że drugi silnik jest podłączony pod drugi scalak, a do zasilania silników używam 12V, nie 6-9, tyle 🙂

Samo podłączenie do zasilania widać na zdjęciu gdzieś wyżej.

[marek1707]

Czy problem uważasz za rozpoznany?

Czy masz jeszcze jakieś pytania?

Ja nadal nie ogarnąłem tego połączenia szeregowego silników i ich sterowania a Ty nie przedstawiłeś jego schematu ale co tam, może to nie jest ważne. Drążyłem temat z ciekawości.

Właśnie w celu uniknięcia takich dziwnych zachowań urządzeń warto mieć choćby jeden zasilacz laboratoryjny z kontrolą prądu i napięcia. Od pierwszego włączenia widziałbyś ile prądu pobiera napęd, jakie jest wtedy napięcie zasilania a w razie kłopotów miałbyś regulowane ograniczenie prądowe. Dzisiaj to taniocha i powinien to być pierwszy zakup zaraz po multimetrze i lutownicy. Dopiero potem można przeszukiwać sklepy i bawić się silniczkami czy scalakami.

Jako rozwiązanie tymczasowe możesz kupić/zrobić prosty woltomierz panelowy (albo nawet wychyłowy) i podłączyć go na stałe do Twojego zasilacza. Przynajmniej będziesz wiedział, co się dzieje z napięciem.

[kampo]

Tak, myślę, że problem rozwiązany, a napisałem, bo nawet nie myślałem o tym, żeby pomyśleć, że to zasilacz. Byłem pewny, że problem leży gdzie indziej.

Ja nadal nie ogarnąłem tego połączenia szeregowego silników i ich sterowania a Ty nie przedstawiłeś jego schematu ale co tam, może to nie jest ważne. Drążyłem temat z ciekawości.

Źle mnie zrozumiałeś.

W pierwszym poście napisałem:

"działają" szeregowo (nie mam pojęcia, jak to fachowo powiedzieć)

Szeregowo, czyli miałem po prostu na myśli to, że napięcie się rozdziela po połowie, no i się później niby poprawiłem:

3) Z wersją szeregową miałem na myśli, że oba silniki są podłączone do jednego mostka, który w przypadku, gdy obydwa są uruchomione, rozdziela na nie napięcie po równo.

Na schemacie faktycznie widać jak to było wcześniej podłączone, potem tylko dodałem drugi scalak i do niego podłączyłem drugi silnik. No ale juz nieważne, sprawa wyjaśniona, a ja zawsze byłem słaby w przekazywaniu informacji 😃

Dziękuję za pomoc.