Управление мощным коллекторным двигателем энкодером

[MitsuokaOroshi]

Приветствую! По сути нужно создать управляемый энкодером мощный сервопривод из на основе мощного коллекторного двигателя 12В, 30А с редуктором. Но очень важно что бы соблюдалось такие условия:
1) Скорость вращения вала энкодера совпадала с скоростью выходного вала редуктора
2) При резком или плавном повороте вала энкодера вал редуктора тоже должен максимально соответствовать этому ускорению (редуктор червячного типа) и не отставать. О инерции якоря двигателя помню, как тормозить его я придумаю. Пока нужно знать какой МК обеспечит нужное быстродействие.
Энкодер будет типа ЕС16 24 импульса на оборот. Понимаю что нужна обратная связь на тех же энкодерах и в идеале лучше использовать инкрементальные но они дорогие и не факт что все задуманное удастся реализовать именно так. Потому берем дешевые. Насколько это реализуемо и соответственно финансовая часть важна.

 

[РыкаВладимир]

Скорость вала редуктора скорее всего будет ограничена возможностями самого мотора с редуктором. Если это штучная вещь (не массовое производство) подойдет любой МК (например Arduino Nano) , драйвер двигателя (например https://i0.wp.com/alexgyver.ru/wp-content/uploads/2018/03/133driver.jpg ) , энкодер на выходной вал и програмку написать.

 

[MitsuokaOroshi]

Не штучное, но в случае успешной реализации будет нужно 20 копий, не более. Потому с драйвером двигателя придется быть экономнее. Тем более что я на этом ничего не зарабатываю и все расходы не вернутся. Это для личного интереса. Саму схему взаимодействия элементов я понимаю но писать ПО не получается. Потому и спросил сможет ли кто заморочится с этим. В идеале было бы хорошо использовать один МК на скажем 5-10 приводов. Пусть он будет дороже других популярных но их понадобится 2-3 шт. вместо 20 отдельных.

 

[MitsuokaOroshi]

Прошу прощения, забыл добавить в ТЗ что после отключении питания и включения снова вал редуктора должен выйти на тот же угол что и вал управляющего энкодера не зависимо под какими углами они находятся относительно друг друга

 

[IamNikolay]

Прошу прощения, забыл добавить в ТЗ что после отключении питания и включения снова вал редуктора должен выйти на тот же угол что и вал управляющего энкодера не зависимо под какими углами они находятся относительно друг друга

нереально, энкодер не знает сколько и куда его крутили, если нужно при старте положение как и у крутилки - то крутилкой должен быть потенциометр

 

[MitsuokaOroshi]

@IamNikolay, Тогда по сути получается тот же сервопривод что обычный но мощный. Рассматривал вариант использования мозгов от сервы с применением мощных ключей двигателя. Но и тут тьма проблем с пробоем этих ключей при работе. Я не против потенциометра если бы не его малый ресурс. Применить компактные прецизионные потенциометры (например Megatron) с большим ресурсом работы очень дорого. Магнитные 8 битные тоже дороги

 

[IamNikolay]

@IamNikolay, Тогда по сути получается тот же сервопривод что обычный но мощный. Рассматривал вариант использования мозгов от сервы с применением мощных ключей двигателя. Но и тут тьма проблем с пробоем этих ключей при работе. Я не против потенциометра если бы не его малый ресурс. Применить компактные прецизионные потенциометры (например Megatron) с большим ресурсом работы очень дорого. Магнитные 8 битные тоже дороги

А как вы хотели?! У всего есть срок службы и у энкодера тоже, кроме того в него рано или поздно пыль/грязь попадает и он перестает правильно работать...

Что значит дорогие/дешевые? Есть параметр соответствует/не соответствует техническим требованиям, а стоимость это уже вопрос нужно/не нужно устройство.

Иначе это ТЗ выглядит как: хочу ламборджини, но они дорогие, по этому я куплю запорожец, а вы придумайте как его переделать в ламборджини....

 

[MitsuokaOroshi]

@IamNikolay, Вы предвзяты. Любой начальный проект регулируется финансовой составляющей. И часто именно она решает увидит свет устройство или нет. А в случае эксперимента тем более. Я лишь пытаюсь попробовать воплотить в жизнь то что давно хотел и разумеется на первых порах не стану вваливать тонны денег на то что может не получится по каким либо причинам. Что срок службы у всего есть - простите я и так понимаю и учитывая это и пишу что желательно применить и дешевую мат. базу не ожидая беспрецедентных характеристик. Другое дело если тут могут предложить обкатанный в железе вариант соответствующий моему ТЗ и тогда можно купить один комплект даже тех же магнитных датчиков положения 8 или даже 12 битных и собрать рабочий механизм. А там уже буду сам судить адекватны ли дальнейшие расходы.

 

[IamNikolay]

@MitsuokaOroshi, нееет, любой проект характеризуется не финансово, а нужен/не нужен.
Банальный пример: когда цены в магазинах на продукты растут вы перестаете их покупать и голодаете?!
Если не готовы вливать капитал - то значит не настолько и нужен...

В случаях эксперимента тем более денег больше уходит, т.к. то что подобрали - надо протестировать на практике и возможно что то заменить/добавить/убрать придется/захочется, а это все деньги.

Отмечу, что ни о каких "тонны денег" речи не идет, я говорю про комплектующие, для тестирования - они необходимы.

Тут 2 варианта:
1. максимально дешево и как получится (не все пункты ТЗ реализуемы)
2. реализация всех пунктов несмотря на стоимость компонентов

 

[MitsuokaOroshi]

@IamNikolay, Как бы Вы поступили в моем случае? Какие компоненты выбрали для первого теста?

 

[IamNikolay]

@IamNikolay, Как бы Вы поступили в моем случае? Какие компоненты выбрали для первого теста?

Я бы подбирал под условия эксплуатации и ориентировочные машиночасы

 

[MitsuokaOroshi]

Условие не экстремальные, гидроизоляция не нужна. Температурный диапазон от -5 до +40 градусов. Максимальная автономность (питание от батарей 12V 60А\ч) Важен высокий ресурс подвижных частей управления (не редуктор). Высокая точность позиционирования.

 

[IamNikolay]

@MitsuokaOroshi, потребление мк, по сравнению с потреблением двигателя - незаметно.

Важен высокий ресурс подвижных частей управления (не редуктор). Высокая точность позиционирования.

Высокий/-ая это какой/-ая (в цифрах)?

 

[MitsuokaOroshi]

Если говорить о резистивных датчиках угла то не менее 500 000 вращений (приблизительно). Если говорить о точности то не мене 0.5 - 1 градусов на 360. Более точно не могу сказать.

 

[IamNikolay]

Если говорить о резистивных датчиках угла то не менее 500 000 вращений (приблизительно). Если говорить о точности то не мене 0.5 - 1 градусов на 360. Более точно не могу сказать.

вот теперь открываете даташиты и ищите там все свои параметры

 

[MitsuokaOroshi]

@IamNikolay, Это Вы мне так символическую удочку дали? Ловить рыбу я могу а вот "жарить" - нет. Всё равно спасибо за участие

 

[IamNikolay]

@IamNikolay, Это Вы мне так символическую удочку дали? Ловить рыбу я могу а вот "жарить" - нет. Всё равно спасибо за участие

Да, каждая рыбка готовится по разному. А выяснять ваши вкусы и подбирать рыбку - займет кучу времени, за бесплатно это никто делать не будет.
Когда определитесь с рыбой - тогда и обратитесь к тому кто умеет готовить
Таким образом, вам не придется оплачивать высокую часовую ставку специалиста потраченную на поиск...

 

[РыкаВладимир]

Для меня тема актуальная.
Возникло пару вопросов.

• Какова максимальная скорость вращения вала?
• Какова необходимая точность позиционирования вала в градусах?

 

[MitsuokaOroshi]

@РыкаВладимир, Максимальные обороты (это будет сильно нагруженный узел и скорости там не надо) 2-3 оборота в сек. Куда важнее точность позиционирования под нагрузкой (удержание вала) но это частично будет обеспечивать сам редуктор-он червячный. В идеале не более 1 градуса.
Проект пока отложен-появились другие заботы требующие финансовых затрат. А пока соберу больше данных по этому вопросу, что то сам потестирую. Подготовлю элементную базу.