Kann ein Gleichstrommotor mit Bewegungsbehinderung beschädigt werden?

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Ich versuche, Jalousien zu bauen, die nach oben oder unten rollen sollten und von einem Gleichstrommotor gesteuert werden. Dieser Motor kann nur ein- oder ausgeschaltet werden (1/0 zum Ein- und Ausschalten). Es sollte auch beachtet werden, dass der Mikrocontroller dahinter ein NI-SPEEDY mit einer Tochterplatine ist, die Relaisschalter bereitstellt (kein Bereich von -1 bis 1).

Der erste Gedanke war, dass wenn eine 1 gegeben wird, sie aufgerollt und dann gestoppt werden sollte. Und wenn 0 gegeben ist, sollte es ausgeschaltet sein und von der Schwerkraft heruntergezogen werden.

Das Problem ist das Anhalten: Ich kann keinen Weg finden, es anzuhalten, wenn es oben ankommt. Also dachte ich, ich sollte es anlassen. Aber da es sich nicht drehen kann, könnte es beschädigt sein. Wie kritisch kann so etwas sein?

UPDATE :

Dies ist das Datenblatt des Gleichstrommotors:

Matsushita Electric, Japan
13.2V DC
MYT-5AC8

Ähnlich wie dieser und jener .

Eine 12-V-Batterie wird an die Tochterplatine des Mikrocontrollers angeschlossen. Der Motor erhält 12 V DC, aber ich bin mir nicht sicher, welchen Strom er zieht.

Die Batteriespezifikationen: 12V 7.5Ah / 20hr

Ich habe versucht, es für eine Minute an die Batterie angeschlossen zu halten, und die erzeugte Wärme war vernachlässigbar, aber ich denke, es länger zu halten, wird es braten.

UPDATE 2 :

Nachdem wir fast alle technisch möglichen Lösungen ausprobiert haben, stellte sich heraus, dass alle von uns eingesetzten Sensoren mechanisch nicht eingerichtet werden konnten. Sie wurden entweder nie aktiviert oder waren nicht zuverlässig. Außerdem schien die Schaltung für zwei Zustände (0/1) zu komplex (Sie haben vielleicht bemerkt, dass ich ein Anfänger bin). Und da der Controller eine Anforderung ist, war es nicht möglich, PWM oder eine andere Technik zu verwenden, um ihn über Software zu steuern.

Alles in allem war das sehr hilfreich, ich habe viel gelernt. Hoffen wir jetzt nur, dass der Motor nicht beschädigt wird, wenn er der Jury vorgelegt wird.

jadkik94
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Wenn sich der Motor im Stillstand befindet, ist sein Strom maximal, was bedeutet, dass auch seine Wärmeableitung maximal ist. Wie groß der Schaden sein kann, hängt vom Strom ab, der durch den Motor fließt, und davon, wie viel Wärme der Motor sicher aufnehmen kann.
AndrejaKo
@AndrejaKo Danke. Das Problem ist, dass ich diese messen würde, aber ich habe keine Messgeräte zur Hand ... Ich denke, ich kann einen Widerstand parallel hinzufügen, um weniger Strom zum Motor zu ziehen, nur um auf der sicheren Seite zu sein.
jadkik94
Das Hinzufügen einiger Datenblätter ist großartig und hilft ppl bei der Beantwortung dieser Frage.
Xsari3x

Antworten:

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Ja, wenn Sie es laufen lassen, wird der Motor blockiert und daher viel Strom verbraucht und schließlich überhitzt. Einige mögliche Lösungen, grob sortiert nach steigenden Kosten:

  • Finden Sie heraus, wie lange es dauert, sie aufzurollen, und programmieren Sie die Steuerung so, dass der Motor für eine festgelegte Zeit läuft (Dead Reckoning).
  • Messen Sie den vom Motor aufgenommenen Strom und stoppen Sie sofort, wenn der Strom einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, der auf ein Abwürgen hinweist. Wenn es schnell genug stoppt, hat der Motor keine Chance, sich zu stark zu erwärmen.
  • Fügen Sie am Ende des Bewegungsbereichs einen Endschalter hinzu. Angesichts der Tatsache, dass Sie Rollos aufrollen, bin ich mir nicht sicher, ob Sie den Schalter dafür positionieren könnten.
  • Montieren Sie einen Abstandssensor (wahrscheinlich IR) direkt unter der Oberseite des Schirms, damit er freigelegt wird, sobald der Schirm vollständig aufgerollt ist. Dies funktioniert effektiv wie die Idee des Endschalters.
  • Drehzahlregelung des Motors mit einem Wellengeber.
Joe Baker
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Vielen Dank für Ihre Antwort. Die erste Option kann nicht angewendet werden, da die Schattierungen nach dem Ausschalten abfallen. Und wenn ich ihr Gewicht zu leicht machen würde, könnte ich sie nicht wieder "fallen lassen". Was das zweite betrifft, gibt es ein Element, das den Stromkreis für hohen Strom öffnen würde? Ich denke an einen Magneten, der ihn bei einem bestimmten Strom mechanisch öffnet. Ist das machbar? Können Sie auch die letzte Option etwas näher erläutern?
jadkik94
Die meisten modernen Seitenfenster von Elektroautos verwenden die Nummer 2 - sie verfügen über einen Stromsensor und einen grundlegenden I2R-Algorithmus und unterbrechen dann die Stromversorgung des Fenstermotors mithilfe eines Relais. Beachten Sie, dass bei kleineren Motoren die Verwendung eines rücksetzbaren Polyfuse-Schalters (in Kombination mit einem konservativen Timer) eine kostengünstige und einfache Möglichkeit ist (vorausgesetzt, Sie können einige Sekunden warten, bis der Polyswitch abgekühlt ist, bevor Sie den Motor umkehren).
HikeOnPast
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@ jadkik94, du willst dich nicht auf den Motor verlassen, um die Last zu halten. Erwägen Sie das Hinzufügen einer Gegenfeder oder eines Gegengewichts. Der Motor sollte nur die Position ändern und nicht beibehalten, da Sie sonst den Motor mit ziemlicher Sicherheit überhitzen.
HikeOnPast
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Wie bereits erwähnt, würde der blockierte Motor wahrscheinlich durch den in ihn fließenden Strom beschädigt. Schauen wir uns Ihr spezifisches Problem an. Es gibt zwei Möglichkeiten:

  • Steuerung
  • Regelung

Um die Schleife zu schließen, benötigen Sie ein Gerät, das Ihnen sagt, wo sich der Schatten befindet, z. B. einen Schalter, einen IR-Sensor, einen Encoder oder was auch immer Sie möchten, wie bereits gesagt. Wenn eine offene Schleife ausreicht und meiner Meinung nach, brauchen Sie nur eine Art Timer. Was füge ich hier hinzu?

Wenn Sie über die Art und Weise der Erfassung der Schattenposition sprechen, wird Ihr Hauptproblem nicht gelöst. Wie halte ich es in Position? Sie sagen, es wird genug Gewicht haben, um herunterzufallen, und das ist keine schlechte Idee. Sie können den Motor jedoch nicht einfach eingeschaltet lassen, da er sonst wahrscheinlich beschädigt wird und natürlich viel Strom verbraucht. Sie sagen, Sie haben ein Relais-Board, daher ist die PWM-Steuerung keine Option. Hier ist meine Idee: Wenn Sie die beiden Motorklemmen kurzschließen, wirkt dies als Bremse, da der beim Drehen in den Spulen induzierte Strom ein Magnetfeld erzeugt, das gegen das Drehen gerichtet ist (danke Lenz!). Das Drehmoment reicht wahrscheinlich aus, um den Schatten in Position zu halten, insbesondere wenn zwischen Motor und Schatten eine Geschwindigkeitsreduzierung besteht, und ich bin mir ziemlich sicher, dass es einen gibt.

Zusammenfassend müssen Sie zwei Relais pro Motor verwenden. Nennen wir die beiden Relais, die Sie verwenden, UP und HANG. Eine Leitung des Motors geht nach Masse, die andere nach der NO-Leitung von UP und HANG. Der COM-Anschluss von HANG geht auf Masse, während der COM-Anschluss von UP auf die Motorstromversorgung geht. Nun zum Mikrocontroller! Ein Pseudocode für Sie:

start:
wait for button press
button is pressed, turn off HANG, wait ~100ms, turn on UP
wait until shade is fully opened
turn off UP, wait ~100ms, turn on HANG
wait for button press
button is pressed, turn off HANG
wait until shade is fully closed
turn on HANG
goto start

Bitte beachten Sie, dass die Verzögerung von 100 ms nur ein Hinweis ist. Das Problem ist, dass wenn HANG und UP zusammen sind, Sie das Motornetzteil gegen Masse kurzschließen, was wahrscheinlich keine gute Idee ist. Wenn der Code darauf wartet, dass der Schatten eine Position erreicht, kann er entweder Ihren Sensor abfragen oder einige Zeit warten.

Bevor Sie etwas anderes tun, versuchen Sie einfach, ob der Motor den Schirm mit kurzgeschlossenen Klemmen halten kann. In diesem Fall sollte diese Lösung problemlos funktionieren.

Vladimir Cravero
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Das Problem bei Ihrer Idee ist, dass ein kurzgeschlossener Motor nur als dynamische Bremse fungiert. dh es entwickelt sich nur dann ein Bremsmoment, wenn sich der Anker tatsächlich bewegt. Es gibt keine Bremswirkung, wenn es sich nicht bewegt. Der Nettoeffekt des Kurzschlusses des Motors besteht also darin, dass der Schatten einfach langsamer nach unten driftet als bei ausgeschaltetem Motor (und offenem Stromkreis).
Dave Tweed
Es scheint eine gute Option zu sein, ich werde es jetzt versuchen. Aber ich verstehe nicht, wie es es an seinem Platz halten würde. Wie unterscheidet sich ein Kurzschluss von der Unterbrechung eines Motors?
jadkik94
@ DaveTweed Sie haben wahrscheinlich Recht, aber ich denke, wenn es eine Geschwindigkeitsreduzierung gibt, kann dies enoguh sein. Ich muss darüber nachdenken.
Vladimir Cravero
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Ihre Motorsteuerung hat nur zwei Zustände - Fahren und Freilauf -, aber Sie benötigen drei Zustände für den Schatten: Anheben, Halten und Absenken. Sie haben entweder die Wahl, eine Bremsmethode bereitzustellen, um den Schatten hochzuhalten, oder den Motor bidirektional zu machen und den Schatten und den Motor so auszugleichen, dass er seine Position bei ausgeschaltetem Gerät hält.

Wenn Sie diesen Regler verwenden müssen, kann das Bremsen durch eine mechanische Kupplung oder eine Ratsche und eine Sperrklinke erreicht werden, die mit einer Feder in Eingriff stehen und sich elektrisch lösen, so dass sie ohne angelegte Kraft halten.

Wenn Sie nicht auf diesen Controller beschränkt sind und sich die Leistung leisten können und der Motor sie tolerieren kann, besteht eine dritte Möglichkeit darin, die Motorleistung auf nur so weit zu reduzieren, dass das Gewicht des Schirms ausgeglichen und in Position gehalten wird. Wenn dies ein Rollo ist und Sie es auf halbem Weg halten müssen, benötigen Sie möglicherweise unterschiedliche Ströme, um es zu halten, je nachdem, wie viel davon abgerollt ist.

JRobert
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