Який найкращий спосіб живити сервоприводи великої кількості (27) на 5 В?


17

Прошу вибачення, якщо це питання може звучати трохи невиразно. Я працюю над проектом робототехніки, який міститиме 27 сервоприводів різного розміру, і я маю труднощі зрозуміти, як вони мають живитись.

Я сподівався використати кілька (3-6) акумуляторних батарей на 5 Вт 18650 для живлення їх, але найменші мотори будуть використовувати 2,5 Вт кожен, тому 1 батарейний блок може живити лише два. Великі сервоприводи, очевидно, використовують ще більш сучасні, тому такий план використання невеликої кількості 18650-х стає нездійсненним.

Роботу не вистачає на робочий акумулятор на 12 В, а для додавання потрібен був би перерахувати розміри сервомоторів, які були б потрібні. Крім того, я не впевнений, як перетворити 12 В, які він знижує до 5 В для сервомоторів.

PS А як щодо застійного струму двигунів? Чи повинен джерело живлення мати можливість одночасно подавати струм затримки всіх двигунів, які він постачає (або лише робочий струм?) Чи слід використовувати запобіжник для керування, коли (якщо?) Сервомотори зупиняються? Чи варто використовувати запобіжник або вимикач? Вони роблять запобіжники 5 В? Якщо так, то де я можу його отримати?

Щось на зразок більшої версії коробки 18650 було б найкраще.


1
Чи всі двигуни будуть працювати одночасно? Якщо це для ніг шестикутника / восьмигранника, чи певна кількість ніг не завжди є нерухомими?
Лорд Лох.

Будь ласка, позначте це питання або сервомотором, або rcservo відповідно до нових описів тегів (Дивіться також цю мета-дискусію ). Дякую,
Марк Бут

Відповіді:


10

Як згадував Rocketmagnet, те, що мотор розрахований на 2,5 Вт, не означає, що він буде тягнути 2,5 Вт весь час . Більшість роботів мають щонайменше 1 або 2 сервоприводи, які працюють на повну потужність в будь-який момент часу; решта мають дуже низькі механічні навантаження (і тому тягнуть набагато менше електричної потужності) або «вимикаються» і тому тягнуть практично нульову електричну потужність.

Це призводить до двох дуже різних підходів до джерел живлення:

  • З'єднані роботи та настільні комп’ютери використовують джерело живлення та радіатори, які можуть справлятись з максимально можливим енергоспоживанням - коли все одночасно витягує максимальну потужність. 27 сервоприводів * 2,5 Вт @ 5 В потребує джерела живлення 5 В постійного струму і принаймні 14 А живлення (або, можливо, декількох джерел живлення 5 В постійного струму, що мають принаймні 14 А).

  • Автономні роботи та сучасні ноутбуки використовують джерело живлення та радіатори, здатні керувати деякою тепловою потужністю . Деякі люди довільно вибирають деяку TDP, яка набагато менша за найгірший потенціал, але дещо вище потужності, необхідної в "типових ситуаціях". Тоді блок живлення розроблений таким чином, що він може переносити будь-яке навантаження від 0 до трохи вище TDP. А решта системи розроблена таким чином, щоб вона ніколи не перевищувалаTDP - за винятком, можливо, декількох мілісекунд. Найпростіший підхід - мати щось, що вимірює загальний розрив струму - тоді, коли струм перевищує TDP, припустимо, що все вже жахливо пішло не так, і закрийте все на кілька секунд. Більш досконалі підходи вимірюють струм кожного двигуна окремо: Коли деякі двигуни зупиняються, "режим м'якості" вбиває потужність цього мотора, тому робот продовжує використовувати інші двигуни на повну потужність. Коли багато двигунів витягують загальний струм, який занадто високий, "стомлений режим" зменшує потужність усіх двигунів, тому робот продовжує використовувати всі мотори з меншою швидкістю.

5 V запобіжники?

Ви можете встановити один великий запобіжник на 14 А. Або ви можете встановити 27 індивідуальних запобіжників на 0,5 А, по одному в лінії живлення + 5 В кожного двигуна. Або і те й інше. Ймовірно, вам буде простіше знайти запобіжники "12 В" або "250 В", які добре працюватимуть у вашій програмі.

Існує багато дешевих поліфузорів (розроблених для захисту 5В портів від надмірного струму). На жаль, на "видув" поліфузи потрібно кілька секунд - занадто пізно, щоб захистити речі від постійних пошкоджень, але досить швидкі, щоб уникнути нагрівання речі, загоряння та спалення вашого будинку.

можливо, пов'язане: Як зробити простий захист від струму / ланцюга вимикача для 12 В 1-2А?

перетворити 12 В на 5 В

Більшість людей, що використовують серводвигуни, використовують перетворювач постійного струму постійного струму для перетворення напруги, яку акумулятори подають на 5 В, необхідні для сервоприводів. (c) Я бачу, що дещо 18650 короб акумулятора ( а ) містить невеликий перетворювач постійного струму для перетворення живлення батареї на 5 В постійного струму "зарядний пристрій USB". (Кілька людей використовують сервомотори, призначені для підключення безпосередньо до 12 В постійного струму. A )

Багато перетворювачів постійного струму встановлені таким чином, що вони ніколи не витягують більше акумулятора, ніж максимальний струм - коли двигун підключений до їх вихідних стійлів, перетворювач переходить у режим постійного струму при деякій меншій вихідній напрузі, тягнучи менше енергії від акумуляторів. Якщо ви поставите такий перетворювач постійного струму на кожен сервопривод, він автоматично переходить у відповідний режим і виходить з «режиму кульгавості».

батареї

"Вибір належного акумулятора для вашого робота" (a)

"Роботні батареї" (b)

"Батареї, які я використовую в робототехніці" (c)

п. a b c d e f


8

Виявити джерело живлення для роботи завжди важко, і ви зіткнулися з точною проблемою, з якою ми стикаємося. Ви специфікуєте це, щоб впоратися з типовим навантаженням або абсолютним максимальним навантаженням, коли всі двигуни затримуються при максимальному струмі?

На це немає правильної відповіді, за винятком того, що все, що трапиться, нічого не повинно пошкодити. Хороша новина полягає в тому, що сервоприводи, ймовірно, не будуть споживати 2,5 Вт весь час, тому хороший спосіб почати - підключити вашу систему до великого джерела живлення амперметром і виміряти фактичний струм струму при типовому великому використанні. Як тільки ви дізнаєтесь про максимальний струм, ви зможете проаналізувати батареї.

Інша річ, яку вам потрібно вирішити, це те, як довго ви хочете, щоб ця річ працювала. Це підкаже вам, яка ємність акумулятора вам потрібна, а отже і розмір акумулятора. Але, як ви кажете, якщо це означає, що вам потрібен більший акумулятор, то це може означати, що вам потрібні більші сервоприводи та більше струму, а отже, і більший акумулятор! Вирішення цієї проблеми може бути, за винятком:

  • Легкість ваших вимог. Прийміть, що робот не працюватиме так довго, як ви сподівалися.
  • Якщо можливо, додайте круті пружини до сервоприводів, щоб допомогти їм підняти вагу акумулятора. Це означає, що вони споживають трохи менше енергії.

Але що робити в крайньому випадку, коли всі мотори зупиняються?

Ви можете розглянути щось на зразок контролера гарячої заміни . Це невеликий чіп, який захищає вхід електроенергії у вашу систему. Він захищає від великого струму напруги, викликаного конденсаторами вашої системи. Він також захищає від перенапруг в цілому, а також від перенапруги.


1

Ця проблема дуже схожа на ракетну науку. З ракетою, чим важче, тим більше палива потрібно для зняття, що робить його ще важчим! У вас є сервоприводи, але для їх живлення потрібен великий акумулятор, який зробить робота важчим, це означає, що сильніші сервоприводи та ще більший акумулятор! Якщо ви не можете розібратися, як живити робота за допомогою вбудованої батареї, то, можливо, вам доведеться погодитися на бортовий блок живлення.

Сподіваюсь, це допомагає.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.