ثلاث نصائح تساعدك في حل مشكلة انقطاع التيار الكهربائي بسبب ارتفاع تيار بدء تشغيل السيرفو

عندما نصنع المنتجات أو ننخرط في المشاريع، عندما نستخدم عزم الدوران العاليمضاعفاتs، سنواجه على الأرجح مشكلة مزعجة: في لحظة التشغيل، التيار عندمضاعفاتلقد تم بدء التشغيل بشكل قوي للغاية، مما يؤدي إلى "سحب" مصدر الطاقة مباشرة. في الحالات الخطيرة، يقوم النظام بأكمله تلقائيًا بإعادة ضبط المصهر أو حتى حرقه. لقد سألني العديد من الأصدقاء عن هذا. في الواقع، ليس الأمر كذلكمضاعفاتمعطل، أو أن مصدر الطاقة مائي جدًا، ولكن قيمة الذروة الحالية لبداية التشغيل لا تتطابق جيدًا مع خطة مصدر الطاقة. اليوم سنتحدث عن كيفية ملء هذه الحفرة.

لماذا يزداد تيار بدء تشغيل جهاز التوجيه فجأة بشكل حاد؟

يتفاجأ الكثير من الناس عندما يقومون بقياس التيار المؤازر لأول مرة. بالنسبة للمؤازرة ذات تيار دوار مقفل اسمي يبلغ 2A، يمكن أن تصل قيمة الذروة في لحظة بدء التشغيل إلى 4A أو أعلى. وذلك لأن الجزء الداخلي من جهاز التوجيه عبارة عن هيكل تروس تسريع وتباطؤ محرك DC. في اللحظة التي ينتقل فيها المحرك من السكون إلى الدوران، يحتاج الجزء المتحرك إلى التغلب على الاحتكاك الساكن وقصور الحمل. في هذا الوقت، لم يتم بعد تحديد القوة الدافعة الكهربائية المضادة. الملف يعادل حالة ماس كهربائى، والتيار يندفع بشكل طبيعي إلى الحد الأقصى للقيمة.

مدة هذا الارتفاع العابر هي في الواقع قصيرة جدًا، فقط عشرات إلى مئات المللي ثانية، ولكن في هذه اللحظة القصيرة بالتحديد يتم تشغيل حماية التيار الزائد لشريحة الطاقة. إذا كنت تستخدم مصدر طاقة تحويلي أو لوحة حماية لبطارية الليثيوم، فغالبًا ما يكون تحملها للحمل الزائد الفوري منخفضًا جدًا. بمجرد اكتشاف أن التيار يتجاوز العتبة، حتى لو كان 10 مللي ثانية فقط، سيتم قطع الإخراج مباشرة.

كيفية تحديد السبب الحقيقي وراء انقطاع التيار الكهربائي عن طريق المؤازرة

إذا حصلت على لوحة دائرة عالقة بواسطة المؤازرة، فلا تتعجل في استبدالها بمصدر طاقة أكبر. أنا معتاد على استخدام راسم الذبذبات لالتقاط شكل موجة خرج الطاقة في الخطوة الأولى لمعرفة سعة ومدة الهبوط. إذا انخفض الجهد إلى ما دون عتبة إعادة ضبط الشريحة، فإن المشكلة تكمن في سرعة استجابة مصدر الطاقة؛ إذا لم يخفض مصدر الطاقة الجهد على الإطلاق ولكن تم إيقاف تشغيل الخرج، فمن المرجح أن تكون دائرة الحماية حساسة للغاية.

الخطوة الثانية هي حساب دفتر الأستاذ العام. اضرب عدد الماكينات التي يمكن تشغيلها في وقت واحد بتيار ذروة البداية الفردي، واترك هامشًا بنسبة 30%. هذه هي ذروة قدرة مصدر الطاقة التي تحتاجها. كثير من الناس ينظرون فقط إلى متوسط ​​التيار أو تيار الدوار المقفل ويتجاهلون السيناريو الرئيسي المتمثل في "البدء المتزامن". على سبيل المثال، إذا تم تشغيل جميع الأرجل الأربعة للروبوت رباعي الأرجل في نفس الوقت، فإن إجمالي تيار البداية لن يكون بالتأكيد القيمة القصوى لساق واحدة مضروبة في أربعة، ولكن سيكون له تأثير التراكب.

هل يمكن لمقاومة البداية الناعمة المتصلة على التوالي أن تحل التيار الزائد؟

هذه طريقة قديمة كلاسيكية جدًا. يتم توصيل مقاومة الطاقة على التوالي مع طرف خرج مصدر الطاقة، ويتم استخدام المقاوم للحد من التيار. بعد تشغيل المؤازرة، يتم استخدام مرحل أو أنبوب MOS لتقصير دائرة المقاوم. الميزة هي أن التكلفة منخفضة للغاية والحل بسيط. لا يكلف سوى بضعة سنتات لمقاوم الأسمنت والمرحل. العيوب واضحة أيضًا: يسخن المقاوم بشكل خطير، وستظل هناك صدمة حالية في وقت حدوث ماس كهربائى.

يعد هذا الحل أكثر ملاءمة للسيناريوهات التي تكون فيها قدرة إخراج الطاقة عالقة عند النقطة الحرجة. على سبيل المثال، يمكن لمحول 12 فولت 5 أمبير مع مؤازرة ذروة 6 أمبير ومقاوم 0.5 أوم على التوالي أن يقلل التيار إلى أقل من 5 أمبير. ولكن إذا تم تشغيل وإيقاف حمل المؤازرة الخاص بك بشكل متكرر، وكان يدور للأمام والخلف بشكل متكرر، فسيكون عمر المرحل بمثابة صداع. يوصى بالتبديل إلى حل الحالة الصلبة بالكامل.

كيفية اختيار سعة ونوع حل تخزين الطاقة للمكثف

المكثفات هي المساعد المباشر الأكثر في التعامل مع التيارات الكبيرة اللحظية. ليس من الصعب فهم المبدأ: يقوم مصدر الطاقة بشحن المكثف عندما يكون مصدر الطاقة طبيعيًا، ويطلق المكثف الطاقة الكهربائية المخزنة في لحظة بدء تشغيل المؤازرة، مما يساعد مصدر الطاقة على تحمل ذروة عدة مئات من المللي ثانية. المفتاح هو كيفية اختيار هذا المكثف.

هناك صيغة تقريبية للسعة: جرب 1000 ميكروفاراد لكل أمبير من ذروة التيار. على سبيل المثال، إذا كانت قيمة الذروة هي 5A، فقم أولاً بلحام 4700 ميكروفاراد وقياس انخفاض الجهد. إذا لم يكن كافيا، أضف المزيد. من حيث النوع، يفضل المكثفات الصلبة منخفضة ESR أو المكثفات الإلكتروليتية ذات المقاومة المنخفضة عالية التردد. تتمتع المكثفات الإلكتروليتية العادية بمقاومة داخلية كبيرة وقدرة تفريغ لحظية ضعيفة، لذلك إذا تم تركيبها، فهي عديمة الفائدة. الموقع أيضًا خاص جدًا. يجب أن يكون المكثف قريبًا من محطة إدخال الطاقة المؤازرة. كلما كان الرصاص أقصر، كلما كان ذلك أفضل. يجب أن يكون أثر ثنائي الفينيل متعدد الكلور أوسع ولا ينبغي استخدام أي ثقوب.

هل هناك أي اختلافات في خصائص البداية للماكينات الرقمية والماكينات التناظرية؟

هذه المشكلة مهمة عند اختيار النموذج. يعتمد المؤازرة التناظرية على جهاز مقارن لتشغيل المحرك مباشرة ولا يحتوي على معالج دقيق. يستجيب بسرعة ولكن تيار البدء صعب للغاية. يوجد MCU داخل المؤازرة الرقمية، والتي يمكن برمجتها للتحكم في دورة عمل PWM والبدء البطيء. العديد من الماكينات الرقمية المتطورة لديها وظيفة تقييد حالية خاصة بها.

لذا، إذا كان مشروعك لا يزال في مرحلة التصميم، فقد يكون التبديل مباشرة إلى جهاز رقمي يدعم التشغيل البطيء أقل إزعاجًا من العبث بمصدر الطاقة. على سبيل المثال، تدعم بعض العلامات التجارية ضبط منحدر بدء التشغيل من خلال المنفذ التسلسلي، مما يسمح للتيار بالارتفاع بلطف خلال 200 مللي ثانية، ويمكن قمع قيمة الذروة بأكثر من النصف. بالطبع السعر أغلى وطريقة التحكم أكثر تعقيدًا.

ما هي معالجة التجانس الحالية التي يمكن إجراؤها على مستوى البرنامج؟

إذا كان الجهاز معطلًا بالفعل، فلا داعي للذعر، فلا يزال بإمكان البرنامج تعويضه. الطريقة الأكثر فعالية هي البدء عند ذروة متداخلة، بحيث لا يتم تشغيل جميع الماكينات في نفس الوقت. على سبيل المثال، عندما يتم تشغيل الروبوت، تتم تهيئة الماكينات لكل ساق بشكل تسلسلي على فترات تبلغ 50 مللي ثانية، ويتم تشتيت ذروة التيار على الفور.

الحيلة الأخرى هي تعديل تردد PWM. تدعم بعض الماكينات موضع التحكم في إشارة PWM الخارجية. يمكنك أولاً إرسال عرض نبضي أضيق للسماح للمؤازرة بالانتقال إلى موضع زاوية صغيرة. سيكون التيار بطبيعة الحال أصغر من دفعه مباشرة إلى زاوية كبيرة. وهذا مفيد بشكل خاص في حركة العودة الصفرية للذراع الآلي. دع الذراع يتدلى للأسفل أولًا، ثم ارفعه للأعلى ببطء. وسيكون المنحنى الحالي أكثر استواءً.

في التحليل النهائي، فإن جوهر مشكلة بدء تشغيل جهاز التوجيه هو اللعبة بين القوة اللحظية والقدرة المتوسطة. عندما نقوم بتنفيذ المشاريع، لا يتعين علينا استخدام مصادر الطاقة على مستوى الخزان لتشغيل الطرق. الطريقة الأكثر ذكاءً هي "الدفع على أقساط" للطاقة. أيها الأصدقاء الذين قرأوا هذا، قد ترغبون في التفكير مرة أخرى: عندما واجهتم مشكلات مماثلة من قبل، هل قمتم بالتغيير على الفور إلى مصدر طاقة أعلى، أم هل وجدتم لأول مرة اختراقًا في تفاصيل البرامج والأجهزة هذه؟ مرحبًا بك لمشاركة تجربتك العملية في منطقة التعليق. إذا وجدت أنه مفيد، يرجى الإعجاب به وإرساله إلى المزيد من الأصدقاء الذين أحبطتهم الماكينات.