Cablajul și montarea motorului

Conexiuni de alimentare

În funcție de furnizor, motoarele pot veni cu unul dintre următorii conectori:

• Conector JST-VH (motoare REV)
• Anderson PowerPole (NeveRest al lui AndyMark)
• Conector Bullet de 3,5 mm (goBILDA)

JST-VH este probabil cel mai ușor de utilizat, deoarece este același conector folosit de REV Expansion Hub. Conexiunea JST-VH are un mecanism de blocare pentru siguranță. PowerPoles sunt foarte fiabile și robuste, dar oarecum voluminoase. Conectorii bullet sunt foarte compacti, ceea ce face ușoară trecerea cablului prin deschideri, dar se pot deconecta dacă cineva trage de fir, așa că trebuie să fii atent cu ei.

Deoarece hub-urile REV folosesc conectori JST-VH , pentru a conecta un motor cu conectori Anderson PowerPole sau bullet aveți nevoie de adaptoare pe care le puteți achiziționa de la REV Robotics și goBILDA.

Puteți extinde sau scurta cablurile de alimentare ale motorului prin lipirea unei lungimi suplimentare de cablu. Acest lucru este legal atâta timp cât utilizați cabluri de calibrul 18 sau mai groase. Echipele pot cumpăra, de asemenea, cabluri prelungitoare pentru a lega mai multe bucăți de cablu împreună.

Pentru mai multe sfaturi despre cablarea robotului, consultați Ghidul de cablare .

Encoders (Encodere)

info

Cablurile encoders sunt foarte fragile. Aveți grijă să le protejați sa nu fie agățate și să nu fie lovite!

Este recomandat sa inspectați firele encoderelor din când în când.

Dacă utilizați encodere trebuie să le conectați la hub-ul REV printr-un cablu cu 4 fire. REV Hub utilizează conector JST-PH cu 4 pini pentru porturile encoderelor. Motoarele REV folosesc, de asemenea, porturi de codificator JST-PH , astfel încât să le puteți conecta la hub prin cablu JST-PH cu 4 fire, disponibil de la REV Robotics.

Motoarele goBILDA folosesc portul de codificare JST-XH cu 4 pini ( rețineți diferența: XH vs PH ), așa că pentru a le conecta, aveți nevoie de un cablu JST-PH la JST-XH, disponibil de la AndyMark sau goBILDA.

AndyMark folosește, de asemenea, portul encoders JST-XH; totuși, o problemă suplimentară este că enconderele acestor motoare necesită o putere de 5 V, în timp ce portul de codificare al hub-ului REV oferă doar 3,3 V. Astfel, este recomandat să le conectați folosind niveluri de schimbare, disponibile de la REV Robotics. Pentru detalii, vă rugăm să verificați documentația REV .

Montarea motoarelor

Există două moduri de a monta un motor: folosind o suport de prindere (cum ar fi suportul de prindere goBILDA de 32 mm ) sau montare frontală , folosind găuri filetate în partea frontală a cutiei de viteze.

Suport de prindere (cu clemă)

• Cel mai simplu mod de a monta un motor, deoarece este necesar un singur șurub.
• Nu la fel de sigur ca montarea frontală, deoarece frecarea clemei este mai slabă decât montarea frontală folosind șuruburi.
• Unele cutii de viteze (în special cutiile de viteze cu roți dințate) nu plasează axul de ieșire în centrul cutiei de viteze.
  Astfel, motoarele cu axe decalate sunt deosebit de sensibile la suporturile cleme, deoarece orice rotație a motorului va modifica poziția axului. Acest lucru poate avea drept consecință pierderea tensiunii lanțului sau curelei .
• Este posibil să prindeți dublu un motor - în față și în spate.
• Pentru a crește frecarea și a reduce riscul de slăbire, se poate înfășura bandă izolatoare în jurul zonei motorului care va fi strânsă. Folosiți câteva straturi de bandă pentru a asigura o fixare mai bună. Această tehnică ajută la stabilizarea motorului și la prevenirea mișcărilor necontrolate în timpul funcționării robotului.

Montare pe față

• Puțin mai obositor și folosește mai multe șuruburi.
• Repararea unei cutii de viteze stricate sau schimbarea unui motor este mai lentă decât în ​​cazul utilizării suportului de prindere.
• Montarea frontală este mult mai fiabilă decât montarea cu clemă, deoarece șuruburile țin motorul în poziție foarte strâns.
• Echipele pot folosi BLUE Loctite pe motoarele cu vibrații mari pentru a se asigura că motorul nu se slăbește.

tip

Montarea frontală este recomandată pentru cazurile de utilizare cu sarcini mari și/sau cu vibrații mari, cum ar fi transmisia. Acest lucru se datorează faptului că motoarele montate cu cleme se pot deplasa și se desprinde mai ușor decât motoarele montate pe față . De asemenea, se recomandă utilizarea BLUE Loctite la montarea pe față , dacă este posibil.

Rețineți că modelul găurilor de montare pe față este diferit pentru diferiți furnizori. De exemplu, goBILDA folosește 4 găuri M4 într-un pătrat cu latura de 16 mm, în timp ce motoarele clasice AndyMark folosesc 6 găuri M3 pe un cerc cu diametrul de 31 mm. Astfel, montarea frontală a motoarelor NeveRest pe piesele goBILDA necesită utilizarea adaptoarelor speciale și invers. În mod similar, diametrul cutiei de viteze variază și între motoare, așa că atunci când alegeți un hub de prindere , asigurați-vă că utilizați diametrul potrivit.

Puterea motorului

La fel ca orice dispozitiv electric, motoarele consumă curent și consumă o anumită cantitate de energie pentru a funcționa. Motoarele transformă o parte din puterea de intrare în rotirea axului; această porțiune este puterea de ieșire. Gândirea motoarelor în termeni de energie în loc de viteză și cuplu poate facilita calcularea modului în care ar trebui să fie utilizate și poate oferi instrumente pentru alegerea raportului de transmisie optim pentru o aplicație.

Ce este Puterea?

În principiu, puterea este definită ca cantitatea de energie transferată într-o anumită perioadă de timp. Practic, asta înseamnă că puterea este cât de multă „energie” poți obține din motor. Puterea de ieșire a unui motor variază în funcție de sarcina acestuia, dar nu se modifică pe măsură ce se modifică raportul de transmisie al motorului . Acest lucru înseamnă că un motor cu rotire liberă 1:1 va produce aceeași cantitate de putere ca un motor cu rotire liberă 100:1, dar viteza și cuplul real vor fi diferite. Puterea de ieșire este proporțională cu viteza și cuplul, astfel încât viteza și cuplul sunt modificate cu o cutie de viteze, puterea de ieșire trebuie să rămână aceeași.

O altă informație, deși nu întotdeauna la fel de utilă, este puterea de intrare a motorului. Puterea de intrare a motorului este câți wați de putere consumă motorul, care este egală cu tensiunea trimisă motorului înmulțit cu curentul consumat de motor. Motoarele nu sunt 100% eficiente, așa că pentru a obține o anumită putere de ieșire aveți nevoie adesea de puterea de intrare dublă sau chiar triplă. De exemplu, un motor FTC® standard poate consuma până la 65 de wați doar pentru a produce 29 de wați de putere de ieșire.

Puterea de vârf și curbele motorului

Pentru a vă da seama câtă putere va consuma sau emite motorul dvs., este util să faceți referire la o curbă a motorului. Acestea sunt foi de date care prezintă viteza de ieșire a motorului, cuplul de ieșire, puterea de ieșire și eficiența, toate pe un singur grafic. Fiecare motor legal FTC, cu excepția Core Hex, a fost testat cu dyno, iar datele lor sunt mai jos. Este sigur să presupunem că alte motoare fără curent limitat (cum ar fi servo-urile) urmează curbe de formă similară, deși cu viteze, cuplu și putere diferite.

Motor	Viteza liberă (RPM)	Curent liber (A)	Putere maximă (W)	Cuplu de blocare (N⋅m)	Curent de blocare (A)
goBILDA (MATRIX)	5900	0,3	29	0,19	11
NeveRest	5500	0,4	26	0,17	9.8
REV Core Hex	125	0,2	10	3.2	4.4
REV HD Hex	6000	0,3	28	0,18	11
TorqueNado	5900	0,2	26	0,17	9.8

[ 1 ]

Date preluate direct de pe pagina produsului , nicio curbă motor disponibilă.

goBILDA (MATRIX)

NeveRest REV HD Hex

TorqueNado

O curbă a motorului reprezintă un motor la 12 V (echivalent cu setarea puterii motorului la 1 în software) cu diferite cantități de sarcină aplicate pe ax. După cum puteți vedea, puterea de ieșire de la motor nu este constantă, în schimb crește până la aproximativ 50% sarcină, înainte de a scădea din nou. Acest punct la sarcina de 50% se numește puterea maximă de ieșire a motorului și se află într-un punct similar (sarcină de 50%) pentru toate motoarele legale FTC.

Puterea variabilă a unui motor înseamnă că viteza și cuplul de ieșire nu se modifică liniar atunci când se aplică o sarcină mai mare pe ax. În mod contraintuitiv, plasarea unei sarcini de blocare de 50% pe un motor nu reduce la jumătate viteza acestuia, ci o va reduce mai degrabă la puțin peste 50% viteza. În mod similar, plasarea unei sarcini mai mari de 50% pe un motor va face ca viteza să scadă mai rapid decât liniar.

În plus, puteți vedea că eficiența crește pe măsură ce viteza crește. Aceasta înseamnă că, dacă consumul de curent este o problemă, ar trebui să funcționeze întotdeauna motoarele cu sarcini sub 50% din cuplul de blocare. Aceste două proprietăți ale unui motor, puterea de vârf fiind de 50% din cuplul de blocare și randamentul unui motor fiind mai mare cu cât sarcina este mai mică, ghidează alegerea raportului de transmisie al unui motor. În mod ideal, rapoartele de transmisie ar trebui alese astfel încât cuplul de blocare să fie de două ori mai mare decât sarcina medie a cuplului de pe motor și să se oblige spre furnizarea unui cuplu mai mare decât este necesar, mai degrabă decât mai puțin .

Notă despre consumul de curent

Puteți vedea în timp ce priviți curbele motorului că curentul de blocare al motoarelor FTC poate fi de până la 11 amperi per motor. Bateriile FTC pot furniza doar 20 A de curent de ieșire înainte de a arde siguranța. Cu toate acestea, chiar dacă limita de 20 A nu este atinsă, consumarea prea mare de curent poate face ca alte motoare să se fie lente sau să nu răspundă. Trebuie avut grijă ca mai mult de două motoare să nu fie blocate în același timp.

note

Puteți ignora această excepție atunci când aveți de-a face cu transmisii mecanum, deoarece acestea vor aluneca în general înainte ca motoarele să atingă curentul de blocare. Cu toate acestea, plasarea rapoartelor de viteză foarte scăzute sau a mai mult de 4 motoare pe trenurile de tracțiune poate depăși limita actuală a unei baterii FTC.

Motoarele pot trage „curent tranzitoriu” unde trag o cantitate mare de curent pentru perioade extrem de scurte de timp. Acest lucru se întâmplă adesea atunci când motorul începe să se miște sau când este pusă o sarcină momentană asupra acestuia. În timp ce tranzitorii, în general, nu pot provoca explozia unei siguranțe, ele pot cauza alte probleme, cum ar fi controlul lent dacă sunt trase de un motor sau tensiune scăzută dacă tranzitorii este tras de un servo (s-a observat că servo-urile goBILDA Super Speed ​​fac acest lucru ocazional) .

Motor glossary

Motor Core Hex

Motorul Core Hex, vândut de REV, este diferit de motoarele standard din seria RS-555, care sunt utilizate în general de echipele FTC®. Are o orientare de 90 de grade și nu conține un ax de ieșire. Astfel, echipele vor trebui să taie axul hexagonal de 5 mm la lungimea necesară. Motorul Core Hex are un raport de transmisie lent (72:1) și nu este la fel de puternic ca motorul din seria RS-555.

warning

Sfatuim echipele sa nu foloseasca Ghidul de baza pentru roboti furnizat de FIRST ®, deoarece motoarele Core Hex NU ar trebui folosite pentru a alimenta trenurile de propulsie.

HD Hex Motor

Motorul HD Hex, vândut de REV Robotics, este un motor din seria RS-555 cu opțiuni de angrenaj cu roți dințate și cutie de viteze planetară. Motorul are un ax de ieșire hexagonal de 5 mm compatibil cu sistemul de mișcare REV.

NeveRest Motor

Motorul NeveRest, vândut de AndyMark, este un motor din seria RS-555, care este disponibil în opțiuni cu roți dințate și planetare. Are o ieșire D-shaft de 6 mm compatibilă cu sistemul de mișcare Actobotics.

Yellow Jacket Motor

Motoarele Yellow Jacket sunt motorul din seria RS-555 și cutia de viteze planetară vândute de goBILDA. Are un arbore D de 6 mm și este disponibil în multe rapoarte de transmisie diferite de la 3,7:1 până la 188:1.

UltraHex

UltraHex este un ax hexagonal din aluminiu de 1/2” vândut de REV Robotics. Există un orificiu hexagonal interior de 5 mm în mijloc, care permite compatibilitatea cu sistemul de mișcare a azului hexagonal de 5 mm REV. Alezajul hexagonal de 5 mm permite, de asemenea, introducerea unui șurub 1/4-20 sau M6 în el. 1/2” hex este, de asemenea, compatibil cu mulți furnizori FRC®.

Motor seria RS-550

Motorul din seria RS-555 este motorul standard în FTC. Acesta formează baza pentru motoarele Andymark NeveRest , REV HD Hex și goBILDA Yellow Jacket .