Brzim razvojem znanosti i tehnologije, sve vrste robotskih proizvoda također su ušle u našu svakodnevicu. Na primjer, brišući roboti voze male metle kako bi očistili tlo kroz DC motore, inteligentni roboti za rani i predškolski odgoj prate djecu da odrastu, a industrijski robotski roboti za ruke mogu zamijeniti ručni sklop proizvoda.
Bez obzira o kakvom se robotu radi, mora ga pokretati izvor napajanja, a ovaj izvor napajanja je istosmjerni motor. U dizajnu robota, istosmjerni motor je vrlo važna pogonska struktura, koja je ekvivalentna pokretnom zglobu ljudskih bića. Istosmjerni motor osigurava zakretni moment vožnje za robota pretvaranjem električne energije u mehaničku energiju, tako da je istosmjerni motor ugrađen u položaj u kojem se robot treba kretati (kao što su zajednički pogon, kotači itd.).
U području robotike koriste se istosmjerni motori jer se mogu napajati istosmjernom snagom iz baterija. U istosmjernim motorima nalaze se brušeni istosmjerni motori i istosmjerni motori bez četkica. Različiti istosmjerni motori odabiru se prema potrebama, poput robotskog upravljačkog zupčanika, Koristi se većina brušenih istosmjernih motora. Brušeni istosmjerni motor ima jednostavnu strukturu i komutira se kroz komutator. Međutim, brušeni istosmjerni motor ima nedostatak da će četka i komutator proizvesti trenje kada motor radi, što će utjecati na uporabu. Naravno, ako vijek trajanja brušenog istosmjernog motora u nekim robotima može zadovoljiti zahtjeve, brušeni istosmjerni motor i dalje će biti odabran.
Istosmjerni motor bez četkica rješava problem četkanog istosmjernog motora. Nema komutatora i koristi elektroničku komutaciju, tako da nema trošenja, a vijek trajanja je mnogo duži od vijeka trajanja brušenog istosmjernog motora, ali istosmjernog motora bez četkica Struktura motora je složenija i cijena skuplja. Osim ako se parametri brušenog istosmjernog motora ne mogu zadovoljiti, odabrat će se istosmjerni motor bez četkica.
Brzina vrtnje te naprijed i obrnuta rotacija istosmjernog motora također su vrlo važni za robota. Njegova brzina hodanja i radna brzina usko su povezani s brzinom vrtnje, pa je treba kontrolirati vozač istosmjernog motora.
Kada se rotor istosmjernog motora okreće, namot statora generirat će povratnu elektromotornu silu, a razlikuje se i valni oblik stražnje elektromotorne sile generiran strukturom motora, odnosno kvadratni val i sinusni val. Regulacija brzine istosmjernog motora može promijeniti izlazni napon PWM-om koji modulira širinu impulsa kvadratnog vala, a brzina će se promijeniti promjenom napona.
Korištenje pogona sinusne valne struje može učinkovito smanjiti val zakretnog momenta, ali nedostatak je u tome što je proces kontrole kompliciran i trošak visok. Iako je sinusni val koji pokreće istosmjerni motor također puni krug mosta, njegova metoda regulacije brzine razlikuje se od metode kvadratnog valnog pogona, a metoda upravljanja vektorom (skraćeno FOC) koristi se u robotu.
KONTROLA FOC-a istosmjernog motora: ISTOSMJERNI motor može se okretati jer interakcija magnetskog polja i struje stvara okretni moment. Veličina okretnog momenta povezana je s magnetskim poljem i strujom, ali magnetsko polje koje generira stator je fiksirano, tako da se okretni moment može kontrolirati kontrolom struje. To znači da se brzinom istosmjernog motora može kontrolirati, ali struja istosmjernog motora bez četkica ne samo da će generirati okretni moment, već i materijal magnetskog toka u statoru i generirati magnetsko polje, što često nazivamo pobudnom strujom. Spajanje ove dvojice nesumnjivo povećava težinu kontrole.
Ako želite kontrolirati brzinu, morate odvojiti ove dvije struje i kontrolirati ih odvojeno. FOC koristi koordinatnu rotaciju za promjenu struje razgrađenog statora. Nakon razgradnje, ove dvije količine možete kontrolirati zasebno. Okretni moment je velik, sila je velika, a istosmjerni motor Brzina je porasla. Prednost FOC-a je u tome što je mreškanje okretnog momenta malo, tako da je rotacija vrlo glatka, ali je njegov algoritam složen, a cijena visoka.
Kontroliranjem brzine istosmjernog motora može se kontrolirati brzina hodanja robota, tako da će se robot kretati!
Konačno, sažmite dvije vrste istosmjernih motora za robote
Motor bez četkica nema strukturu komutatora četkica, ne zahtijeva redovito održavanje i ima dug vijek trajanja. Što se tiče principa vožnje, vožnja motora bez četkica podijeljena je na vožnju kvadratnim valovima i vožnju sinusnim valovima. Prvi ima jednostavan princip i nisku cijenu, dok drugi ima složeniji algoritam, ali može učinkovito potisnuti val okretnog momenta i učiniti da se motor glatko okreće.
U praktičnoj primjeni možemo odabrati odgovarajuću motornu shemu i pogonsku shemu prema stvarnim potrebama i sveobuhvatnom razmatranju različitih čimbenika. Istosmjerni motor bez četkica ima nisku cijenu i veliko mehaničko trošenje, a može se koristiti kao struktura šasije na kotačima robota; jedna od prednosti motora bez četkica je ta što ne stvara iskre tijekom komutacije, pa se široko koristi u posebnim robotima.
