(post ejemplo de duda para el hilo que andamos hablando http://foro.webdearde.com/viewtopic.php?f=5&t=4085&start=30#p40882 " onclick="window.open(this.href);return false; , no es necesario responder, si volvemos a hacer robots la respondo ¬_¬. Es un tema que vi hace un tiempo (más de un año) y he recogido la información que tenía guardada, por lo que se me puede olvidar algo en la explicación)

Hola a tod@s,

ando preparando unos robots para el próximo concurso de robótica "ARDE España 2015" y me ha han surgido unas dudas respecto a los motores, me gustaría comentarlas y discutirlas con el resto de aficionados que estáis usando estos motores en vuestros robots, para ver si es posible hallar una solución.

Los motores que tengo pensado utilizar son los motores de pololu, motores de bajo coste: http://www.pololu.com/category/60/micro-metal-gearmotors " onclick="window.open(this.href);return false; que llevamos un tiempo utilizando y dan un buen resultado.

Mi primera duda es referente a la frecuencia de la señal PWM para su control, me gustaría hallar la frecuencia más adecuada para el control del motor, ya siendo usando la siguiente indicación teórica del libro, o buscando de forma práctica la frecuencia más alta posible de pwm con menos pérdidas.

Fuente:Building robot drive trains. Mc Graw Hill. Dennis Clark and Michael Owings.0071408509

Podría ser interesante diseñar un método, procedimiento o hardware de prueba para evaluar la respuesta de los distintos motores (de bajo coste que usamos en nuestros robots) en función de la frecuencia de pwm

Mi segunda duda es referente a la construcción de los motores baratos que usamos, y si sería posible mejorar su respuesta añadiendo una bobina en serie con el motor, ¿o el efecto de la bobina en serie con el motor no llegaría a ser apreciable?

Un motor de pololu, de bajo coste, se corresponde con lo siguiente (click para mayor tamaño):

Fuente: "Electric motors and drivers" Austin Hughes. Newnes.

Como se puede leer en la expliación anterior, la intensidad que atraviesa el motor y por tanto el par que ejerce éste depende de la posición ángular del rotor, por lo que la fuerza que ejerce la rueda contra el suelo no es siempre la misma, en unas posiciones podrá hacer más o menos fuerza.

Si abrimos un motor de Pololu encontramos lo siguiente:

Levantado la tapa posterior podemos ver las escobillas y el rotor de 3 bobinas rodeado por dos imanes pegados a la carcasa del motor. Imagen que se corresponde con la descripción de un motor barato de juguete del libro anterior. En la imagen también se ve un condensador azul entre bornes del motor, condensador que puede ser deseable quitar, otro estudio sería ver cómo afecta este condensador a la respuesta del motor utilizando una señal pwm.

Vista de carcasa con imanes, escobillas y rotor laminado:

El rotor no se ve muy bien pero es laminado como en los motores de juguete para evitar las corrientes de Foucault:
Eddy currents (also called Foucault currents[1]) are electric currents induced within conductors by a changing magnetic field in the conductor. These circulating eddies of current have inductance and thus induce magnetic fields. These fields can cause repulsive, attractive,[2] propulsion, drag and heating effects. The stronger the applied magnetic field, or the greater the electrical conductivity of the conductor, or the faster the field changes, then the greater the currents that are developed and the greater the fields produced.

Eddy currents generate resistive losses that transform some forms of energy, such as kinetic energy, into heat. This Joule heating reduces efficiency of iron-core transformers and electric motors and other devices that use changing magnetic fields. Eddy currents are minimized in these devices by selecting magnetic core materials that have low electrical conductivity (e.g., ferrites) or by using thin sheets of magnetic material, known as laminations.

La duda que me surge es si es posible mejorar la respuesta del motor, es decir, hacer que el par sea más constante durante todo el recorrido del rotor añadiendo una bobina en serie con el motor, un posible driver sería el siguiente (click para mayor tamaño):

Donde se ha añadido una bobina en serie con el motor que se resistirá a los cambios en la intesidad que pasa por éste, y que no afecta al sistema de frenado del driver cuando activamos el mosfet P para detener el motor. El diodo de la bobina en la imagen está mal colocado ya que puede contrarrestar el efecto de ésta, habría que ver que elemento usar para proteger al mosfet P o como colocar la bobina en serie con el motor, bobina y motor en paralelo con el mosfet P.

Por lo general en los velocistas usamos motores 10:1, 5:1, por lo que en una vuelta de rueda tendríamos 5 ó 10 vueltas del rotor. En un 5.1 una vuelta completa del rotor se correspondería con 1.8 cm más o menos de recorrido de la rueda. En esos 1.8 cm el par no sería constante a lo largo de esa distancia, y repitiendose la situación en los siguientes 1.8 cm de forma periodica.

¿Sería el efecto de añadir una bobina en serie apreciable? o debido a la alta velocidad del rotor, y la inercia de la carga acoplaca al eje del motor vamos a tener un par más o menos constante sin añadir la bobina, y poca mejora se va a conseguir añadiendo ésta.

Enlace relacionado: http://webdelcire.com/wordpress/archives/1269 " onclick="window.open(this.href);return false; (funcionamiento del motor y driver con freno)

Saludos.

Gracias.