18 juni 2024
Regelmatig werk ik aan projecten met motoren die variabele belastingen moeten verwerken. Bij de combinatie van een variabele belasting en een constante snelheid is een gecontroleerd circuit met terugkoppeling nodig, zoals een PID-regelaar (Proportioneel, Integrerend, Differentiërend). Deze regelaar voor een elektromotor houdt de snelheid constant door continu de motorsnelheid te meten en te vergelijken met de gewenste snelheid. Bij afwijkingen past de regelaar de stroomtoevoer aan om de snelheid te corrigeren, wat stabiliteit en betrouwbare motorprestaties garandeert.
Een veelgebruikte motor voor dergelijke toepassingen is de Seeed JGA-25-370. Deze motor heeft een diameter van 25 mm en een schacht van 3,5 mm, en is beschikbaar in varianten voor spanningen van 6, 12 en 24 volt. De onbelaste snelheid van de motor met vertragingskast is ongeveer 8500 rpm, terwijl deze belast rond de 220 rpm draait, met een koppel van 0,5 kgf/cm bij een stroomverbruik van 0,15 A (3,6 Watt vermogen). In de stall-modus levert de motor een koppel van 1,7 kgf/cm bij een stroomverbruik van 0,72 A.
De motor is uitgerust met een hall-sensor gebaseerde encoder die 11 pulsen per rotatie genereert, met een voedingsspanning van 3,3 tot 5,2 volt. Standaard zijn er pull-up weerstanden aanwezig, waardoor een square wave AB phase patroon ontstaat. Hiermee kan nauwkeurig de rotatie en positie worden gemeten. De motor en encoder zijn voorzien van een PH2.0 connector (2,0 mm pitch), waardoor ze eenvoudig en stevig kunnen worden gemonteerd in mobiele of vibratiegevoelige toepassingen.
De brushed DC motor kan worden aangestuurd via een H-Bridge of direct met een PWM-signaal vanuit een PLC. Door de encoder in een PID-regelcircuit op te nemen, kan de rotatie gecontroleerd worden, waardoor de motor nauwkeurig in het gewenste tempo beweegt. Het gebruik van een brushed DC motor maakt het mogelijk om hoge versnellingen en absolute snelheden te bereiken. Voor de integratie van de encoder signalen in een PLC-omgeving kan een opto-coupler worden gebruikt, waarmee de signalen compatibel worden gemaakt met 24 volt en gemakkelijk kunnen worden uitgelezen.
De kosten van dergelijke motoren variëren sterk, afhankelijk van de leveringsbron, variërend tussen € 20 en € 80, afhankelijk van directe import uit China of levering vanuit Amerikaanse of Europese bronnen.
