Điều khiển động cơ DC (PWM)

nguyentich

Học sinh phổ thông
#1
Chào các anh,
Em muốn nhờ anh giải đáp hộ em thắc mắc sau:

Em có 3 động cơ 5v, 12v, 24v DC vậy thì em nên chọn giá trị tần số (Hz hay Khz) để điều chế độ rộng xung PWM từng loại là bao nhiêu?

Thanks!
 
Sửa lần cuối:

MinhTinkerer

Kỹ sư
Banned
#2
Chào anh các anh,
Em muốn nhờ anh giải đáp hộ em thắc mắc sau:

Em có 3 động cơ 5v, 12v, 24v DC vậy thì em nên chọn giá trị tần số (Hz hay Khz) để điều chế độ rộng xung PWM từng loại là bao nhiêu?

Thanks!
Điều khiển động cơ DC tần số bao nhiêu cho phụ hợp không có quan trọng, mà chỉ là thay đổi độ rộng xung PWM để thay đổi điện áp trung bình cấp cho động cơ, độ rộng càn nhỏ động cơ chạy càng chạm,dộ rộng càng lớn dộng cơ chạy càng nhanh, độ rộng 100% động cơ chạy nhanh hết công xuất tối đa tương đương với việc cấp thẳng nguồn DC vào động cơ là nó chỉ việc chạy.

Việc sử dụng PWM để điều khiển động cơ DC mục đích để điều khiển tốc độ nhanh chậm, còn cấp thẳng nguồn DC vào động cơ DC thì không điều khiển đc tốc độ,mà chạy ở mức tốc độ cố định, điện áp DC cấp vào động cớ DC càng lớn thì động cơ quay càng nhanh, tuy nhiên củng phải có định mức tối đa.
Thông thường người ta sử dụng tần số 20khz, để ổn định,ít gay nhiểu.
Tần số nhanh quá động cơ không quay nổi vì độ rộng xung nhỏ (thời gian điện áp mức cao tồn tại) làm cho điiện áp trung bình nhỏ.
 
#3
Chào anh các anh,
Em muốn nhờ anh giải đáp hộ em thắc mắc sau:

Em có 3 động cơ 5v, 12v, 24v DC vậy thì em nên chọn giá trị tần số (Hz hay Khz) để điều chế độ rộng xung PWM từng loại là bao nhiêu?

Thanks!
hi mình bổ sung 1 chút nhé
tùy thuộc vào thiết bị mà chọn tần số băm pwm nhé
phụ thuộc vào IC driver, phụ thuộc vào IC cách ly ,vv
 

Concept

Kỹ sư
#4
Chào anh các anh,
Em muốn nhờ anh giải đáp hộ em thắc mắc sau:

Em có 3 động cơ 5v, 12v, 24v DC vậy thì em nên chọn giá trị tần số (Hz hay Khz) để điều chế độ rộng xung PWM từng loại là bao nhiêu?

Thanks!
Một câu hỏi quá hay :) phải like cho bạn chủ thớt một cái =D>.

Việc xác định tần số của PWM để điều khiển tốc độ động cơ DC khá quan trọng và nếu tìm trên gúc gồ liên quan đến vấn đề này có đến 671.000 kết quả

upload_2015-6-2_22-41-28.png

Trong tất cả các kết quả đó, có rất nhiều cách trả lời, tuy nhiên theo quan điểm cá nhân ... đây là lời giải thích khá rõ mối quan hệ giữa tần số PWM ảnh hưởng như thế nào đến việc điều khiển động cơ DC

Nguồn PWM Frequency for Linear Motion Control | Application Bulletin

Theo lời giải thích ở trang web này động cơ DC có thể được mô hình hóa như sau:


và trong trường hợp chạy với tốc độ rất thấp mô hình động cơ DC


Như vậy nếu sử dụng PWM do tần số thay đổi nên vai trò của cuộn dây sẽ trở nên đáng kể, bạn kích tần số càng cao trở kháng của cuộn dây càng lớn và ngược lại. Trong lý thuyết mạch điện có một công thức khi RL mắc nối tiếp như sau:


Trong đó hằng số thời gian được định nghĩa theo công thức sau:


Và khi bạn đưa vào cuộn dây do trở kháng của cuộn dây điện áp hai đầu cuộn dây sẽ tăng theo biểu đồ sau:


Theo phương pháp PWM, người ta luôn mong muốn áp đặt được điện áp cao nhất (ví dụ 12V) vào đầu cuộn dây tại thời điểm ON, tuy nhiên ở các tần số khá nhau giá trị này sẽ không đạt được đỉnh do trở kháng của cuộn dây.

Để làm rõ, tác giả có minh họa cùng một PWM 50% nhưng giá trị điện áp thực tế đặt vào hai đầu cuộn dây động cơ sẽ khác nhau ở các tần số khác nhau


Ở tần số tương ứng
giá trị điện áp chỉ được 86.5% giá trị đỉnh, và
chỉ đạt được 63.2%, như vậy theo tác giả tần số PWM nên đặt ở
khi đó giá trị điện áp có thể đạt được 99% giá trị áp đỉnh. Đương nhiên ở giá trị tần số nhỏ hơn có thể đạt được giá trị càng gần điện áp đỉnh tại thời điểm ON nhưng lại làm cho động cơ hoạt động không liên tục, điều này tương tự như ở tần số quá thấp bạn thấy bóng đèn chớp tắt vậy

Trong bài viết tác giả có đưa ra một ví dụ và thí nghiệm cụ thể cùng với bảng so sánh động cơ ở các tần số khác nhau.


upload_2015-6-2_23-27-50.png

Bạn tham khảo thêm nhé

Tuy nhiên trong thực tế đôi khi việc biết được
khá khó khăn nên tác giả có đưa ra một số bước mang tính thử và sai để xác định tần số tối ưu của động cơ cụ thể ... Bạn xem nếu thấy hợp thì thử xem.



 

phunguyen01

Học sinh phổ thông
#5
Điều khiển động cơ DC tần số bao nhiêu cho phụ hợp không có quan trọng, mà chỉ là thay đổi độ rộng xung PWM để thay đổi điện áp trung bình cấp cho động cơ, độ rộng càn nhỏ động cơ chạy càng chạm,dộ rộng càng lớn dộng cơ chạy càng nhanh, độ rộng 100% động cơ chạy nhanh hết công xuất tối đa tương đương với việc cấp thẳng nguồn DC vào động cơ là nó chỉ việc chạy.

Việc sử dụng PWM để điều khiển động cơ DC mục đích để điều khiển tốc độ nhanh chậm, còn cấp thẳng nguồn DC vào động cơ DC thì không điều khiển đc tốc độ,mà chạy ở mức tốc độ cố định, điện áp DC cấp vào động cớ DC càng lớn thì động cơ quay càng nhanh, tuy nhiên củng phải có định mức tối đa.
Thông thường người ta sử dụng tần số 20khz, để ổn định,ít gay nhiểu.
Tần số nhanh quá động cơ không quay nổi vì độ rộng xung nhỏ (thời gian điện áp mức cao tồn tại) làm cho điiện áp trung bình nhỏ.
anh cho em hỏi tý.mình dựa trên cơ sở nào để chọn tần số cho động cơ dc 12v là 20khz vậy.
anh co thể giải thích cho em chỗ 20khz ổn định ít nhiễu là ntn ko a.
 
#7
bác concept đã trích ra cái link cho bạn tham khảo rùi đó. tần số hoạt động liên quan đến sự xác lập của điện cảm ký sinh của motor và điện trở motor. còn thực tế dùng osilo mà quan sát theo sơ đồ (cũng lấy ở link trên)

kích xung điều kiển vào G của mosfet Q5, quan sát dạng sóng từ đầu đo X1(dạng sóng dòng điện trích ra từ điện trở 0.47 ôm). Dạng sóng X1 càng vuông càng tốt. Vậy thôi. ví dụ tcủa link trên cũng khảo sát 3 tần số khác nhau. Màu vàng là dạng xung vào G của mosfet, còn màu xanh là dạng sóng dòng điện trên điện trở o.47ôm
- Tần số 200 Hz

- tần số 2KHZ

- Tần số 31 KHz

tần số càng cao dòng điện trung bình qua mô tơ càng giảm. Mà dòng điện thì tỉ lệ với lực, mà mô men thì bằng lực nhân với cánh tay đòn, do đó mô men quay cũng giảm. nôm na là vậy
 
Sửa lần cuối:

huunho

Thạc sỹ
#8
Một câu hỏi quá hay :) phải like cho bạn chủ thớt một cái =D>.

Việc xác định tần số của PWM để điều khiển tốc độ động cơ DC khá quan trọng và nếu tìm trên gúc gồ liên quan đến vấn đề này có đến 671.000 kết quả


Trong tất cả các kết quả đó, có rất nhiều cách trả lời, tuy nhiên theo quan điểm cá nhân ... đây là lời giải thích khá rõ mối quan hệ giữa tần số PWM ảnh hưởng như thế nào đến việc điều khiển động cơ DC

Nguồn PWM Frequency for Linear Motion Control | Application Bulletin

Theo lời giải thích ở trang web này động cơ DC có thể được mô hình hóa như sau:


và trong trường hợp chạy với tốc độ rất thấp mô hình động cơ DC


Như vậy nếu sử dụng PWM do tần số thay đổi nên vai trò của cuộn dây sẽ trở nên đáng kể, bạn kích tần số càng cao trở kháng của cuộn dây càng lớn và ngược lại. Trong lý thuyết mạch điện có một công thức khi RL mắc nối tiếp như sau:


Trong đó hằng số thời gian được định nghĩa theo công thức sau:


Và khi bạn đưa vào cuộn dây do trở kháng của cuộn dây điện áp hai đầu cuộn dây sẽ tăng theo biểu đồ sau:


Theo phương pháp PWM, người ta luôn mong muốn áp đặt được điện áp cao nhất (ví dụ 12V) vào đầu cuộn dây tại thời điểm ON, tuy nhiên ở các tần số khá nhau giá trị này sẽ không đạt được đỉnh do trở kháng của cuộn dây.

Để làm rõ, tác giả có minh họa cùng một PWM 50% nhưng giá trị điện áp thực tế đặt vào hai đầu cuộn dây động cơ sẽ khác nhau ở các tần số khác nhau


Ở tần số tương ứng
giá trị điện áp chỉ được 86.5% giá trị đỉnh, và
chỉ đạt được 63.2%, như vậy theo tác giả tần số PWM nên đặt ở
khi đó giá trị điện áp có thể đạt được 99% giá trị áp đỉnh. Đương nhiên ở giá trị tần số nhỏ hơn có thể đạt được giá trị càng gần điện áp đỉnh tại thời điểm ON nhưng lại làm cho động cơ hoạt động không liên tục, điều này tương tự như ở tần số quá thấp bạn thấy bóng đèn chớp tắt vậy

Trong bài viết tác giả có đưa ra một ví dụ và thí nghiệm cụ thể cùng với bảng so sánh động cơ ở các tần số khác nhau.



Bạn tham khảo thêm nhé

Tuy nhiên trong thực tế đôi khi việc biết được
khá khó khăn nên tác giả có đưa ra một số bước mang tính thử và sai để xác định tần số tối ưu của động cơ cụ thể ... Bạn xem nếu thấy hợp thì thử xem.



câu trả lời quá hay
 

huunho

Thạc sỹ
#9
Một câu hỏi quá hay :) phải like cho bạn chủ thớt một cái =D>.

Việc xác định tần số của PWM để điều khiển tốc độ động cơ DC khá quan trọng và nếu tìm trên gúc gồ liên quan đến vấn đề này có đến 671.000 kết quả


Trong tất cả các kết quả đó, có rất nhiều cách trả lời, tuy nhiên theo quan điểm cá nhân ... đây là lời giải thích khá rõ mối quan hệ giữa tần số PWM ảnh hưởng như thế nào đến việc điều khiển động cơ DC

Nguồn PWM Frequency for Linear Motion Control | Application Bulletin

Theo lời giải thích ở trang web này động cơ DC có thể được mô hình hóa như sau:


và trong trường hợp chạy với tốc độ rất thấp mô hình động cơ DC


Như vậy nếu sử dụng PWM do tần số thay đổi nên vai trò của cuộn dây sẽ trở nên đáng kể, bạn kích tần số càng cao trở kháng của cuộn dây càng lớn và ngược lại. Trong lý thuyết mạch điện có một công thức khi RL mắc nối tiếp như sau:


Trong đó hằng số thời gian được định nghĩa theo công thức sau:


Và khi bạn đưa vào cuộn dây do trở kháng của cuộn dây điện áp hai đầu cuộn dây sẽ tăng theo biểu đồ sau:


Theo phương pháp PWM, người ta luôn mong muốn áp đặt được điện áp cao nhất (ví dụ 12V) vào đầu cuộn dây tại thời điểm ON, tuy nhiên ở các tần số khá nhau giá trị này sẽ không đạt được đỉnh do trở kháng của cuộn dây.

Để làm rõ, tác giả có minh họa cùng một PWM 50% nhưng giá trị điện áp thực tế đặt vào hai đầu cuộn dây động cơ sẽ khác nhau ở các tần số khác nhau


Ở tần số tương ứng
giá trị điện áp chỉ được 86.5% giá trị đỉnh, và
chỉ đạt được 63.2%, như vậy theo tác giả tần số PWM nên đặt ở
khi đó giá trị điện áp có thể đạt được 99% giá trị áp đỉnh. Đương nhiên ở giá trị tần số nhỏ hơn có thể đạt được giá trị càng gần điện áp đỉnh tại thời điểm ON nhưng lại làm cho động cơ hoạt động không liên tục, điều này tương tự như ở tần số quá thấp bạn thấy bóng đèn chớp tắt vậy

Trong bài viết tác giả có đưa ra một ví dụ và thí nghiệm cụ thể cùng với bảng so sánh động cơ ở các tần số khác nhau.



Bạn tham khảo thêm nhé

Tuy nhiên trong thực tế đôi khi việc biết được
khá khó khăn nên tác giả có đưa ra một số bước mang tính thử và sai để xác định tần số tối ưu của động cơ cụ thể ... Bạn xem nếu thấy hợp thì thử xem.



Đang bế tắc khi sửa con xe nâng điện thủy lực bị chết mạch phát xung PWM, đọc được bài này của bạn thật sáng cả mắt, với tải cảm thì khi tần số cao làm công suất nóng lên và chết nhanh chóng, nên phải giảm tần số để áp đạt lên tải gần với điện áp đỉnh và làm mát mosfet công suất
 

patre

Kỹ sư
#10
Sắp phải dùng đến kiến thức này rồi . Đánh đấu 1 cái .... Cám ơn lời giải thích .!
 

Quảng cáo Google