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格斗机器人使用的电机驱动放大器

09-08 00:43:27 | http://www.5idzw.com | 电子制作 | 人气:779
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    选择继电器
 
    在使用继电器来实现改变格斗机器人的马达驱动方向的情况下。需要选择适当的继电器。还要注意到本设计中采用24V电源供电。而大多数实际买到的继电器仅有一个25A交流触点,触点寿命预计为100000次动作。此类继电器一般能够在比指定的电流更大的电流下工作,但其使用寿命将会明显缩短。
   
    结构组装

 
    印刷电路板元件面和引线面的布局详情见图2。此电路板可以在网上从  EPE PCB服务公司购买,代码为520。  机器人的每个马达需要一块板。

    首先焊接板上连接线,因为有3  条连线可能会被压敏电阻R19遮住。  注意:连接到TR2左侧的连线需要用  长套管屏蔽住,以避免被TR2的边缘  所切断。要按照从小到大的顺序来安  装其余的元件。最后安装对于静电敏  感的元件,并且需要采取常用的预防静  电措施。场效应管(TR3-TR1)和功率  二极管(D5、D6)要使用散热片和绝缘  垫圈来接触电路板。单稳态电路IC3  要使用插座,但光电隔离器ICl和IC2  不必使用插座。

    一旦组装完成,必须进行一次测  试,由于电路运行需要使用的电源功率  较大,需要花5分钟检查每个电路。特  别注意检查散去大量功率的散热板,以  防止电路被破坏。大的功率可从一对  12V凝胶电池得到。检查电路板,找出  安放位置错误的元件,注意电容和二极  管的极性是否正确。还要检查在焊盘和  布线之间是否有短接的焊锡。

    在给电路加电后,需要使用万用  表,按照以下顺序进行进一步的检查:

    ●在PL3的1脚和4脚之间的  电阻应该大于5kΩ。

    ●将万用表的正极接到A点。检  查A点和B点,以及A点和C点之  间的电阻。应该读出很高的电阻值。

    注意:如果万用表连接方向错误,由  于会使二极管导通,读数会错误。

    最主要的是,在散热片和B与C  点之间的电阻应该非常高(开路)。

    如果检查出上述问题,在施加全  部电压和负载前应加以解决。
   
    调试
 
    在成功地完成检查后,可以将24V电源加到连接器SK3/PL3的脚1和脚4上,注意极性正确。如果电源没有输出功率限制功能,可以在正极连线上串接一个100Ω、1W的电阻。以防止由于电流过大而引起故障。

 

 

    在加电时的冲击电流过后,电路电流会降到静态电平,约15mA。检查电源输入端到稳压器IC4之间的电压,应接近于电源电压。稳压器的输出电压应为12V,在100mV内,发光二极管D9点亮,指示电源已经加到电路上。其他的发光二极管D7、D9仍保持关闭状态。


    然后,连接无线控制接收器和主速度控制器到放大器的输入端(见图3a)。接上一个测试电路代替马达(见图4)。这些元器件都是临时用导线连接到继电器的接点上。当然,如果允许,可以将其安装在一个支架板上。

    电路测试主要是在连接高功率马达和大量电流流过电路之前检查马达驱动器和继电器的连接状况,以避免元件和连线出现任何故障。接通无线电控制设备,将操纵杆放置在中间位置,PCB板上的发光二极管D7和D8仍保持不亮。随后,按照厂家的指令来设置速度控制器的指令。虽然接上了本放  大器,但设置速度控制器的方法与没有放大器时相同,就像使用小马达一样。

    注意,当操纵杆移动出中心位置时,图4测试电路中的一个或多个LED管会与放大器上的LED管D7同步地闪烁和点亮。随着操纵杆逐渐地移开中心位置,此LED管点亮,随后放大器板上的D8也点亮,指示继电器也已经加电。

    如果一切正常。就可以安全地切断图4的测试电路,使用100Ω、1W的限流电阻,将驱动马达连接到电路上。要注意,现在电路上要通过较大的电流,必须增加电源功率以适应这一点。如果被测试的设备没有装在机器人上面,马达需要加以固定。还要安装滤波电容C8(图3a)来闭合继电器。
   
    噪声的抑制

    驱动马达的端子上产生的噪音需要减少,可以使用少量的元件接在产生噪音的电机整流器上,就能够有效地减少噪音发生。见图5所示。电容放置在每个接地端子和电源端之间,能够明显地减少噪音。图中增加的可变电阻器是用来减少此点上超过安全限制的瞬间电压波动。

    
    步骤
 
    本装置组装到机器人中之后,最好在驱动轮离地的状态下做进一步的测试。以便确定电路在施加最小负载情况下,马达向前、向后旋转是否正常。然后,找一块安全区域,将机器人放在地 电阻:R1压敏电阻31VD.C电容:存储lOOn瓷片,间距5mm(30FF)马达24VD.C电源配合使用 上。通过控制器的操作,检查能否正确地向前、向后运动,以及能否直线运动。如果机器人直行时转向某一侧,表明这一侧的马达较弱。可以调整这一侧的马达放大器的预置电阻VR1。直到机器人能够直行为止。顺时针转动VR1将会缩短单稳态电路IC3b的定时时间,而逆时针则会延长脉冲时间。

    
    结束语
 
    此电机放大器设计用于格斗用机器人。可以分别装配在由一个手柄控制的左转和右转马达驱动器上(见图6)。这样就允许分别控制左、右马达。从而给机器人以极好的可操作性。试验证明,可以适应运动和静止电流超过80A的状态。此放大器也可以用于单一速度控制器,增加其电流驱动能力,例如:舰船模型中,因此本设计不限于应用在格斗机器人模型中。

    在机器人或RC模型中运行本设备时,在加电时继电器出现颤抖或震动时,并非是电路故障。更可能是电源的内阻过高的作用,影响了马达启动.

    电流。电源内阻在马达启动时能够使电源电压从24V降低到15V。增加电池能够较好地提供启动电流。

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