Скорость вращения вала rpm

Модуль — Мотор-редуктор с управляющим контроллером, I2C-flash.

Техническое описание: Данная страница содержит подробное техническое описание модуля — Мотор-редуктор с управляющим контроллером, I2C-flash и раскрывает работу с модулем через его регистры.

Ознакомиться с пользовательским описанием модуля и примерами работы с библиотекой iarduino_I2C_Motor можно на странице Wiki — Мотор-редуктор с управляющим контроллером, I2C-flash.

Видео:как определить обороты электромотораСкачать

Назначение:

Модуль — Мотор-редуктор с управляющим контроллером, I2C-flash — является устройством состоящим из коллекторного двигателя с редуктором и платы управления, подключаемой к шине I2С.

К одной шине I2C можно подключить более 100 модулей. Адрес модуля на шине I2C (по умолчанию 0x09) назначается программно и хранится в его энергонезависимой памяти.

Видео:ИЗМЕРЯЙ ОБОРОТЫ ВАЛА,ТЕЛЕФОНОМ# ЛАЙФХАК,КАК ИЗМЕРИТЬ ОБОРОТЫ ДВИГАТЕЛЯ# ВЕРСИЯ 2Скачать

Описание:

Модуль построен на базе двигателя GM12-N20, редуктора, микроконтроллера STM32F030F4 и драйвера DRV8833, снабжен многополюсным магнитным валом, датчиками Холла, и собственным стабилизатором напряжения. Модуль способен поддерживать заданную скорость и направление вращения вала, сверяясь с показаниями датчиков Холла. Модуль самостоятельно обрабатывает полученные данные сохраняя их в своих регистрах. Доступ к регистрам модуля осуществляется по шине I2C.

С помощью регистров модуля можно выполнять следующие действия:

• Изменить адрес данного модуля на шине I2C. При изменении адреса, можно указать, что новый адрес должен сохраниться в flash память модуля, а значит адрес сохранится и после отключения питания.
• Включить / отключить внутреннюю подтяжку линий шины I2C (по умолчанию включена). Состояние подтяжки линий шины I2C автоматически сохраняется в flash память модуля, а значит состояние линий сохранится после отключения и включения питания.
• Узнать версию прошивки модуля.
• Указать передаточное отношение редуктора мотора, от 0.01 до 167’772.15.
• Указать количество полюсов (одной полярности) магнитного вала, от 1 до 255.
• Указать наличие инверсии редуктора и тип подключения мотора.
• Задать направление вращения вала при положительной скорости, по/против ч.с.
• Задать скорость вращения вала указав коэффициент заполнения ШИМ, от 0 до ±4095.
  При отрицательных значениях, вал будет вращаться в противоположном направлении.
• Задать скорость вращения вала указав количество оборотов в минуту, от 0 до ±32’767.
  При отрицательных значениях, вал будет вращаться в противоположном направлении.
  Скорость будет поддерживаться модулем на основании показаний с датчиков Холла.
• Узнать каким образом задана скорость вращения вала (указанием ШИМ или количеством оборотов в минуту).
• Задать максимально допустимый % (от 0 до 100) отклонения реальной скорости от заданной.
  Указанное значение сохранится в flash память модуля.
  На плате модуля есть красный светодиод, который сигнализирует о том, что заданная скорость вращения вала отличается от реальной больше чем на указанный процент.
• Узнать отличается ли заданная скорость вращения вала от реальной больше допустимого %.
• Узнать текущую скорость вращения вала, от 0 до ±32’767 об.мин. (RPM).
  Скорость вращения вала определяется по показаниям с датчиков Холла, даже если мотор отключён, а вал вращается по средством внешних сил.
• Узнать количество совершённых полных оборотов вала, от 0.00 до 167’772.15, значение является беззнаковым, оно учитывает обороты, как в прямом, так и в обратном направлении. Регистр обнуляется при переполнении.
  Количество оборотов вала определяется по показаниям с датчиков Холла, даже если мотор отключён, а вал вращается по средством внешних сил.
• Остановить двигатель и/или указать тип его остановки. Двигатель может быть остановлен двумя способами: отключением мотора (свободный ход) или торможением (стопор).
  Заданный тип применяется ко всем последующим остановкам двигателя.
• Остановить двигатель через заданное количество полных оборотов вала, от 0 до 167’772.15, значение является беззнаковым, оно учитывает обороты, как в прямом, так и в обратном направлении. Значение регистра уменьшается по мере вращения вала, при достижении 0 мотор останавливается.
• Остановить двигатель через заданное количество миллисекунд, от 0 до 16’777’215. Значение регистра уменьшается с каждой миллисекундой, при достижении 0 мотор останавливается.
• Узнать остановлен ли мотор.
• Узнать есть ли у остановленного вала возможность свободного хода, или он застопорен.
• Узнать о наличии ошибки драйвера (перегрузка по току, перегрев, низкое напряжение).

Видео:Как за 5 секунд узнать обороты электродвигателя без таблички без разборкиСкачать

Выводы модуля:

Модуль содержит 2 разъема расположенные по бокам платы.

С одной стороны платы расположен разъем I2C состоящий из 4 выводов, для подключения модуля к шине I2C:

• SCL — вход/выход линии тактирования шины I2C.
• SDA — вход/выход линии данных шины I2C.
• 5V — вход питания логической части драйвера +5 В (номинально), или 3,3 В.
• GND — общий вывод питания.

С другой стороны расположен разъём V_МОТ состоящий из 2 выводов, для подключения питания мотора.

• +V_МОТ — вход питания мотора от +2,7 до +12 В постоянного тока.
• -V_МОТ — общий вывод питания мотора, внутрисхемно соединён с выводом GND шины I2C.

Видео:Как определить скорость вращения вала электродвигателя и его мощность.Скачать

Характеристики:

• Напряжение питания логики: 5 В (номинально), или 3,3 В.
• Диапазон напряжений мотора поддерживаемый драйвером: 2,7 В . 12 В.
• Максимальный ток мотора поддерживаемый драйвером: до 3 А (пиковый ток до 4 А).
• Драйвер оснащён защитой от перегрева и перегрузки по току.
• Интерфейс: I2C.
• Скорость шины I2C: 100 кбит/с.
• Адрес на шине I2C: устанавливается программно (по умолчанию 0x09).
• Уровень логической 1 на линиях шины I2C: Vcc.
• Рабочая температура: от -20 до +70 °С.
• Габариты: 45 х 40 мм.
• Вес: 32 г.

Видео:КАК УЗНАТЬ ОБОРОТЫ ПРИ ПОМОЩИ ТЕЛЕФОНА.Скачать

Установка адреса:

Модуль — Мотор-редуктор с управляющим контроллером, I2C-flash относится к серии «Flash» модулей. Все модули данной серии позволяют назначать себе адрес для шины I2C, как временно (новый адрес действует пока есть питание), так и постоянно (новый адрес сохраняется в энергонезависимую память и действует даже после отключения питания). По умолчанию все модули серии «Flash» поставляются с адресом 0x09.

Читайте также: Сверлить отверстие в валу

Регистр 0x0A «MAX_RPM_DEV» — максимальный % отклонения скорости:

Регистр только для записи.

Значение регистра сохраняется после отключения питания.

• MAX_RPM_DEV8 — Число от 0 до 100 задаёт максимально допустимый процент отклонения реальной скорости от заданной, при котором устанавливается флаг ошибки скорости.
  Значение регистра не влияет на скорость, а определяет границу установки флага ошибки.
  Значение по умолчанию 0x0A = 10%.
  Если записать значение больше 100% (больше 0x64) то в регистре появится 0x64 = 100%.
• Если скорость вращения вала отличается от заданной регистрами 0x17-0x18 «SET_RPM» более чем на указанный процент, то в регистре 0x10 «FLG» устанавливается флаг ошибки скорости «FLG_RPM_ERR», а на плате модуля включается красный светодиод.
• Снижение отличия заданной и реальной скорости ниже указанного процента, приводит к сбросу флага «FLG_RPM_ERR» и отключению красного светодиода на плате модуля.

Регистр 0x10 «FLG» — содержит статусные флаги:

Регистр только для чтения.

• FLG_RPM_EN — Флаг указывает на то, что скорость вращения вала задана количеством оборотов в минуту 0x17-0x18 «SET_RPM». Если флаг сброшен, значит скорость вращения вала задана коэффициентом заполнения ШИМ 0x15-0x16 «SET_PWM».
• FLG_RPM_ERR — Флаг указывает на ошибку скорости. Флаг устанавливается если скорость вращения вала задана количеством оборотов в минуту 0x17-0x18 «SET_RPM» и эта скорость отличается от реальной скорости вращения вала более чем на 0x0A «MAX_RPM_DEV» %.
• FLG_DRV_ERR — Флаг указывает на ошибку драйвера. Флаг устанавливается при перегрузке по току мотора, перегреве драйвера или низком уровне напряжения питания мотора.
• FLG_STOP — Флаг информирует об остановке вала. Флаг устанавливается при установке бита «BIT_STOP» регистра 0x24 «STOP», при задании нулевой скорости, или при установке коэффициента заполнения ШИМ равного нулю.
• FLG_NEUTRAL — Флаг информирует о наличии свободного хода у остановленного вала.
  Флаг устанавливается при установке бита «BIT_NEUTRAL» регистра 0x24 «STOP».
  Если флаг установлен значит при остановке мотора, вал можно вращать.
  Если флаг сброшен, значит при остановке осуществляется торможение (вал застопорен).

Регистр 0x11 «MAGNET» — содержит количество полюсов кольцевого магнита:

Регистр для чтения и записи.

• MAGNET7 — Количество полюсов магнитного вала (одной полярности), значение от 1 до 255. Данное значение можно изменить при смене магнитного вала модуля, который оказывает влияние на показания датчиков Холла.
• Запись нулевого значения означает отсутствие кольцевого магнита на роторе мотора или отсутствие датчиков Холла. При этом перестанут работать следующие регистры:
  • 0x17-0x18 «SET_RPM» — указание скорости через обороты в минуту.
  • 0x19-0x1A «GET_RPM» — получение скорости через обороты в минуту.
  • 0x1B-0x1D «GET_REV» — получение количества совершённых полных оборотов вала.
  • 0x1E-0x20 «STOP_REV» — количество оборотов вала оставшихся до остановки мотора.

  Регистры 0x12-0x14 «REDUCER» — содержат передаточное отношение редуктора:

  Регистры для чтения и записи.
  

  • REDUCER23 — Передаточное отношение редуктора в сотых долях, от 1 (что соответствует отношению 1:0.01) до 16’777’215 (что соответствует отношению 1:167’772.15). Передаточное отношение записанное в регистры «REDUCER23», «REDUCER15», «REDUCER7» применяется после записи старшего байта «REDUCER23». Данное значение можно изменить при смене редуктора мотора, на редуктор с другим передаточным отношением.
    Если записать значение 0x000000 то в регистрах появится 0x000064 (=100), что соответствует передаточному отношению 1:1.00 (редуктор отсутствует).
    Если записать значение от 0x000001 до 0x000064, значит редуктор повышающий.

  Регистры 0x15-0x16 «SET_PWM» — задают скорость через коэффициент ШИМ:

  Регистры для чтения и записи.
  

  • SET_PWM15 — Коэффициент заполнения ШИМ от 0 до ±4095. Коэффициент определяет скорость вращения вала, где 0 — остановка, а ±4095 максимальная скорость.
    При отрицательных значениях, вал будет вращаться в противоположном направлении.
    Коэффициент заполнения ШИМ записанный в регистры «SET_PWM15», «SET_PWM7» применяется после записи старшего байта «SET_PWM15».
  • Запись любого значения приводит к обнулению регистров задания скорости количеством оборотов в минуту 0x17-0x18 «SET_RPM» и сбросу флагов «FLG_RPM_EN», «FLG_RPM_ERR» регистра 0x10 «FLG».
    Если записать значение выходящее за пределы диапазона ±4095 то в регистрах появится значение 4095 с сохранением записанного знака.
  • Если записать значение 0, то будет установлен бит «BIT_STOP» регистра 0x24 «STOP», что приведёт к остановке вала и установке флага «FLG_STOP» регистра 0x10 «FLG».

  Регистры 0x17-0x18 «SET_RPM» — задают скорость через обороты в минуту:

  Регистры для чтения и записи.

  • SET_RPM15 — Скорость вращения вала заданная количеством оборотов в минуту, от 0 до ±32’767 об.мин. (RPM). При отрицательных значениях, вал будет вращаться в противоположном направлении.
    Скорость записанная в регистры «SET_RPM15», «SET_RPM7» применяется после записи старшего байта «SET_RPM15».
  • Запись не нулевого значения приводит к установке флага «FLG_RPM_EN» регистра 0x10 «FLG», указывающего что скорость задана количеством оборотов в минуту.
  • Заданная скорость поддерживается модулем на основании показаний с датчиков Холла.
    Если заданная скорость вращения вала отличается от реальной скорости вращения вала более чем на 0x0A «MAX_RPM_DEV» процентов, то в регистре 0x10 «FLG» устанавливается флаг ошибки скорости «FLG_RPM_ERR», а на плате модуля включается красный светодиод.
    В противном случае флаг «FLG_RPM_ERR» регистра 0x10 «FLG» сбрасывается, а красный светодиод на плате модуля отключается.
  • Если записать значение 0, то будет сброшен флаг «FLG_RPM_EN» регистра 0x10 «FLG» и установлен бит «BIT_STOP» регистра 0x24 «STOP», что приведёт к остановке вала и установке флага «FLG_STOP» регистра 0x10 «FLG».

  Регистры 0x19-0x1A «GET_RPM» — содержат количество оборотов в минуту:

  Регистры только для чтения.

  • GET_RPM15 — Реальное количество оборотов вала в минуту, от 0 до ±32’767 об.мин. (RPM).
    Скорость вращения вала определяется по показаниям с датчиков Холла, даже если мотор отключён, а вал вращается по средством внешних сил. Отрицательные значения означают что вал вращается в противоположном направлении.

  Читайте также: Сборка вторичного вала кпп ямз 236 схема

  Регистры 0x1B-0x1D «GET_REV» — содержат количество совершённых оборотов:

  Регистры только для чтения.

  • GET_REV23 — Количество совершённых оборотов вала в сотых долях полного оборота, от 0 (0.00 оборотов) до 16’777’215 (167’772,15 полных оборотов).
    Значение является беззнаковым, оно учитывает обороты, как в прямом, так и в обратном направлении (складывая их без учёта направления).
    Количество оборотов вала определяется по показаниям с датчиков Холла, даже если мотор отключён, а вал вращается по средством внешних сил.
  • Обнулить количество совершённых оборотов (0x1B-0x1D «GET_REV») можно записав любое значение в регистры 0x1E-0x1F «STOP_REV».

  Регистры 0x1E-0x20 «STOP_REV» — содержат количество оборотов до остановки:

  Регистры для чтения и записи.

  • STOP_REV23 — Количество полных оборотов до остановки вала. Значение хранится в сотых долях полного оборота, от 0 (0.00 оборотов) до 16’777’215 (167’772,15 полных оборотов).
    Значение является беззнаковым, оно учитывает обороты, как в прямом, так и в обратном направлении.
    Количество полных оборотов записанное в регистры «STOP_REV23», «STOP_REV15», «STOP_REV7» применяется после записи старшего байта «STOP_REV23».
  • Запись не нулевого значения включает отсчёт оборотов до остановки вала. При вращении вала, модуль уменьшает значение регистров (0x1E-0x20 «STOP_REV») на совершённое количество оборотов, а при достижении 0 устанавливает бит «BIT_STOP» регистра 0x24 «STOP», что приводит к остановке вала и установке флага «FLG_STOP» регистра 0x10 «FLG».
  • Запись нулевого значения отключает отсчёт оборотов без установки бита «BIT_STOP» регистра 0x24 «STOP», что не приводит к остановке вала.
  • Запись любого значения (в том числе и нулевого) приводит к обнулению регистров количества совершённых оборотов 0x1B-0x1D «GET_REV».
  • Количество оборотов вала определяется по показаниям с датчиков Холла, даже если мотор отключён, а вал вращается по средством внешних сил.
  • Записать новое значение в регистры (или переписать их) можно в любое время, как при вращающемся, так и при остановленном вале. Если модуль управляет колёсами, то зная их радиус, можно определить количество полных оборотов требуемое для движения на заданное расстояние.
    Если записать количество оборотов, при остановленном вале, а потом запустить вал (указав скорость), вы будите точно знать путь пройденный с момента запуска вала до его остановки.
    Если записать количество оборотов при вращающемся вале, вы будите точно задать путь пройденный с момента записи количества оборотов до остановки вала.

  Регистры 0x21-0x23 «STOP_TMR» — содержат время до остановки вала:

  Регистры для чтения и записи.

  • STOP_TMR23 — Количество миллисекунд до остановки вала, от 0 до 16’777’215 (16’777,215 сек).
    Время записанное в регистры «STOP_TMR23», «STOP_TMR15», «STOP_TMR7» применяется после записи старшего байта «STOP_TMR23».
  • Запись не нулевого значения включает отсчёт времени до остановки вала (даже если вал не вращается). Модуль уменьшает значение регистров (0x21-0x23 «STOP_TMR») на количество пройденных миллисекунд, а при достижении 0 устанавливает бит «BIT_STOP» регистра 0x24 «STOP», что приводит к остановке вала и установке флага «FLG_STOP» регистра 0x10 «FLG».
  • Запись нулевого значения отключает отсчёт времени без установки бита «BIT_STOP» регистра 0x24 «STOP», что не приводит к остановке вала.
  • Записать новое значение в регистры (или переписать их) можно в любое время, как при вращающемся, так и при остановленном вале. Если модуль управляет колёсами, то задав скорость оборотами в секунду, можно определить время требуемое для движения на заданное расстояние.

  Регистр 0x24 «STOP» — содержит биты остановки вала:

  Регистр только для записи.

  • BIT_STOP — бит остановки вала. Сброс бита в 0 не приводит ни к каким действиям. Установка бита приводит к остановке вала, сбросу регистров задания скорости 0x15-0x16 «SET_PWM» и 0x17-0x18 «SET_RPM», сбросу флагов «FLG_RPM_EN» и «FLG_RPM_ERR» регистра 0x10 «FLG» и установке флага «FLG_STOP».
  • BIT_NEUTRAL — бит определяет поведение вала при остановке. Изменение бита «BIT_NEUTRAL» приводит к аналогичному изменению флага «FLG_NEUTRAL» регистра 0x10 «FLG».
    Если флаг установлен значит при остановке мотора, вал можно вращать.
    Если флаг сброшен, значит при остановке осуществляется торможение (вал застопорен).
  • Торможение (стопор) вала осуществляется путём замыкания обмоток двигателя, что приводит к сопротивлению поворота вала внешними силами.

  Регистр 0x25 «BITS_2» — содержит биты инверсии направления вращения:

  Регистр для чтения и записи.

  • BIT_DIR_CKW — Бит вращения вала модуля по часовой стрелке, при положительной скорости. Данный бит позволяет установить два модуля по бокам устройства, например, по левому и правому борту машины. Для левого модуля бит сбрасывается, а для правого устанавливается. При указании положительной скорости для обоих модулей, колёса установленные на их валы будут вращаться в направлении по ходу машины. А при указании отрицательной скорости, оба колеса будут вращаться в обратном направлении. При этом не важно как указывалась скорость, при помощи ШИМ или указанием количества оборотов в минуту.
    По умолчанию бит установлен в 1.
  • BIT_INV_RDR — Бит инверсии редуктора. Бит указывает на то, что вал редуктора вращается в сторону противоположную вращению ротора мотора.
    Значение по умолчанию зависит от используемого в модуле редуктора.
  • BIT_INV_PIN — Бит инверсии подключения проводов мотора. Бит указывает на то, что ротор мотора вращается против часовой стрелки.
    Значение по умолчанию зависит от типа подключения мотора в модуле.

  Регистр 0x26 «VOLTAGE» — содержит номинальное напряжение электродвигателя:

  Регистр для чтения и записи.

  • VOLTAGE7 — Номинальное напряжение электродвигателя. Значение хранится в десятых долях Вольт, от 0 (0.0 В) до 255 (25,5 В).
    Значение является беззнаковым, оно носит исключительно информационный характер.

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/skorost-vrascheniya-vala-rpm

  🌟 Видео

  Максимальная частота вращения вала двигателя 4000 об/минСкачать

  

  250 000 об/мин (rpm)Скачать

  

  ПРОИГРЫВАТЕЛИ: Как измерить количество оборотов проигрывателя с помощью смартфона? Смотрим...Скачать

  

  Как определить обороты мотора при помощи смартфоном?Скачать

  

  как измерить скорость вращения валаСкачать

  

  Разгон асинхронника до максимума оборотовСкачать

  

  Почему практически невозможно раскрутить двигатель более 20000 оборотов в минуту | B2B На РусскомСкачать

  

  Как определить скорость вращения?Скачать

  

  Как нельзя регулировать скорость вращения электродвигателяСкачать

  

  Как регулируется скорость вращения ротора асинхронных электродвигателей.Скачать

  

  Сделать высокоскоростной двигатель постоянного тока из двигателя миксера на 220 ВСкачать

  

  ДВИГАТЕЛЬ ОТ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ, МЕНЯЕМ СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ ВАЛАСкачать

  

  Измерение скорости вращения двигателя валаСкачать

  

  Измеряем скорость спиннера, или оптический тахометр своими рукамиСкачать

  

  16000 RPM / 16000 оборотов в минутуСкачать