Haruskah saya mengganti sistem servo saya dari motor brushed ke motor brushless?

Saya punya robot yang menggunakan motor disikat di sistem servo-nya. Ini adalah motor Maxon 3W, dengan gearbox planet 131: 1. Motor dikontrol oleh mikrokontroler PIC, menjalankan pengontrol PID 1kHz. Servo adalah untuk aplikasi torsi tinggi kecepatan rendah. Ada reaksi signifikan antara sensor dan motor.

Maxon menawarkan motor brushless 12W yang ukurannya sama. Ini lebih baik dalam banyak hal: menggandakan torsi, pembuangan panas yang lebih baik, efisiensi yang lebih tinggi.

Masalahnya, jelas, adalah bahwa mereka memerlukan elektronik drive yang lebih kompleks. Juga, saya telah mendengar beberapa orang menyebutkan bahwa motor brush lebih baik untuk aplikasi servo, meskipun mereka tidak pernah menjelaskan mengapa.

• Adakah orang lain yang menerapkan sistem semacam ini?
• Apakah ada gotcha ketika menggunakan motor disikat untuk servos?
• Apakah mungkin untuk melakukan servo dengan kecepatan rendah jika saya hanya memiliki 3 sensor Hall digital integral, dan tanpa encoder? (Saya lebih suka tidak menambahkan encoder karena uang dan biaya ruang)
• Apakah riak torsi cenderung menjadi masalah?

Motor yang disikat lebih mudah untuk sistem servo, tetapi tidak lebih baik. Banyak sistem servo kelas atas bersifat brushless / AC.

Dimungkinkan untuk mengontrol motor pada kecepatan rendah dengan hanya 3 sensor hall. Anda benar-benar tidak ingin pergantian trapesium, terutama pada kecepatan rendah sehingga dapat menambahkan enkoder atau memperkirakan posisi rotor jika perlu.

Dimungkinkan untuk memperkirakan posisi rotor hanya dengan sensor hall / current tetapi jika ada banyak gangguan eksternal itu tidak akan berfungsi dengan baik.

Riak torsi tidak mungkin menjadi masalah, tentu saja itu tergantung pada aplikasi Anda. Metode pergantian yang lebih maju (vektor sinusoidal atau fluks) pada dasarnya menghilangkan riak torsi.

Anda mengatakan bahwa aplikasi Anda kecepatan rendah, tetapi Anda juga menggunakan gearbox 131: 1. RPM apa yang biasanya dilihat motor? Ini bukan aplikasi kecepatan rendah jika motor berjalan pada 30% + dari nilai RPM-nya. Bahkan sensor hall resolusi sangat tinggi setelah melalui pengurangan sebanyak itu sehingga Anda mungkin tidak benar-benar membutuhkan kinerja kecepatan rendah di motor itu sendiri.

IMHO Mengingat bahwa sistem Anda saat ini memiliki serangan balik yang signifikan antara sensor dan motor, saya tidak bisa membayangkan sistem brushless melakukan lebih buruk bahkan dengan ruang / pergantian trapezoid.

Dalam industri, ada preferensi kuat untuk motor brush-less perawatan rendah daripada motor brushed maintenance yang relatif tinggi. Sementara yang pertama mungkin saya lebih mahal dalam hal motor itu sendiri dan elektronik drive, pengurangan dalam jangka panjang biaya pemeliharaan biasanya keluar membebani biaya modal tambahan.

Seperti user65 menyarankan, Anda mungkin perlu pergantian sinusoidal untuk menghindari torsi riak pada kecepatan rendah, tergantung pada tepatnya bagaimana Anda merancang sistem Anda dan bagaimana baik Anda membutuhkan kontrol kecepatan Anda untuk menjadi.

Makalah Studi Perbandingan Metode Pergantian untuk ... memiliki beberapa metode pergantian informasi yang menarik, yang mungkin berguna.

Namun pada akhirnya, saya pikir menghindari menggunakan encoders adalah ekonomi palsu.

Tidak seperti aula, mereka memiliki keuntungan berbeda bahwa mereka tidak terikat pada putaran motor - yaitu mereka tidak harus pergi pada poros motor. Anda dapat menempatkannya di sisi pemuatan gearbox, yang memungkinkan Anda untuk mengukur efek pasti dari serangan balik di gearbox Anda.

Ini akan memungkinkan Anda untuk melakukan kompensasi backlash dalam perangkat lunak, menjalankan loop servo ganda (satu untuk pelacakan posisi dengan kompensasi backlash dan lainnya untuk kontrol kecepatan yang lebih cepat) dan umumnya mengambil kontrol yang jauh lebih tepat dari sistem Anda baik pada kecepatan tinggi dan rendah.