dc모터 속도(speed)제어 드라이버 만들기
DC(브러쉬가 있는)모터 BLDC(브러쉬가없는) 모터는 속도제어가 가능하고 역시 방향제어 역시 가능합니다.
속도 제어 방식은 전압제어와 전류제어가 있습니다.
전류제어는 중간에 가변저항이나 저항등을 넣어서 도선에 흘러가는 전류의 양을 제어하는 방식이지만 저 전류일때 회전수도 약해고 토크도 급격하게 약해지는 문제로 잘 사용하지는 않습니다.
그래서 전압제어방식을 쓰는데요.
가령 24V 인 전앞을 모터에 연결 할때 중간에 스위치(전자)나를 두어서 1초동안 10번 스위치를 누를지 5번만 누를지 1번만 누를지 에따라 속도를 제어 하는 방식 입니다.
1분동안 1초에 한번씩(10/1초만 스위치를 누르고 있슴이라고 가정) 전기를 통하는 방법과 1분동안 1초에 10번 (10/10초 동안 누르고 있슴 이라고 가정) 하면 당연히 후자가 1초동안 10번을 전기를 통전을 시켰으니 더 빨리 돌아 갑니다.
전기가 흐르는 시간을 조절하는 방식입니다.
이 방법이 전기효율도 좋고해서 현제 전동스쿠터에 사용하는 방법 입니다.
PWM 제어 라고 합니다.
아래는 간단한 회로도 이고 5000원 미만으로 구성 가능합니다.
대형 모터를 구동하고 싶으시면 BUZ11 을 교환해주심 됩니다.
DCMART 같은 곳에 보시 전류 한계 전앞한계 에 따른 FET(BUZ11같은)거 많이 있습니다.
대표적으로 스쿠터에 사용하는 FET는 IRF2807 입니다.
아래 회로에 24V 인가하는 방법도 인터넷에 많이 올라와 있습니다.
-- 아주 간단함 ---
BLDC 모터 역시 위 처럼 PWM 제어를 하는 방식이지만 모터 구성이 DC 모터(+- 두선)
BLDC 세가닥의 선 으로 모터 형식만 다를뿐 제어 방식은 동일 하게 PWM제어로 합니다.
----그리고 24v 에 12v 또는 18v 를 사용하면 어떻게되나요 ----
당연히 힘이 약할뿐 모터에 지장없이 잘 돌아 갑니다.
---- 만약에 24v에 30v 나 48v를 넣었을경우 어떻게되나요-----
이경우엔 24V 모터에 30V(보통 베터리 구성이 12V 씩 증가 하므로 30V 가아닌 36V를 잘못 적은것같습니다.)
가령 24V 의 모터에 36V 를 인가 시키면 24V+ 12V 입니다.
모터가 제작될 당시 24V 를 기준으로 만들었고 24V 의 2/1 반절에 해당하는 12V 의 전앞이 추가 되어 36V 가 되었으므로 24V 의 반절에 해당하는 성능 향상이 있습니다.
가령 24V 에 1000회전 하고 힘이 10KG 인 모터 라면
36V 를 인가 시키면 1000회전에 반절 500회전이 더 추가되고 10KG 의 반절 5KG 이 추가 됩니다.
그래서 36V 를 인가 시키면 1500회전 15KG의 힘을 낼 수 있는 모터가 됩니다.
이렇게 사용해도 큰 문제가 없도록 모터제조 업체에서 미리 만들어 제공 됩니다.
또는 이정도의 오차는 모터가 어느정도 견디도록 되어있습니다만 장시간 운전은 자제하셔야 합니다.
왜냐하면 열이 50% 성능향상에 해당하는 만큼 더 나게 되고(부하가 적다면 괜찬습니다 부하가 많이 걸릴때
가령 스쿠터라면 언덕위를 주행할때) 모터의 성능이 떨어 질수 있습니다.
왜냐하면 모터에 들어가는 자석이 여러 종류입니다만 흔히 만들어지는 모터에 들어가는 자석은 온도 90도까지 자력을 제대로 발휘 합니다. 고가형인경우 180도 까지 입니다 만 일반 스쿠터용 모터는 보통 90도까지 자력을 유지 할 수 있습니다.(100%)
모터가 너무 고온에 오래 노출이 되면 모터 코일 소손은 36V 정도에선 크게 걱정하지 않아도 됩니다만 모터에 자석의 성능이 떨어져 모터의 전체적인 성능이 떨어 질 수 있습니다.
48V 를 인가 시킬경우 성능은 24V 때보다 두배가 됩니다.
그러나 이정도의 큰 오차로 높은 전앞을 모터에 인가시키면 모터에 선풍기 같은 냉각장치를 두어야 합니다.
냉각장치가 잘되어 있다면 그냥 사용해도 됩니다만 냉각장치가 없다면 모터는 오래가지 못하고 모터 자석의 자력상실 이나 모터 코일 소손으로 이어집니다.
또 DC모터의 경우 브러쉬가 높은 전앞에 의한 높은 전류가 흘러 파손될 가능성이 큽니다.
BLDC 모터의 경우 브러쉬가 없어 소손이 되지 않지만 BLDC의 모터의 경우 열이 아주 많이 납니다.
잘은 모르지만 모터 특성인가 봅니다.
여러 의견을 들어보면 자석의 자력이 아주 나빠져버려 처음 사용때보다 모터가 힘이 없다고 합니다.
----- 이 경우 냉각을 어느정도 하는 경우 인데도 그렇다고 합니다 ---
