Cách chỉnh tốc độ motor DC bằng Arduino

Mạch chỉnh tốc độ motor DC – điều khiển tốc độ mô tơ DC hiện nay là vấn đề đang được nhiều người quan tâm khi mà máy móc đã được thay thế dần trong hầu hết các khâu của quá trình sản xuất nhằm đem lại năng suất cao hơn. Vậy, việc điều khiển tốc độ mô tơ DC bằng dễ hay khó? Bạn cùng nhau đi vào tìm hiểu nhé!

Điều khiển tốc độ mô tơ DC là gì, phân loại như thế nào?

Trong quá trình điều khiển tốc độ mô tơ DC bằng Arduino, vấn đề mà bạn cần phải quan tâm chính là mô tơ DC. Vậy thì mô tơ DC là thiết bị như thế nào?

Động cơ một chiều mô tơ DC là động cơ vận hành bằng dòng điện có hướng xác định. Hay dễ hiểu hơn thì mô tơ DC là loại động cơ chạy bằng nguồn điện áp 1 chiều DC, nó khác nguồn điện áp AC là điện xoay chiều.

Đầu dây ra của động cơ DC thường có 2 dây (dây nguồn ký hiệu là VCC, dây tiếp đất ký hiệu là GND).

Động cơ điện 1 chiều DC được phân loại dựa theo kích từ thành những loại sau:

• Loại kích từ độc lập.
• Loại kích từ nối tiếp.
• Loại kích từ hỗn hợp.
• Loại kích từ song song.

Điều khiển mô tơ DC bằng Arduino

Trong phần này, bạn sẽ đi vào tìm hiểu cách chỉnh tốc độ mô tơ DC bằng Arduino. Bạn cũng cần xem xét một vài kỹ thuật cơ bản để có thể vận hành được động cơ DC. Sau đó thông qua 2 ví dụ là cách điều khiển động cơ DC bằng trình điều khiển L298N và board mạch điều khiển Arduino.

1. a) Mạch chỉnh tốc độ motor DC PWM

PWM hay phương pháp thay đổi độ rộng xung là 1 kỹ thuật có khả năng làm cho bạn điều chỉnh giá trị trung bình hiện tại của điện áp chạy đến thiết bị điện tử bằng cách bật hoặc tắt nguồn với một tốc độ nhanh chóng. Điện áp trung bình bị phụ thuộc vào chu kỳ của xung hoặc phụ thuộc vào lượng thời gian tín hiệu bật trong tương quan với lượng thời gian tín hiệu tắt trong cùng một khoảng thời gian đã được quy định.

Lưu ý: Bạn cần kết nối Arduino GND với nguồn cung cấp năng lượng của mô tơ GND.

1. b) Điều khiển mô tơ DC bằng mạch cầu H

Để điều khiển hướng quay của mô tơ, ta chỉ cần đảo ngược hướng của dòng điện chạy qua mô tơ bằng việc sử dụng mạch cầu H. Một mạch cầu H có chứa 4 chân được chuyển mạch, điện trở hay Mosfet cùng với mô tơ ở trung tâm sẽ tạo thành cấu hình trong giống với hình chữ H. Nhờ kích hoạt 2 chiếc công tắc cùng lúc, bạn có thể thay đổi hướng của dòng điện, và cũng thay đổi được hướng quay của mô tơ.

1. c) Bộ điều khiển tốc độ mô tơ DC Chip L298N

L298N là trình điều khiển động cơ HBridge kép giúp bạn điều khiển tốc độ và hướng quay của 2 động cơ DC cùng lúc. Modun có khả năng điều khiển được động cơ DC mà vẫn có điện áp trong khoảng 535V với dòng điện cực đại lên đến 2A.

Lúc đó, bạn cần xem xét kỹ về sơ đồ phần chân của mô đun L298N để giải thích cách thức, nguyên lý hoạt động của thiết bị. Mô đun này có 2 nhóm chân dành riêng cho động cơ A và B và 1 chân ở giữa cho chân Ground. VCC cho mô tơ cùng chân 5V có thể được coi là đầu vào hoặc đầu ra.

Điều này còn phụ thuộc vào điện áp đang được sử dụng ngay tại mô tơ VCC. Mô đun này có 5 bộ điều chỉnh 5V trên board mạch được bật/tắt bằng việc sử dụng sợi dây nối. Nếu điện áp cung cấp của mô tơ lên ​​đến 12V thì bạn có thể kích hoạt bộ điều chỉnh 5V. Chân 5V lúc này được sử dụng làm đầu ra cấp nguồn cho board mạch Arduino.

1. d) Mạch chỉnh tốc độ motor DC Arduino và L298N

Ngay trong ví dụ đầu, bạn đã điều khiển tốc độ của mô tơ DC bằng biến trở và tiến hành đổi hướng quay bằng nút ấn theo sơ đồ mạch. Vì vậy, bạn cần dùng trình điều khiển L298N, 1 mô tơ DC, biến trở, nút ấn và mạch board Arduino.

Các linh kiện cần thiết như:

• Bộ điều khiển L298N
• Mô tơ DC 12V
• Board Arduino
• Breadboard và dây nối

1. e) điều khiển xe Arduino dựa vào bộ điều khiển L298N

Bạn cần chuẩn bị 2 mô tơ DC, board Arduino, trình điều khiển L298N và cuối cùng là cần điều khiển. Về nguồn điện, bạn nên chọn sử dụng 3 pin Liion 3.7V để có thể cung cấp điện áp tổng là 11V. Làm cho khung xe bằng ván ép dày thêm 3mm, sau đó gắn các mô tơ vào bằng khung kim loại. Cuối cùng, gắn bánh xe vào trong mô tơ và phía trước bạn gắn 1 bánh xe xoay.

Các động cơ điện DC liên quan:

• Motor Điện 1 Pha công suất 0.37KW – 0.5HP
• Motor Điện 1 Pha công suất 0.55KW – 0.75HP
• Motor Điện 1 Pha công suất 0.75KW – 1HP
• Motor Điện 1 Pha công suất 1.1KW – 1.5H
• Motor Điện 1 Pha công suất 1.5KW – 2HP
• Motor Điện 1 Pha công suất 2.2KW – 3HP
• Motor Điện 1 Pha công suất 3.7KW, 4KW –5HP

Hotline: 0978.352.024

Webside: https://motordienbapha.com/