Opções para obter movimento sincronizado usando atuadores lineares Firgelli

Um dos pedidos mais comuns que recebemos é para executar nossos atuadores lineares em sincronia e uma das reclamações mais comuns é “Por que meus atuadores não se movem em sincronia quando conectados à mesma fonte de alimentação de 12 V?”Neste tutorial, responderemos a essa pergunta e, em seguida, apresentaremos soluções e métodos para um controle síncrono confiável. Embora este seja um longo tutorial, leia-o na íntegra para garantir que você possa utilizar nossos atuadores lineares em sua capacidade máxima.

“Por que meus atuadores não se movem em sincronia quando conectados à mesma fonte de alimentação de 12 V?”

atuadores de sincronização

Muitos clientes contam com os atuadores lineares Firgelli para automatizar o levantamento da tampa da escotilha em seus caminhões, para ocultar um alçapão que leva à adega ou para acionar um freio a ar em um Lamborghini. Para realizar esses projetos, dois atuadores podem ser colocados em cada lado da escotilha para levantá-la, mas às vezes um cliente entrará em contato conosco informando que a escotilha quebrou ou o motor queimou porque os atuadores não se moviam na mesma velocidade.

O que está acontecendo? Felizmente, podemos dizer com segurança que isso não é uma falha de projeto em nossos atuadores lineares, mas sim uma propriedade inerente a todos os motores CC. Quer seja nosso ou de um concorrente, dois motores DC nunca se moverá perfeitamente em sincronia uns com os outros sem um loop de feedback fechado usando um codificador.

Existem inúmeras razões para isso, incluindo, mas não se limitando a:

  • Tolerâncias de fabricação que permitem pequenas variações
  • Diferentes cargas / torques aplicados a cada eixo do motor
  • Variações na bucha / atrito do rolamento
  • Diferenças no desgaste mecânico

Essas pequenas diferenças se combinam e é realista esperar uma diferença de 5-10% na velocidade entre motores CC ou atuadores lineares. Felizmente, existem vários métodos para superar essa diferença inerente de velocidade.

Como operar atuadores lineares na mesma velocidade

Se você comprou (ou está planejando) um atuador linear da haste de feedback, atuador linear de feedback óptico, Bullet série 36 Cal, ou Atuador linear Bullet série 50 Cal, esta seção fornecerá informações sobre como movê-los em síncrono.

1) Caixa Síncrona FA-SYNC-4 ou FA-SYNC-2 (fortemente recomendado)

o caixa de controle síncrona é de longe o método mais confiável para sincronizar o movimento de dois a quatro atuadores lineares. Você precisará do mesmo tipo de atuador exclusivamente da seguinte lista:

  • Atuador óptico série 200 lb
  • Atuador óptico série 400 lb
  • 12V Bullet Series 36 Cal. Atuador do
  • 12V Bullet Series 50 Cal. Atuador do

Esta caixa de controle oferece uma solução "plug and play" pronta para uso, uma vez conectado, tudo o que você precisa fazer é apertar um botão e o sistema será auto-calibrado, então você pode controlar intuitivamente até 4 atuadores em síncrono em qualquer carga. Vejo isto tutorial dedicado sobre como usar as caixas de controle síncronas FA-SYNC-2 e FA-SYNC-4.

diagrama de fiação de sincronização

2) Pinos de interrupção do Arduino

Este método funcionará com as séries Optical e Bullet, esses atuadores possuem codificadores ópticos e de efeito Hall, respectivamente. Contando o número de pulsos, o deslocamento da haste pode ser calculado. A aplicação de algoritmos de controle permite o controle síncrono. Isso requer que você conecte o sinal dos codificadores aos pinos de interrupção do Arduino. Este é um projeto avançado; não oferecemos suporte para software ou programação.

3) Pinos analógicos do Arduino

Este método só funcionará com atuador linear da haste de feedback. O atuador linear da haste de feedback tem um potenciômetro embutido que fornece uma saída analógica que pode ser lida e convertida em uma leitura de posição. Um tutorial de como fazer isso usando um Arduino está vinculado Aqui; embora este tutorial seja completo, algum conhecimento de programação e Arduino é assumido. Além disso, este tutorial mostra apenas como obter uma leitura do sensor; depende de você escrever o software para controle síncrono. Este é um projeto avançado; não oferecemos suporte para software ou programação.

Como operar atuadores lineares (quase) na mesma velocidade

Esta seção examinará como mover atuadores lineares que não possuem codificadores embutidos para controle de feedback. Se você ainda não comprou seus atuadores lineares, sugerimos pular esta seção e seguir os métodos discutidos na seção anterior que usa atuadores lineares Firgelli com codificadores posicionais embutidos. No entanto, se você já comprou um atuador linear que não tem esses codificadores posicionais embutidos, como o Firgelli Classic ou Firgelli Premium atuadores lineares e ainda deseja movê-los (quase) na mesma velocidade, continue lendo esta seção.

Nota: continuamos dizendo (quase) a mesma velocidade porque é fisicamente impossível mover atuadores exatamente na mesma velocidade sem controle de feedback de malha fechada.

1) Não faça nada

A solução mais fácil pode ser não se preocupar com a pequena diferença de 5 a 10% na velocidade, especialmente se o curso do seu atuador for pequeno (<6 polegadas), pois eles não diferirão drasticamente em altura. Em vez disso, introduza alguma flexibilidade em seu sistema, por exemplo, se você estiver construindo uma escotilha com dois atuadores, você pode projetá-la de forma que o corpo da escotilha possa girar / torcer levemente para que qualquer diferença na velocidade do atuador seja absorvida pelo sistema.

2) Controlador de velocidade

Se um atuador se move mais rápido do que o segundo, você pode usar um Controlador de velocidade no atuador rápido para reduzir sua velocidade. Esta caixa de controle usa modulação por largura de pulso (PWM) para ajustar a velocidade na qual um atuador se move. Para obter mais informações, consulte nosso tutorial: Como usar controladores de velocidade com atuadores lineares Firgelli. Ajustar a velocidade é uma forma de arte e não resultará na correspondência perfeita de velocidade entre vários atuadores, mas é o melhor resultado possível quando não se usa feedback.

3) Controle de velocidade do Arduino

Em vez de usar nosso controlador de velocidade de prateleira, você pode usar um Arduino para variar a velocidade dos atuadores usando um sinal PWM. Não incentivamos esse método se você ainda não tiver experiência com o Arduino. Embora a Firgelli não forneça Arduino ou suporte de programação, temos um tutorial de visão geral sobre como variar a velocidade usando um Arduino e um driver de motor.

 

 

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