Revisión del controlador de velocidad del motor PWM XY-1250 10-50A, 60A, 3000W XY-1260

Revisión del controlador de velocidad del motor PWM XY-1250 10-50A, 60A, 3000W XY-1260

Esta guía ofrece una revisión completa y pruebas prácticas del controlador de velocidad de motor PWM XY-1250 (también conocido como XY-1260). Este módulo está diseñado para controlar la velocidad de motores de CC de alta potencia variando la señal de modulación por ancho de pulso (PWM). Es una solución robusta y versátil para una amplia gama de aplicaciones donde se requiere un control preciso de la velocidad de un gran motor de CC. Tenemos un tutorial separado que muestra cómo usar Arduino para controlar la velocidad de este controlador.Véalo aquí

Este controlador es particularmente útil para proyectos que requieren un manejo de alta corriente. Algunas aplicaciones prácticas incluyen:

• Controlar la velocidad de un gran motor de CC en un go-kart eléctrico o scooter.
• Construyendo un variador de velocidad para un motor de cinta de correr en una herramienta de taller de bricolaje, como untorno o una sierra de cinta.
• Creando un controlador de motor de alta potencia para una cinta transportadora industrial o un sistema de puerta automática.
• Actualizando un sistema de control de motor existente que requiere una interfaz PWM simple y de alta corriente.
• Alimentar y controlar un cabrestante de alta resistencia con ajustes de velocidad precisos.

La revisión cubrirá los componentes de hardware, una demostración detallada del rendimiento del módulo con un pequeño motor, y una rigurosa prueba de estrés utilizando una carga electrónica para determinar sus límites de corriente y potencia en el mundo real.

Descripción general del hardware

El XY-1250 es un módulo sustancial diseñado para manejar una potencia significativa. El fabricante lo califica para una tensión de entrada máxima de 50V y una corriente máxima de 60A. La potencia total se calcula multiplicando la tensión de entrada por la corriente. Por lo tanto, a la máxima de 50V, puede teóricamente suministrar 3000W (50V × 60A). Si utilizas una tensión más baja, como 24V, la potencia máxima es correspondientemente inferior (24V × 60A = 1440W).

Desglosemos los componentes clave en la pizarra:

Terminales de entrada y salida:El módulo cuenta con terminales de tornillo de alta resistencia para la entrada de energía (batería) y la salida del motor (etiquetada como M+ y M-). Están diseñados para adaptarse a conectores de horquilla o anillo para una conexión segura y fiable.

Potenciómetro y interruptor:Se incluye un potenciómetro con un interruptor de encendido/apagado integrado. Este componente permite controlar la velocidad del motor ajustando la resistencia y también sirve como el interruptor principal de alimentación para el controlador.

Etapa de potencia - MOSFETs:El corazón del controlador es su etapa de salida, que consiste en ocho MOSFETs de potencia NCE7190 dispuestos en paralelo. Según la hoja de datos mencionada en el video, cada MOSFET puede manejar hasta 90A. Sin embargo, al usar ocho en paralelo, la carga térmica se distribuye, lo que permite que el módulo maneje altas corrientes con un disipador de calor relativamente pequeño. El video señala que incluso si un MOSFET falla y se retira, los otros aún pueden compartir la carga, aunque la capacidad máxima de potencia se reduce. Los MOSFETs están polarizados por separado con sus propios resistores de puerta para un intercambio de corriente equilibrado.

Protección contra retroalimentación - Diodos Schottky:Para proteger el circuito de picos de voltaje causados por la carga inductiva del motor, se colocan cuatro pares de diodos Schottky 20100CT a través de la salida. Estos diodos proporcionan un camino para la corriente de "retroceso" cuando el motor se apaga, evitando daños a los MOSFETs.

Circuitería de Control:La señal PWM es generada por dos circuitos integrados temporizadores 555. El potenciómetro cambia la resistencia en el circuito de temporización, lo que a su vez ajusta el ciclo de trabajo de la señal PWM y, por lo tanto, la velocidad del motor.

Dimensiones Físicas:El módulo mide aproximadamente 122 mm × 86.6 mm y tiene una profundidad de 28 mm. Pesa alrededor de 179.6 gramos.

Guía de cableado

El cableado del XY-1250 es sencillo. Los terminales de entrada están claramente marcados para los cables positivo y negativo de su fuente de alimentación (por ejemplo, una batería). Los terminales de salida están marcados como M+ y M- y se conectan directamente a su motor de corriente continua.

Aquí hay un diagrama de cableado simple para el módulo:

En esta configuración, la fuente de alimentación está conectada a los terminales de entrada a la izquierda, y el motor está conectado a los terminales de salida a la derecha. El potenciómetro incluido se conecta al conector dedicado en la placa, lo que te permite encender y apagar el módulo y controlar la velocidad del motor.

Demostración con un motor de CC

El video comienza las pruebas prácticas conectando el módulo a un pequeño motor de corriente continua. Con una entrada de 12.1V, el controlador pudo variar con éxito la velocidad del motor desde un mínimo hasta un máximo. La prueba luego se trasladó a un motor de corriente continua más grande de 130V (de una cinta de correr) funcionando con un suministro de 12V. El controlador pudo arrancar y hacer funcionar este motor con suavidad, y la velocidad aumentó a medida que se elevaba la tensión de entrada a 20V y luego a 30V, demostrando la capacidad del módulo para manejar cargas mayores.

Proyecto en Vivo: Prueba de Estrés con Carga Electrónica

Para probar verdaderamente los límites del controlador, el presentador lo conectó a una carga electrónica. Este dispositivo puede extraer una cantidad precisa y constante de potencia, lo que permite realizar una prueba de estrés controlada. La configuración incluía un medidor de vatios para monitorizar el voltaje de entrada, la corriente y la potencia, y la carga electrónica se configuró en modo de potencia constante.

La prueba se llevó a cabo a 12V, comenzando con una carga de 100W, que drew aproximadamente 9A. El controlador se mantuvo fresco. Luego, la carga se incrementó en pasos. A 200W y 250W, el módulo seguía siendo muy fresco al tacto. A 300W, drew aproximadamente 28A, y la potencia de entrada se midió en 326W, lo que indica aproximadamente 26W de disipación de potencia. La prueba continuó hasta 350W, que era el límite de la carga electrónica. En este momento, la corriente era de 33A, y el módulo comenzó a sentirse tibio. El video señala una caída de voltaje en la salida bajo alta carga, lo que es normal para este tipo de controlador. Durante esta prueba, uno de los MOSFET se volvió excesivamente caliente y falló. El presentador lo retiró, y el controlador continuó funcionando, demostrando la resistencia del diseño paralelo. La prueba continuó, y el controlador pudo manejar 40A a 12V, con los MOSFET manteniéndose relativamente frescos mientras los diodos Schottky comenzaron a calentarse.

Pruebas a 24V

También se realizó una prueba breve con una alimentación de 24V. El controlador pudo manejar 20A sin problemas, demostrando su capacidad a voltajes más altos también.

Explicación del código

No se requiere código para este proyecto. El XY-1250 es un módulo de hardware independiente que funciona utilizando su propia circuitería de generación de PWM interna, que se basa en circuitos integrados temporizadores 555. No hay parámetros de software configurables por el usuario ni pasos de programación involucrados en su funcionamiento.

Conclusión y Recomendaciones

Basado en las rigurosas pruebas, el XY-1250 es un módulo muy sólido y bien construido. A 12V, puede manejar de manera confiable hasta 30A de forma continua sin un ventilador de enfriamiento. El presentador recomienda reducir el límite de corriente a 20A o incluso 15A cuando se opera a voltajes más altos (por ejemplo, 24V o 36V) para evitar el sobrecalentamiento. Agregar un ventilador de enfriamiento activo podría permitir que el módulo maneje corrientes aún más altas. El diseño del módulo, con sus MOSFETs en paralelo y construcción robusta, lo convierte en una opción muy recomendada para aplicaciones de control de velocidad de motores de corriente continua de alta potencia.

Capítulos

• [00:00] Introducción y Visión General del Producto
• [01:27] Hardware Explicado
• [06:03] Demostración con motor de CC
• [09:17] Demostración con Carga Electrónica
• [18:12] Demo: Carga electrónica con 24V
• [18:33] Observaciones finales

Imágenes

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