Revisão do Controlador de Velocidade de Motor PWM XY-1250 10-50A, 60A, 3000W XY-1260

Revisão do Controlador de Velocidade de Motor PWM XY-1250 10-50A, 60A, 3000W XY-1260

Este guia fornece uma revisão abrangente e testes práticos do controlador de velocidade de motor PWM XY-1250 (também conhecido como XY-1260). Este módulo é projetado para controlar a velocidade de motores DC de alta potência variando o sinal de modulação por largura de pulso (PWM). É uma solução robusta e versátil para uma ampla gama de aplicações onde o controle preciso da velocidade de um grande motor DC é necessário. Temos um tutorial separado mostrando como usar o Arduino para controlar a velocidade deste controlador.Veja aqui

Este controlador é particularmente útil para projetos que exigem manuseio de alta corrente. Algumas aplicações práticas incluem:

• Controlando a velocidade de um grande motor CC em um go-kart elétrico ou scooter.
• Construindo um acionamento de velocidade variável para um motor de esteira em uma ferramenta de oficina faça você mesmo, como um torno ou uma serra fita.
• Criando um controlador de motor de alta potência para uma correia transportadora industrial ou um sistema de portão automatizado.
• Atualizando um sistema de controle de motor existente que requer uma interface PWM simples e de alta corrente.
• Acionando e controlando um guincho robusto com ajustes de velocidade precisos.

A revisão abrangerá os componentes de hardware, uma demonstração detalhada do desempenho do módulo com um pequeno motor e um rigoroso teste de estresse utilizando uma carga eletrônica para determinar seus limites reais de corrente e potência.

Visão Geral do Hardware

O XY-1250 é um módulo substancial projetado para lidar com potência significativa. O fabricante o classifica para uma tensão de entrada máxima de 50V e uma corrente máxima de 60A. A potência total é calculada multiplicando a tensão de entrada pela corrente. Portanto, na tensão máxima de 50V, teoricamente pode fornecer 3000W (50V × 60A). Se você usar uma tensão mais baixa, como 24V, a potência máxima será correspondentemente menor (24V × 60A = 1440W).

Vamos analisar os principais componentes no quadro:

Terminais de Entrada e Saída:O módulo conta com terminais de parafuso robustos para a entrada de energia (bateria) e a saída do motor (rotulados como M+ e M-). Esses terminais são projetados para acomodar conectores em forma de garfo ou anel para uma conexão segura e confiável.

Potenciômetro e Interruptor:Um potenciômetro com um interruptor liga/desliga integrado está incluído. Este componente permite controlar a velocidade do motor ajustando a resistência e também serve como o interruptor principal de energia para o controlador.

Está de Potência - MOSFETs:O coração do controlador é seu estágio de saída, que consiste em oito MOSFETs de potência NCE7190 dispostos em paralelo. De acordo com a folha de dados mencionada no vídeo, cada MOSFET pode suportar até 90A. No entanto, ao usar oito em paralelo, a carga térmica é distribuída, permitindo que o módulo suporte altas correntes com um dissipador de calor relativamente pequeno. O vídeo observa que mesmo se um MOSFET falhar e for removido, os outros ainda podem compartilhar a carga, embora a capacidade de potência máxima seja reduzida. Os MOSFETs são polarizados separadamente com seus próprios resistores de porta para um compartilhamento de corrente equilibrado.

Proteção contra Kickback - Diodos Schottky:Para proteger o circuito de picos de tensão causados pela carga indutiva do motor, quatro pares de diodos Schottky 20100CT são colocados em paralelo na saída. Esses diodos fornecem um caminho para a corrente de "retorno" quando o motor é desligado, prevenindo danos aos MOSFETs.

Circuito de Controle:O sinal PWM é gerado por dois CI 555. O potenciômetro muda a resistência no circuito de temporização, o que, por sua vez, ajusta o ciclo de trabalho do sinal PWM e, assim, a velocidade do motor.

Dimensões Físicas:O módulo mede aproximadamente 122mm × 86,6mm e tem 28mm de profundidade. Pesa cerca de 179,6 gramas.

Guia de Fiação

A fiação do XY-1250 é simples. Os terminais de entrada estão claramente marcados para os fios positivo e negativo da sua fonte de energia (por exemplo, uma bateria). Os terminais de saída estão marcados como M+ e M- e conectam-se diretamente ao seu motor DC.

Aqui está um diagrama de fiação simples para o módulo:

Neste sistema, a fonte de alimentação está conectada aos terminais de entrada à esquerda, e o motor está conectado aos terminais de saída à direita. O potenciômetro incluído se conecta ao conector dedicado na placa, permitindo que você ligue e desligue o módulo e controle a velocidade do motor.

Demonstração com um Motor DC

O vídeo começa os testes práticos conectando o módulo a um pequeno motor DC. Com uma entrada de 12,1V, o controlador conseguiu variar a velocidade do motor de um mínimo para um máximo. O teste então passou para um motor DC maior, de 130V (de uma esteira), funcionando com uma fonte de 12V. O controlador foi capaz de ligar e operar esse motor suavemente, e a velocidade aumentou à medida que a tensão de entrada foi elevada para 20V e depois 30V, demonstrando a capacidade do módulo de lidar com cargas maiores.

Projeto Ao Vivo: Teste de Estresse com uma Carga Eletrônica

Para realmente testar os limites do controlador, o apresentador o conectou a uma carga eletrônica. Este dispositivo pode consumir uma quantidade precisa e constante de energia, permitindo um teste de estresse controlado. A configuração incluía um wattímetro para monitorar a tensão de entrada, a corrente e a potência, e a carga eletrônica foi configurada para o modo de potência constante.

O teste foi realizado a 12V, começando com uma carga de 100W, que puxava cerca de 9A. O controlador permaneceu frio. A carga foi então aumentada em etapas. A 200W e 250W, o módulo ainda estava muito frio ao toque. A 300W, puxou cerca de 28A, e a potência de entrada foi medida em 326W, indicando cerca de 26W de dissipação de potência. O teste continuou até 350W, que era o limite da carga eletrônica. Nesse ponto, a corrente era de 33A, e o módulo começou a ficar morno. O vídeo observa uma queda de tensão na saída sob alta carga, o que é normal para esse tipo de controlador. Durante este teste, um dos MOSFETs tornou-se excessivamente quente e falhou. O apresentador o removeu, e o controlador continuou a funcionar, provando a resistência do design em paralelo. O teste continuou, e o controlador conseguiu lidar com 40A a 12V, com os MOSFETs permanecendo relativamente frios enquanto os diodos Schottky começaram a esquentar.

Testando a 24V

Um breve teste também foi realizado com uma fonte de 24V. O controlador foi capaz de lidar com 20A sem problemas, demonstrando sua capacidade em tensões mais altas também.

Explicação do Código

Nenhum código é necessário para este projeto. O XY-1250 é um módulo de hardware autônomo que opera utilizando sua própria circuitaria interna de geração de PWM, baseada em circuitos integrados de temporizador 555. Não há parâmetros de software configuráveis pelo usuário ou etapas de programação envolvidas em sua operação.

Conclusão e Recomendações

Com base nos testes rigorosos, o XY-1250 é um módulo muito sólido e bem construído. A 12V, ele pode lidar de forma confiável com até 30A continuamente sem um ventilador de resfriamento. O apresentador recomenda reduzir o limite de corrente para 20A ou até 15A ao operar em tensões mais altas (por exemplo, 24V ou 36V) para evitar superaquecimento. Adicionar um ventilador de resfriamento ativo poderia permitir que o módulo lidasse com correntes ainda mais altas. O design do módulo, com seus MOSFETs em paralelo e construção robusta, torna-o uma escolha altamente recomendada para aplicações de controle de velocidade de motores DC de alta potência.

Capítulos

• [00:00] Introdução e Visão Geral do Produto
• [01:27] Hardware Explicado
• [06:03] Demonstração com Motor CC
• [09:17] Demonstração com Carga Eletrônica
• [18:12] Demonstração: Carga eletrônica com 24V
• [18:33] Considerações Finais

Imagens

60A 3000W PWM board 2

60A 3000W PWM board 1

60A 3000W PWM board 4

60A 3000W PWM board 3

60A 3000W PWM board 6

60A 3000W PWM board 2

60A 3000W PWM board 1

60A 3000W PWM board 4

60A 3000W PWM board 3

60A 3000W PWM board 6