Styresystem for kybernetisk håndleddsprotese - NTNU

Kapittel 5. Moduldesign 32
hvor
T125 = maksimalt anbefalt temperatur (125 grader Celsius) [K]
T22 = omgivelsestemperatur (22 grader Celsius) [K]
n = rotasjonshastighet [rpm]
Rth1 = termisk resistans mellom spoler og motorhus [K/W ]
Rth2 = termisk resistans mellom motorhus og luften rundt [K/W ]
ɛ = reduksjon av Rth2 som følge av tiltak for kjøling (mellom 0 og 1)
Co = statisk friksjonsmoment [mNm]
Cv = dynamisk friksjonsmoment [mNm/rpm]
R = resistans i spoler [Ω]
α22 = temperaturkoeffisient [K −1 ]
Fra ligningen er det to verdier som kan bestemmes, n og ɛ. Som eksempel har
motorprodusenten satt ɛ = 0,45. Siden motoren skal settes i en aluminiumsblokk,
som har god varmeledningsevne, bruker også vi denne verdien. Reduksjon av
rotasjonshastighet vil føre til at ligningens teller blir større, noe som igjen gir
større maksstrøm. Motorens datablad gir rotasjonshastighet uten last til å være
35600 rpm. Med alle verdiene innsatt i ligning 5.1, får vi følgende uttrykk:
Imax =
Imax ≈ 145mA
398 − 295 − π
30000 · 35600 · 0, 45 · 88 · (0, 023 + 1 · 10−6 · 35600)
59 · (1 + 0, 004 · (398 − 295)) · (14 + 0, 45 · 88)
5.6 Spenningsregulator
(5.2)
Systemets elektronikk er avhengig av å ha en konstant drivspenning for å kunne
fungere. En spenningsregulator benyttes til dette. Siden denne prototypen ikke
vil ha samme krav til strømforbruk som det endelige systemet som skal settes
inn i en protese, velges en lineær spenningsregulator. Denne er svært billig og
lite kompleks, men ikke fullt så effektiv som for eksempel en switcheregulator. En