elektrische tractor

Waar zegt Zonnepaneeltje dat een PWM regeling voor zo'n motor eenvoudig is? Heb je ooit iets dergelijks gedaan voor een kleinere motor? Als je gewoon een gaspedaalstand vertaalt naar een 0-100% PWM signaal, en per ongeluk bij stilstand het gas onderin drukt, vliegen de stukken van de MOSFETs je om de oren, en als je pech hebt trek je de hele aandrijflijn kapot, omdat er dan een enorme stroom gaat lopen, vele malen meer dan gewoonlijk. De grote vraag is dan niet of er iets stuk gaat, maar wat het eerste stuk gaat.

Ik denk echt dat je beter een geschikte regelaar kunt inkopen, zoals een gebruikte motor en regelaar van een heftruck, of een regelaar van Kelly Controller of zo.

dat het simpel was zie ie niet. Een stroombeperking van 300A?

En hoe denk je dat te gaan doen, dan? Een weerstand is serie zetten? Ik zeg niet dat het onmogelijk is om zelf iets te ontwerpen en bouwen, maar het is toch wel iets anders dan de CO motorregeling opbouwen met een dikkere MOSFET en diode.

Maar goed, als je het zelf wilt doen, moet je je natuurlijk zeker niet door mij laten tegenhouden. Ik heb alleen het idee dat je er wel heel gemakkelijk over denkt.

om op je vorige post te antwoorden nog. Ik heb met een 555 al eens een motor met pwm aangestuurd. Daarbij, als je bij een benzine motor een beetje te brut bent, valt ie ook uit. Heb je toevallig een link naar zo'n sturing en wat voor een signaal komt daar binnen?

Op 27 augustus 2012 09:07:26 schreef Shock6805:
@GJ_:
Ik vind $600 niet overdreven voor een nieuwe motor van 8Kw. Evenals de iets simpelere aansturing is voor mij een voordeel. (zie onderschrift).

Ja, sorry, dat was eigenlijk meer op industriële motoren van toepassing en een reactie op HmH, beetje off-topic dus. En een simpeler industriële drive, een thyristorbrug, zoals daar gebruikelijk is niet echt simpel zelf te bouwen.

Op 27 augustus 2012 09:19:53 schreef SparkyGSX:
Ik denk echt dat je beter een geschikte regelaar kunt inkopen, zoals een gebruikte motor en regelaar van een heftruck, of een regelaar van Kelly Controller of zo.

dat leek me een prima advies waar je ook eens naar kunt kijken, hoewel een heftruck regelaar me ook niet goedkoop lijkt.

Een motortje regelen met een 555 is hiermee niet te vergelijken.
Je denkt er veel te makkelijk over.
15 kHz PWMmen met 72V / 200A is geen makkie.
Verder zul je stroommeting/stroombegrenzing moeten inbouwen en de hele schakeling met allerlei beveiliging moeten opbouwen.

Maar goed, voor een AC motor is het nog lastiger want dan moet je in feite een frequentieregelaar bouwen.

Nou en niet alleen voor die motor driver GJ.

Ik ga met Sparky mee. Ik denk dat de TS nog wel eens flink achter zijn oren gaat krabben. Dit is niet zo simpel als het lijkt, kijk gewoon of je een set kan vinden het zij van een heftruck of een ac motor met frequentie regelaar.

Maar goed als je zelf wilt bouwen moet je het zeker doen, maar ik hoop wel dat je een flinke portemonnee hebt, want er zal nog wel eens wat gaan sneuvelen denk. En als dat gebeurt dan blijft het niet bij een component denk.

zo'n controller?
Deze dus
Die wordt aangestuurd door een weerstand. Nu wou ik de pot van mijn gaspedaal door een µC laten uitlezen zodat deze naargelang de "versnelling"(Park, Reverse, Neutral, Drive, Low) grenzen zou kunnen stellen alsook de verloop van de gasrespons (bij low heb je in een laag toerental een fijne regeling nodig, bij drive minder) Hoe kan ik de controller dan aansturen vanaf de µC?

Op het werk worden motoren voor een tafel aangestuurd met 0 Hz (via een closed loop FO). Ze houden dus een lange tafel onder een bepaalde hoek die elke xx seconden van hoek verandert. Omdat de stilstaande motoren normaal geen koeling meer krijgen zijn deze voorzien van externe ventilatoren. Zoi heb je dus toch veel koppel bij stilstaande as.

een soort motor-rem dus?

naja rem, soortgelijke functie inderdaad. Alleen bij een "echte" rem hoeft/wordt de motor niet aangestuurd en in ons geval wel. Hij zorgt er gewoon voor dat de tafel zijn positie houdt, zowel belast als onbelast. De motor wordt dus gewoon aangestuurd om 0Hz zodat deze stil blijft staan, enige wat ik er echt mee zeggen wou is dat een AC motor dus wel koppel kan leveren bij stilstand/laag toerental.

[Bericht gewijzigd door Anoniem op maandag 27 augustus 2012 11:03:02 (31%)]

Op 27 augustus 2012 10:54:35 schreef Shock6805:
een soort motor-rem dus?

Nee, een motor die gewoon positie houd. In principe staat die tafel dus niet "vergrendeld" zoals bij een rem, maar beweegt ie continue rond een wenspositie. Dat klinkt wat wiebelig, maar dat is het niet. Bewegen rond een wenspositie kan binnen zeer krappe grenzen.
Dat continue regelen maakt dat de motor sneller opwarmt, het komt niet vaak voor dat een motor in CL configuratie zonder ventilator kan. (AC servo's even buiten beschouwing gelaten)

Op 27 augustus 2012 10:37:28 schreef Shock6805:
zo'n controller?...

Ow, dat is goedkoop. Hetzelfde als met een FO trouwens: voor de zuinigheid moet je niet proberen zelf iets te maken. Als je heel veel wil leren en maximale voldoening hebben van het eindresultaat is zelfbouw wel een optie.

De robotwars jongens gebruiken ook DC-motoren, zie onderstaande site voor wat voorbeelden. De grootste motoren zijn van een vergelijkbaar vermogen. Ik weet niet of de onderstaande link relevant is, maar misschien wel leuk vergelijkingsmateriaal. Op de site staan ook DC motorregelingen.
http://www.robotcombat.com/products/motors_main.html

@necessaryevil:
Dat is toch een andere prijsklasse. en stijgt mijn petje te boven.

@ GJ_:
Dat is dus niet hetzelfde principe als regeneratief remmen?

Ow, dat is goedkoop. Hetzelfde als met een FO trouwens: voor de zuinigheid moet je niet proberen zelf iets te maken. Als je heel veel wil leren en maximale voldoening hebben van het eindresultaat is zelfbouw wel een optie.

Maar heb je een idee of dat het een goede controller is voor deze toepassing? en kan deze ook achterwaarts draaien? of is een ompool schakelaar/H-brug goed genoeg?
[edit]
Heeft iemand een idee wat voor scherm dit is als het geen touch is? (een gewoon kleurenscherm met ca. deze afmetingen dus?)
Het schermpje
En is dit goed leesbaar als de zon er op staat?
[/edit]

[Bericht gewijzigd door Shock6805 op maandag 27 augustus 2012 12:05:58 (19%)]

Shock,

Misschien kun je een elektrishe palletwagen demonteren voor de onderdelen.

Regeneratief remmen lijkt me toch niet zo'n goed die als je geen manier hebt om die energie op te slaan (in een accupack of supercaps). Om achteruit te kunnen rijden kun je een controller gebruiken die dat mogelijk maakt, of de motor stilzetten en stroomloos met een paar lompe relais ompolen.

De opstelling waar GJ_ het over heeft, heeft niets te maken met regeneratief remmen, immers, de genoemde tafel heeft nauwelijks kinetische energie die teruggewonnen kan worden. Het is eerder een voorbeeld van het gebruik van een asynchrone motor als deel van een servo systeem, dus volledig closed-loop.

Het is overigens niet waar dat die motor op 0Hz draait; tenminste, mechanisch draait hij misschien op 0 rpm (en dus 0Hz), maar elektrisch zeker niet! Om koppel te kunnen maken met een asynchrone motor is immers een rotorstroom nodig, en die krijg je alleen als er slip is, dus als het statorveld draait ten opzichte van de rotor. Aangezien de rotor stilstaat, moet het statorveld dus wel bewegen.

Overigens zijn asynchrone motoren en permanent magneet synchrone motoren (o.a. AC servo's) vanuit de servoregelaar gezien niet echt verschillend; een motor met permanente magneten min of meer hetzelfde als een (theoretische) asynchrone motor zonder rotorweerstand, die dus met een oneindig kleine slip nog steeds koppel kan maken. Nu is er praktisch gezien natuurlijk wel een groot verschil, dat je bij de motor met permanente magneten de rotorhoek moet kunnen meten (meestal met een encoder, resolver of Hall effect sensors, maar dat kan ook met bijzonder ingewikkelde software). Echter, bij asynchrone motoren in een closed-loop regeling worden ook dergelijke systemen gebruikt, anders is het niet mogelijk om drift tegen te gaan.

@necessaryevil: ik zie daar alleen regelaars te koop aangeboden, geen schema's, firmware, o.i.d.

@TS: een compleet schema met firmware e.d. ga je niet zomaar online vinden, waarschijnlijk omdat het veel ingewikkelder is dan het overgrote deel van de amateur projectjes die je online vindt, en bedrijven die iets dergelijks ontwikkelen gaan dat natuurlijk niet zomaar publiceren.

Ik ben zelf al wel een tijdje bezig met het ontwikkelen van een dergelijke schakeling, als upgrade vanaf de bestaande CO motorregeling, maar dat project ligt wegens tijdgebrek alweer een aantal maanden stil.

Als het budget wat groter is dan een paar losse euro's, is het opeens een stuk simpeler te maken, maar nog steeds geen beginnersproject. Je neemt bijvoorbeeld een Hall effect stroomsensor (~20 euro), een of twee halve brug drivers met steeds een stuk of 4 moderne MOSFETs parallel; met 1 halve brug kun je vooruit aandrijven en regenereren, als je achteruit wilt kunnen rijden heb je ofwel een paar lompe relais nodig voor het omschakelen, of nog een halve brug driver met nog een set MOSFETs. Het geheel stuur je aan met een redelijk moderne microcontroller, met daarin de beveiligingen en regellussen, en een hardwarematige beveiliging tegen grote overstromen, of je doet het helemaal analoog met een paar opamps om de huidige stroom te vergelijken met een setpoint, de regelfout te integreren, en de uitgang van de integrator te vergelijken met het signaal van een zaagtand generator om een PWM signaal te maken, en uiteindelijk met een beetje discrete logica naar de juiste gate-driver te sturen.

Als je hier geen touw aan vast kunt knopen, is het nog een brug te ver, ben ik bang. Je hebt behoorlijk wat voorkennis nodig van vermogenselektronica, analoge elektronica, meet- en regeltechniek, real-time systemen, etc., maar het is wel ontzettend leerzaam.

Als je toch besluit dat je het wilt probereb, zou ik je zeker aanraden om met een kleine motor op laagspanning te beginnen. Als dat eenmaal werkt, is het opschalen relatief eenvoudig.

@SParkyGSX:
Het is zeker niet de bedoeling om regeneratief te remmen. Nog meer problemen. Kan je die relais ook vervangen door een dikke H-brug (minder slijtage)

ondertussen heb ik ook al besloten om de controller te kopen en deze via een pot en later eventueel een µC te sturen.

Je uitleg over zelfbouw is inderdaad chinees. Best afblijven dus.

@ Al de rest:
Welke µC is er tegenwoordig het snelste in het verwerken van gegevens en reageren hier op? En wat is de snelste communicatie tussen 2 of meerdere µC's I²C of iets anders. Is een schermpje zoals deze gemakkelijk te sturen (zonder touch) en wat voor type scherm is het?

Is een schermpje zoals deze gemakkelijk te sturen (zonder touch) en wat voor type scherm is het?

Nee, zie ook dit topic: http://www.circuitsonline.net/forum/view/106559

Welke µC is er tegenwoordig het snelste in het verwerken van gegevens en reageren hier op?

ARM, bv een STM32F4DISCOVERY (32bit 168Mhz) 15,44 excl BTW bij Farnell.

Maar de learning curve is steil, heel steil en het gaat je een aantal maanden kosten om daar het maximum uit te halen.

http://www.digikey.com/product-highlights/jp/ja/stmicroelectronics-stm…

Je zou ook gebruik kunnen maken van die lineaire actuator. Ideaal voor de hef:

http://www.google.nl/imgres?q=lineaire+actuator&num=10&um=1&am…

Waarom wil je met alle geweld de snelste microcontroller? Denk je echt dat een paar microseconden iets uit gaat maken? Je kunt beter een fatsoenlijk programma schrijven dan de grootste en snelste controller te nemen die je kunt vinden.

Als je nou eerst eens naar de hoofdzaken kijkt, in plaats van de keuze van het schermpje en hoe je daar gaat aansturen. Wat voor motor ga je gebruiken? Hoe ziet de koppelkromme van die motor eruit? Wat voor versnellingsbak ga je gebruiken? Wat wordt de eindoverbrenging? Hoeveel koppel heb je dan op de wielen beschikbaar? Hoe ga je die motor regelen? Waar moet die energie vandaan komen? Etc. etc.

Op 28 augustus 2012 19:30:33 schreef Roland van Leusden:
ARM, bv een STM32F4DISCOVERY (32bit 168Mhz) 15,44 excl BTW bij Farnell.

Maar de learning curve is steil

Propellor (32bit 160Mips), een euro of 14.
Relatief simpel programmeren.

Op 28 augustus 2012 23:51:02 schreef SparkyGSX:
Waarom wil je met alle geweld de snelste microcontroller?

Is voor deze toepassing idd niet echt van belang.

@SparkyGSX:
Goede auto's worden onderandere geprezen door een zeer directe reactie op gas en rem. vandaar het idee van de snelste µC.

De motor. Van de koppelkromme heb ik nog geen idee, maar dat moet te vinden zijn.
Het hele idee van benzinemotor->generator->controller->electromotor is nu net om van die versnellingsbak af te komen maar geen geknoei te hebben met hydrolische leidingen die kunnen lekken. De eind overbrening zou 1500(motor)/285(wiel) moeten zijn dan rij je max. 25km/u. Het koppel op de wielen weet ik nog niet. De regelaar zal deze worden. De energie komt van een aggregaat die ik op de traktor plant. die moet motor vermogen + 2Kw zijn voor lichten, toeters en andere bellen.

DEEL je het motortoerental nou door de omtrek van het wiel?!?

Denk je serieus dat je de wielen van een tractor direct aan een motor kunt hangen, en daarmee genoeg koppel hebt om ook maar op een vlakke, geasfalteerde weg in beweging te komen?

Tot dusver verloopt schreeuwt dit hele topic naar mijn idee "niet gehinderd door kennis".

Denk je echt dat je met een snellere microcontroller om het gaspedaal uit te lezen de gasrespons merkbaar sneller wordt? Een vertraging van minder dan 100ms is voor ons nauwelijks waarneembaar, en zelfs voor een 20 jaar oude microcontroller is dat bijna hetzelfde als "een eeuwigheid". Juist dit soort dingen wekken bij mij de suggestie, sorry dat ik het zeg, dat je echt niet weet waar je mee bezig bent.

Ik zeg het zo lomp omdat ik al een paar keer geprobeerd heb het subtiel duidelijk te maken, maar op deze manier gaat het je alleen heel veel geld en tijd kosten, en kan ik je garanderen dat het in een teleurstelling eindigt.

Ga nu even helemaal terug naar de basis, want je hebt de hele eerste helft van het ontwerpproces overgeslagen.

Stap 1: requirements engineering. Wat moet het voertuig kunnen? Wat zijn de grenzen en randvoorwaarden? Wat is eigenlijk de belangrijkste reden om het project uit te voeren?

Stap 2: grove natuurkundige berekeningen. Hoeveel zal het hele voertuig wegen? Hoeveel koppel heb je nodig om vanuit stilstand uit de blubber weg te kunnen rijden? Hoeveel koppel heb je nodig voor de verschillende situaties, bij een verschillende ondergrond, verschillende hellingen, en gewenste snelheden.

Stap 3: is het haalbaar om zowel het benodigde koppel vanuit stilstand als het toerental voor de topsnelheid te halen zonder verschillende versnellingen? Misschien zijn er nog andere mogelijkheden behalve een direct-drive of een handschakelbak; wellicht is een CVT of hydrostatische of hydrodynamische overbrenging een betere oplossing. Jouw tractor is vast niet het eerste voertuig met dergelijke uitdagingen: hoe hebben de ontwerpers (professionals...) van andere, soortgelijke voertuigen dezelfde problemen opgelost?

Er komen nog wel een paar stappen bij, maar dit lijkt me voorlopig genoeg. Ik kan je natuurlijk niet verplichten een dergelijke, systematische methode te gebruiken, maar ik denk dat je alleen dan een kans hebt om dit tot een goed einde te brengen.

Ik heb even voor je zitten rekenen: die motor zou ongeveer 55Nm piekkoppel moeten kunnen leveren, en 23Nm continue.

Op 30 augustus 2012 00:30:47 schreef SparkyGSX: Ik heb even voor je zitten rekenen: die motor zou ongeveer 55Nm piekkoppel moeten kunnen leveren, en 23Nm continue.

Bij welk toerental? Da's bij een standaard 1500rpm motor nog een hele heer. Valt trouwens wel mee, 3,5/7kW bij 1500rpm nominaal.

Als het je alleen om de versnellingsbak gaat, er zijn ook automaten, voor 2500 euro heb je een kant en klare zitmaaier met 14 PK. Gaspedaal naar voren is snelheid vooruit, naar achter is snelheid achteruit. Dat hoef je niet iesns om te schakelen. Zit en dynamo op en accu. Koop een tweedehands en bouw er een een hefinrichting op. Desnoods een zwaardere accu achterop voor dat hefding. Als je een frontmaaier van stiga neemt kan htet maaidek eraf. Daarmee drijf je dan bv een extra dynamo mee aan en je hebt gelijk bevestiging vor de heffer ( zon maaidek heft je ook met een pedaal)

Denk dat je goedkoper uitbent dan zelf bouwen ( maar wel minder leuk)