Hallo,
Voor robocup(robotvoetbal) ben ik bezig met het ontwerpen van een kickermechanisme. Wat dit kickermechanisme in het kort doet is de bal "wegschoppen".
De meest compacte manier hiervoor is d.m.v een solenoid.
Om deze solenoid met een groot genoege snelheid en kracht te laten schieten hebben we een voltage nodig van ongeveer 200V.
Mijn vraag is: Hoe kunnen we dit zo compact mogelijk bereiken?
Het idee is dat er constant de hoogspanning aanwezig is, maar dat hij pas naar de solenoid gaat als er een tor of een mosfet opengestuurd wordt. Als krachtbron wordt een 7.2V 3000 mAh LiPo gebruikt.

Groeten,
Rick

Weet je zeker dat je zo een hoge spanning nodig hebt? 7.2 naar 200 volt is nogal een flinke conversie.

Ja, deze spanning is nodig. We hebben een testopstelling gemaakt, en daarin hadden we echt 200v+ nodig voor een flinke klap.

Die hoogspanning constant aanwezig hebben is verspilling. Gebruik een constructie met een flitselco.

Je zal het al gauw in de schakelende voedingen moeten gaan zoeken. Over het algemeen kan dit vrij ingewikkeld zijn om te ontwerpen. Nu bestaan er wel controller IC's die maar weinig externe componenten vereisen en waar de voeding redelijk makkelijk te bouwen zijn. Nu vraag ik me af of er IC's bestaan die zo'n conversie in een keer uit kunnen voeren. Het zal wel iets in de richting van een flyback topologie gaan. Echter er zijn mensen op het forum die hier vast meer van weten dan ik.

Ik vraag me af of dat echt nodig is. Met een solenoid die geschikt is voor je toepassing, zou je met 7.2 volt toch ook gewoon die bal moeten kunnen wegschoppen? Desnoods gebruik je een dikke condensator, die je oplaadt en in één klap weer ontlaadt.

Kijk eens naar fotoopa zijn bouwsels, die gebruikt ook een solenoid op die spanning ongeveer om een mechanische shutter te openen geloof ik.

Stappenmotortje met gearbox een kwartslag heen en weer draaien. Gaat redelijk snel, en heeft veel kracht...

Oke, dus hoge spanning is niet per sé nodig? Ik heb rondgezocht voor oplossingen met een condensator en ik heb dit circuit gevonden: https://www.dropbox.com/s/hwanmrfzv4qzmhz/Arduino%20Circuit.jpg
Is dit een goed circuit?

Dat is een eenvoudig en prima principe. Het is in feite een RLC-series circuit. De waarde van de condensator en weerstand hangen van jouw solenoid af en welke stroom je wil laten lopen. zie [url="Wikipedia"]http://en.wikipedia.org/wiki/RLC_circuit[/url] voor wat meer uitleg.

Nee. Dit is gezien de 120 ohm weerstand en kleine elco bedoeld voor voorzichtige zachte tikjes.
Denk aan een klok oid.

Verder kan het heel gemakkelijk, maar het is belangrijk te weten hoe lang je hoeveel stroom nodig hebt.
Een constructie met een flitselco ligt vermoedelijk het meest voor de hand, die kun je opladen met de gebruikelijke elektronica om dat te doen. Ontladen over de spoel via een dikke thyristor.
Doe wel voorzichtig, je kunt er een akelige optater van krijgen.

Voor converters zou je ook even in de Nixieklok-hoek kunnen kijken, ik kan mij voorstellen dat het aardig is zo veel mogelijk in een Uc te doen en van daar uit ook de eindspanning te regelen.

Allereerst sorry voor de late update, er zijn een paar dingen aangepast wat eisen betreft:
Door een grotere solenoid kunnen we nu met 60 volt aan, en dit kan opgeslagen worden in een condensatorbank van 28600µf bij 63 volt. Wat is nu de slimste manier om deze bank gevuld te krijgen? als het kan redelijk snel, zegmaar binnen 10 seconden.

Is dit trouwens een projectje dat in binnen een opleiding wordt gewoon (dus een schoolvraag), of niet?

Een condensatorbank van 63V laden met 60V is wat krap, maar het kan wel. In 28600uF heb je bij 60V ongeveer 50J opgeslagen; om dat in 10 sec. op te laden, heb je continue 5W nodig, met wat verliezen erbij zeg maar 1A op 7.2V (het gaat even om de orde van grootte).

Van 7.2V naar 60V kun je prima met een simpele boostconverter doen, daar heb je geen flyback transformator voor nodig (merk op dat een flyback transformator niet perse het type van een beeldbuis TV is!).

Lees het wikipedia artikel over boostconverters even, als je de basis daarvan nog niet kent.

Je hebt dus een spoel, transistor (MOSFET lijkt me het handigst), en diode nodig. Een paar filmcondensators aan de in- en uitgang is geen slecht idee.

Het lastigste is het regelen ervan; je wilt de stroom door de spoel niet te groot laten worden, maar aangezien de uitgangsspanning van 0 naar 60V moet kunnen, kom je ook niet zomaar weg met een constante pulsbreedte.

Overigens lijkt 10 sec. me wel erg lang om te laden; zijn er geen situaties waarbij je sneller achter elkaar wilt kunnen activeren? Misschien moet de laadstroom omhoog, of kun je de condensatorbank iets groter maken, zodat je meer dan 1 keer kunt activeren met de opgeslagen lading.

Ik was aan het Googelen hoe zwaar zo'n robocup-bal eigenlijk is (blijkt 0,35 kg), en vond dit:
http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=186226
Wie weet staat er nog wat in.

Wat is het doel? Zo hard en ver mogelijk schieten, of een 'tikje' om de bal toch vooruit te krijgen?

Ik kan uit eigen ervaring vertellen dat je het met 200V alleen niet zult redden. Je moet vanuit een condensator schieten, de stroom 'stoot' moet zo snel mogelijk op gang komen, en met een soleniod van een paar mH heb je dan veel spanning nodig. Na de spannings piek moet je juist veel stroom (kracht) kunnen leveren. Dit geeft een goed schot. :)

Het beste zou zijn om een 2 of meer traps railgun te maken, maar dat neemt best wel wat ruimte in beslag. Zo kun je gemakkelijk een paar meter omhoog schieten, en vooruit dus ook best wel aardig...

De mechanische kicker van de link hierboven is erg leuk, maar snel achter elkaar schieten is niet mogelijk. Het geeft wel een erg goed beeld van wat er nu precies gebeurd.

Maar, hoe had je het precies in gedachten om met een solenoid de bal weg te schieten? Met een hefboom of direct tegen de bal?
Het probleem waar je al snel tegen aan zult lopen is om de juiste verhoudingen te vinden. Ook moet je een sterke solenoid maken/vinden met een ver aantrek punt. Het probleem is dat je met een korte (1-2cm) trekweg niet voldoende energie in de bal kunt krijgen om deze ver te kunnen 'schoppen'. Daarom is een railgun eigenlijk niet zo slecht, dan kun je een langere trekweg maken.

Wij hadden een simpele converter gemaakt door simpelweg een 230V naar laagspanning trafo te gebruiken en deze, omgekeerd, te laten schakelen op een (lage) frequentie. De 230V output gelijkrichten en in een elco stoppen. En dan de 12 of 24V solenoid met een thyristor schakelen. We zetten er zo gemakkelijk 400V op, en dat geeft natuurlijk een harde klap :)

Gewoon uit nieuwsgierigheid, bij welk MSL team zit je?

Allereerst sorry voor dat ik een tijdje niet gekeken heb, maar ik heb intussen het probleem zelf opgelost: Ik heb de flitsmodule van een wegwerpcamera gebruikt, en dit geeft 80 uF bij 300 volt. Zet twee van deze dingen parallel, en je hebt een ferme schok(op de bal, en door je vingers :P)

Nu zit ik met een ander probleem: voor de baldetectie wilden we de TSOP1140 gebruiken, maar die heeft vishay gediscontinued. Heeft iemand een geschikte vervanger? het gaat hier vooral om de draagfrequentie(40 Khz) en het aantal cycles per burst(6, maar minder is altijd beter)
@al_bundy wij zijn ProbotX, vorig jaar bekend als piusx-robotica

Mouser heeft hem wel.
En de 1138 is bij http://nl.farnell.com/vishay/tsop1138/photodiode-ir-receiver-38khz/dp/….

te koop.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op (80%)]

RAAF12, je hebt gelijk, maar die sites had ik al gevonden. Nu is het nadeel dat mouser 20 euro verzendkosten rekent

Als je iemand met een btw nummer kent kan die bestellen. Bij Farnell is het zelfs gratis vervoer en de volgende dag in huis.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op (47%)]

Hebben scholen ook een btw nummer/mogelijkheid om dit te bestellen? anders kan ik dit via school bestellen. Ook vraag ik me af of dit gaat werken. De bal is 40Khz gepulst, en de sensor is 38 Khz.

Ik heb zelf nog wel een paar tsop1738 liggen. Die mag je gratis hebben. Mail me maar.

Bedankt voor het aanbod, maar die kunnen maar met 10 cycles per burst overweg, en dat is hetzelfde als degene die we nu hebben.

Op 26 januari 2013 13:47:49 schreef Frederick E. Terman:
Ik was aan het Googelen hoe zwaar zo'n robocup-bal eigenlijk is (blijkt 0,35 kg),

Moet in dat geval de kern van de solenoide ook niet 0,35 kg zijn?

Ingeval zwaarder is de bal al weg terwijl de kern nog kinetische energie uit het veld haalt, en ingeval kleiner ketst de kern terug tegen de bal? Behoud van impuls moet gelden. En maximale energie overdracht vindt plaats als de kern stil valt.