Solenoid motor voor tuintractortje

Op 12 juni 2022 20:43:08 schreef benleentje:
Bij een oneindige zelfinductie gaat er toch nooit stroom lopen!!?

Dat zou je op het eerste gezicht ook zeggen, maar ik heb geleerd dat een electromotor een bijzondere soort transformator is. Daarvan is de magnetisatiestroom een fractie van de stroom als je de transformator of motor nominaal belast.

Edit:
Oneindige zelfinductie is wel veel. Binnen een gestelde tijd wil je wel een magnetische veldsterkte hebben waarbij het ijzer net niet verzadigd is.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 12 juni 2022 23:06:19 (17%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

als je de transformator of motor nominaal belast.

Dat kan ik nog een beetje volgen voor een standaard motor maar wat is de nominale belasting voor een solenoid?

Op 12 juni 2022 20:36:03 schreef High met Henk:
Rolcontacten heb ik wel voor je.

Als je weet welke Der je wilt kan ik wel ff wat bouwen voor je.

Als je me laat weten wat het gaat kosten kan je wat mij betreft ook de nodige componenten bestellen.

High met Henk

Special Member

Moet ik wel weten welke FET je nodig hebt...
Anders kan ik er weinig mee.

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Fet kan je toch gewoon inschatten dat weten we beter dan TS zelf.

Hij zegt een 40V accu te gaan gebruiken. Dus daar ergens ruim boven. Qua stroom had ik een piek uitgerekend van 57.1A er zijn genoeg fets die dat ruim aankunnen.

Als je eenmaal de fet heb kan je een koelprofiel uitrekenen.

Maar ik zou dat zelf niet doen en magneten in de plunjer gaan gebruiken haal je veel meer winst mee. En voor magneten in de plunjer heb je alweer een ander schakeling nodig met een H-brug.

Op 12 juni 2022 23:35:49 schreef benleentje:
Maar ik zou dat zelf niet doen en magneten in de plunjer gaan gebruiken haal je veel meer winst mee.

Ik betwijfel het. Maar het zou leuk zijn als ik het fout heb. Maar dit soort dingen kan je het beste testen met een kleinschalig model. Dan weet je wat er nut heeft en wat niet op je grotere opostelling.

En voor magneten in de plunjer heb je alweer een ander schakeling nodig met een H-brug.

Ik zou zowiezo stuursignaal - fet-driver - halve-Hbrug doen.

Bij 60A een vrijloopdiode zoeken zal ook geen lolletje worden. Dat ding moet 60W dissipieren. Dan kan je beter een euro investeren in een fetdriver en 2.50 in een extra mosfet.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Laten we even niet te grote stappen nemen.

Er is die 1 cilinder proefopstelling met een microswitch die 2 x per omwenteling schakelt.

Ik wil het koppel vergroten en neem 30 ampère voeding van mijn (gelijkstroom) lasapparaat.

Hoe kan ik dat 2x per omwenteling in- en uitschakelen?

Lambiek

Special Member

Op 13 juni 2022 08:57:02 schreef m.bouwer:
Laten we even niet te grote stappen nemen.

Precies, zorg eerst dat het op een hogere spanning en stroom goed werkt.

Hoe kan ik dat 2x per omwenteling in- en uitschakelen?

HmH heeft nu al een paarmaal hulp aangeboden, reageer daar nu eens op. Hij woont ook in de buurt geloof ik.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 13 juni 2022 07:46:21 schreef rew:
[...]Ik betwijfel het. Maar het zou leuk zijn als ik het fout heb.

Om te beginnen verwacht ik dat je bij dezelfde stroom meer kracht produceert, en daarbij kun je 4x per omwenteling kracht zetten (2x aantrekken en 2x afstoten), dus het lijkt me duidelijk dat het winst gaat opleveren.

Ik zou zowiezo stuursignaal - fet-driver - halve-Hbrug doen.

Dat was ook mijn eerste gedachte, niet op de laatste plaats omdat je dat dubbel uit kunt voeren, en met de plaatsing van de 2 Hall sensors en de magneten precies kunt bepalen wanneer er stroom loopt en in welke richting.

Bij 60A een vrijloopdiode zoeken zal ook geen lolletje worden. Dat ding moet 60W dissipieren.

Voor een fractie van een milliseconde, 2x per omwenteling, dus ja de piekstroom zou fors zijn, maar de gemiddelde stroom heel klein.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Een standaard 6A diode als de P600 heeft al een repetitive peak current van 60A... (non-repetitive peak zelfs 400A)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Precies, dat is goed genoeg als je maar 2x per omwenteling schakelt; zodra je gaat PWM'en om de stroom te regelen wordt het natuurlijk iets anders, dan moet je wel naar halve bruggen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 13 juni 2022 12:57:13 schreef Arco:
Een standaard 6A diode als de P600 heeft al een repetitive peak current van 60A... (non-repetitive peak zelfs 400A)

Ohhhh. Ik zie dat ik hier te maken heb met optimisten die denken dat de stroom gaat terugzakken naar nul iedere cyclus. Ik zie het al. :-)

Ik denk dat we snel het punt naderen waarbij de spoel net meer in "discontinuous mode" gaat werken. En dan breekt natuurlijk de hel los.

Dan is de halve H natuurlijk nog minder gunstig dan een diode... :-(

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Als die spoel niet meer in discontinuous mode werkt dan werkt die hele motor niet meer. Ik denk dat het toch langzamerhand tijd wordt om wat te gaan rekenen aan dit geheel.

Voorbereiding opstelling voor het meten van het koppel.
Dat vraagt wat tijd en dat is niet erg omdat ik toch ook nog geen schakeling heb voor 30 Ampère voeding.

Het motortje wil ik draaibaar ophangen.
Het mag zowat 10 graden kantelen.
En dat wordt dan begrensd door de stang van 1 meter die met het uiteinde op de weegschaal drukt.
Op het vliegwiel komt een rem. Door het meten van het toerental met de tachometer kan je dan het vermogen weten.

Op 13 juni 2022 22:51:29 schreef rew:
[...]Ohhhh. Ik zie dat ik hier te maken heb met optimisten die denken dat de stroom gaat terugzakken naar nul iedere cyclus. Ik zie het al. :-)

De stroom moet sowieso vanaf een (gunstig) moment nul zijn, anders ontstaat er een magnetische kracht die remmend werkt op de weekijzeren kern. Ga je werken met permanente magneten, dan moet de stroom zelfs wisselen van polariteit door de spoel.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op zich heeft REW wel een punt. Ik verwacht dat de tijdconstante dusdanig kort zal zijn dat het nog wel goed komt, maar zonder een redelijke meting of schatting van de inductie en weerstand kun je dat niet echt bepalen.

Met alleen een MOSFET en diode is de spanning waarmee de stroom moet worden afgevoerd gelijk aan de spanningsval over de diode (ongeveer 1V) plus de spanningsval over de weerstand van de spoel.

Als je H-bruggen gaat gebruiken, vooral als je een microcontroller gebruikt om die aan te sturen, kun je alle MOSFETs sperren, of de brug helemaal omkeren, om de voedingsspanning in omgekeerde richting over de spoel te zetten, waardoor de stroom veel sneller afgebouwd wordt.

Je hebt dan dus 3 uitgangen nodig per H-brug, bij voorkeur timer uitgangen, al is het toerental waarschijnlijk dusdanig laag dat het zonder die timers ook wel kan. Stel dat de motor 6000 rpm draait (lijkt me redelijk, en maakt het rekenen lekker gemakkelijk); dat is 100 omwentelingen per seconde, en als je dan een resolutie van 1 graad wil, heb je 3600 interrupts per seconde nodig; dat gaat gemakkelijk op een redelijke microcontroller. Zelfs met een AVR op 16MHz heb je dan nog ruim 4400 clockcycles per interrupt, en met een STM32F1 op 72MHz geeft zelfs 20k cycles; dat lijkt me dus ruimschoots genoeg.

Zonder microcontroller kan het ook wel, met hall sensors wordt het wel een beetje ingewikkeld. Misschien zijn lichtsensors dan simpeler; als je een paar reflectie sensors naar een papieren schijf laat kijken, kun je door zwarte vlakken te printen of simpelweg te tekenen met een viltstift bepalen wanneer de brug aan staat, en in welke richting. Voor een enkele solenoid is dat misschien nog wel een haalbare constructie, en toegankelijk voor de TS.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Opmerking m.b.t. het toerental:

In de achterbrug van de tractor zit een eindvertraging.
Daarvoor zit het differentieel met de vertraging van kroonwiel en pignon.

De pignon heeft maximaal 500 toeren/min van het motortje nodig.

Op 14 juni 2022 20:43:56 schreef SparkyGSX:
Als je H-bruggen gaat gebruiken, vooral als je een microcontroller gebruikt om die aan te sturen, kun je alle MOSFETs sperren, of de brug helemaal omkeren, om de voedingsspanning in omgekeerde richting over de spoel te zetten, waardoor de stroom veel sneller afgebouwd wordt.

Ik heb er al een beetje over nagedacht. Omgekeerd dan kan je sneller afbouwen, maar: 1) Het levert je weinig op. 2) Je moet dan precies weer afschakelen als de stroom nul wordt. Tricky mikken.

De spanning wordt bij "omkeren" precies de negatieve voedingsspanning. Bij "alles sperren" wordt het negatieve voedingsspanning plus 2V. Dat scheelt niet veel.

Het scheelt wel voor de temp in je mosfets. Dus misschien toch mikken op 80-90% van de afbouw tijd de mosfets in tegengestelde richting aan te zetten. Scheelt je een factor 5-10 in warmte in de mosfets....

Op 14 juni 2022 20:43:56 schreef SparkyGSX:
dat is 100 omwentelingen per seconde, en als je dan een resolutie van 1 graad wil, heb je 3600 interrupts per seconde nodig; dat gaat gemakkelijk op een redelijke microcontroller. Zelfs met een AVR op 16MHz heb je dan nog ruim 4400 clockcycles per interrupt, en met een STM32F1 op 72MHz geeft zelfs 20k cycles; dat lijkt me dus ruimschoots genoeg.

Het is 1 graad en 36000 interrupts of 10 graden en 3600 interrupts denk ik.....

Ook op een AVR zou ik een timer interrupt zetten (op microseconde nauwekeurigheid) wanneer ik iets moet doen. Dus dan is het aantal beslismomenten per seconde niet meer relevant. Die microseconde is gewoon 1/10000e van een omwenteling.

[Bericht gewijzigd door rew op 15 juni 2022 09:18:01 (29%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Inderdaad, de MOSFETs aansturen voor het afbouwen van de stroom, en voordat die 0 is weer uitzetten en de diodes het laten oplossen.

Oeps, rekenfoutje... 36kHz wordt toch wel een beetje veel voor een AVR.

Voor elke keer stroom opbouwen en afbouwen moet 3x de brug aansturen, bij een magnetische plunjer doe je dat 4x per omwenteling, en dan voor 4 solenoids, dus 48 keer per omwenteling in totaal.

Ik dacht dat het nog zou kunnen met een timer op een vaste interval en code die simpelweg bekijken "is het al tijd om actie x uit te voeren", dat leek me voor de TS nog wat eenvoudiger te bevatten.

Eigenlijk vind ik het mooier om het helemaal zonder software te doen, met lichtsensors, hall sensors, of zelfs schakelaars, dus het equivalent van een nokkenas, dat past m.i. beter bij de rest van de motor.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Op 15 juni 2022 11:57:47 schreef SparkyGSX:
Eigenlijk vind ik het mooier om het helemaal zonder software te doen, met lichtsensors, hall sensors, of zelfs schakelaars, dus het equivalent van een nokkenas, dat past m.i. beter bij de rest van de motor.

Persoonlijk zou ik hier geen controller gebruiken, is ook niet nodig. Je moet alleen zorgen dat de aanstuurcomponenten (Hallsensor, microswitch of lichtsluis) de grote stroom niet hoeven te schakelen.

Een beetje zoals dit.

https://www.youtube.com/watch?v=JpyMFGMv7cU

https://www.youtube.com/watch?v=K5CGHHMAJ-c

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

De pignon heeft maximaal 500 toeren/min van het motortje nodig.

Stel je hebt een koppel op je achterwielen nodig van 100Nm.

Bij een vertraging van 500x is dat op de motor 0.2Nm en als je 1000x kan vertragen is dat 0,1Nm.
Het vermogen van de motor is niet zo belangrijk dat is leuk voor puur de snelheid. En snelheid was niet zo belangrijk begreep vandaar dat je enkel hoeft te richten op het koppel en of dat een acceptabele snelheid oplevert.

Je achterwiel is ca 1,5m dia dus zeg met 1 omwenteling leg je 4,5m af
Als je 1 rpm draait op je achter wiel en draait het 60x per seconde en rij je ca 16km/uur

Voor een 2 km/u heb je dan 8x minder toeren nodig en ca 0.12 rpm. Je motor draait dan 62 rpm. met een 500x vertraging. 500x vertraging lijkt mij dus veel te weinig.

maar misschien ook nog te vroeg om daar uitsluitsel over te geven daarvoor moet eerst de motor draaien en kijken hoeveel koppel je hebt op 62 rpm

Lambiek

Special Member

Op 15 juni 2022 15:49:02 schreef benleentje:
maar misschien ook nog te vroeg om daar uitsluitsel over te geven daarvoor moet eerst de motor draaien en kijken hoeveel koppel je hebt op 62 rpm

Dat lijkt mij ook ja.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@Lambiek: dat zijn absolute kunstwerkjes! Ik vind de manier van gas geven ook wel briljant.

Merk wel op dat hij in dat 2de filmpje wel het toerental vs. de voedingsspanning gaat meten, maar dat is allemaal zonder enige vorm van belasting.

Als de TS solenoids maakt met een lage weerstand, gaan er enorme stromen lopen als je bij lage toerentallen of stilstand gas gaat geven; de tijd dat zo'n solenoid dan aan staat, is vele malen groter dan de tijdconstante ervan, dus de stroom zal voornamelijk bepaald worden door de ohmse weerstand en de accuspanning. Dat zie ik nog niet helemaal goed komen op die manier.

Ik zou ook even naar deze kijken: https://www.youtube.com/watch?v=882bb_1TemI
In dit filmpje probeert iemand een bootje aan te drijven met een solenoid motortje. Het doet het uiteindelijk wel, maar heel beroerd, en dan moet nog je bedenken dat een propeller aandrijven veel eenvoudiger is dan een tractie aandrijving; als je te weinig koppel kunt leveren, draait een propeller gewoon wat langzamer, en vanuit stilstand heb je geen koppel nodig.

Nu wordt het natuurlijk wel wat beter als je 4x per omwenteling kracht kunt leveren, maar dan nog denk ik dat het heel lastig zal zijn om een bruikbaar koppel te maken.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 15 juni 2022 17:08:37 (34%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Op 15 juni 2022 16:53:30 schreef SparkyGSX:
@Lambiek: dat zijn absolute kunstwerkjes! Ik vind de manier van gas geven ook wel briljant.

Ja het zijn zeker kunstwerkjes.

Als de TS solenoids maakt met een lage weerstand, gaan er enorme stromen lopen als je bij lage toerentallen of stilstand gas gaat geven; de tijd dat zo'n solenoid dan aan staat, is vele malen groter dan de tijdconstante ervan, dus de stroom zal voornamelijk bepaald worden door de ohmse weerstand en de accuspanning. Dat zie ik nog niet helemaal goed komen op die manier.

Ja, er moet een manier gevonden worden om bij stilstand het geheel uit te schakelen. Anders zie ik het snel fout gaan.

Het doet het uiteindelijk wel, maar heel beroerd, en dan moet nog je bedenken dat een propeller aandrijven veel eenvoudiger is dan een tractie aandrijving; als je te weinig koppel kunt leveren, draait een propeller gewoon wat langzamer, en vanuit stilstand heb je geen koppel nodig.

Ja precies, zo'n bootje is een heel ander verhaal dan wat de TS van plan is.

Nu wordt het natuurlijk wel wat beter als je 4x per omwenteling kracht kunt leveren

Ja op het filmpje van het bootje gebeurt dat maar één maal.

maar dan nog denk ik dat het heel lastig zal zijn om een bruikbaar koppel te maken.

Ja ik geloof er persoonlijk nog steeds niet in, maar hoop voor de TS dat ik er helemaal naast zit.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

dus de stroom zal voornamelijk bepaald worden door de ohmse weerstand en de accuspanning. Dat zie ik nog niet helemaal goed komen op die manier.

dat had ik ook al opgemerkt, dat moet wel kunnen met een losse pwm controller die je in en uit kan schakelen met een sensor.