DC-Motor 100 Nm

Op 17 maart 2023 10:59:49 schreef Zonnepaneeltje:
Accuboormachines worden tweedehands nog wel eens aangeboden "met defecte accu".

Inderdaad, of kijk eens in de bak oud/afgedankt gereedschap bij je bouwmarkt(en). Ligt vast wel iets om mee te beginnen.

Ja... en toen ?

Alvast bedankt voor jullie ideeën.
Mijn idee is om het koppel te bepalen door de stroom te meten. Het koppel moet instelbaar zijn zonder dat ik daar zelf iets voor hoef te doen. Dus stel een bout moet tot 80Nm aangedraaid worden, dan wil ik dat in kunnen stellen in mijn code zodat de motor stopt wanneer het berekende koppel 80Nm is.

Als ik naar servomotoren ga kijken dan kom ik bijvoorbeeld deze motor tegen:
https://nl.rs-online.com/web/p/servo-motors/1241296?cm_mmc=NL-PLA-DS3A…

Als ik deze wil gaan gebruiken heb ik weer een flinke overbrengen nodig.

Het aandraaien van de bouten zal maximaal per sets van 3 bouten gebeuren. Tussen de sets in zou het mogelijk zijn om de motor te laten koelen dus dat zal geen probleem vormen.

Maar belangrijk is ook: hoe snel moet ie kunnen draaien?

De belasting van de motor is niet het probleem. Je zal de boel best een factor twee kunnen overbelasten. Neem een motor voor 10A continue, die kan (mits de magneten het aankunnen) in jou situatie best 20A aan bij het laatste aandraaien.

Je begint met schroeven, zeg op 1A totdat ie bijna vast zit, dan schiet de stroom omhoog, tik je de 20A aan en ... click! uit!

Maar als je accepteert dat je 1 RPM draait, dan kan je met een enorme vertraging die 100Nm halen met een heel klein motortje. Maar wil je zeg 60RPM draaien, dan kan je uitrekenen:

60 RPM = 6.3 rad/sec. 6.3 rad/sec * 100Nm = 630W.

Je moet dus denken aan een motor van rond 600-1000W, en een vertraging die 1) 100Nm aankan op de uitgangsas en 2) ongeveer 50:1 is.

Hier is een motor die een eind komt.

Dit is een moderne motor: De "max 40A" ga je ruimschoots overheen als je hem stilzet en dan de max spanning toevoert. Maar de gegevens zijn intern inconsistent zoals bij zoveel van deze chinese apparaten. bovenin staat 3.5Nm als een "overload" die hij haalt en even later staat er 5Nm continue (en 17.9 "overload").

Oh... Ik zie nu pas dat ie BLDC is. Dat wilde je geloof ik niet. Maar in combinatie met een VESC denk ik dat dit ding best kan doen wat je wil....

Maar als ik zoek op BLDC motor 1000W krijk ik goedkopere opties
zoals deze.. met 5.7Nm heb je rond de 1:16 vertraging nodig om de 100Nm te halen.

Met een onbelast toerental haal je dan 300RPM. Ik denk dat ik dan voor een 1:40 vertraging zou gaan -> theoretisch > 200Nm en nog steeds ongeveer 120 RPM.

Edit: Oh... Ik zou voor 2 tientjes extra de 2000W versie kopen maar bovenstaande berekeningen zijn voor de 1000W versie gedaan.
Edit2: Oh... toch niet. Minder koppel voor hogere vermogens....

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

Moderator

Op 20 maart 2023 10:04:45 schreef rew:...dan kan je uitrekenen:

60 RPM = 6.3 rad/sec. 6.3 rad/sec * 100Nm = 630W...

Voor de duidelijkheid: die 630W is op de uitgaande as van de reductor. Een goedkoop reductortje vreet ook vermogen natuurlijk.

Op 20 maart 2023 10:04:45 schreef rew:
Maar belangrijk is ook: hoe snel moet ie kunnen draaien?

60 RPM = 6.3 rad/sec. 6.3 rad/sec * 100Nm = 630W.

Een toerental van 60 RPM is ongeveer wel waar ik voor wil gaan, anders duurt het inderdaad te lang.

Ik heb wel is vaker lopen zoeken naar een gearbox voor het zelfde type motor als de 1000W BLDC motor maar ik kreeg toen niks gevonden. Toen heb ik het opgelost met kettingen en tandwielen maar dat wil ik nu eigenlijk zien te vermijden.
Is er iemand die weet waar ik eventueel een gearbox zou kunnen vinden voor zo'n soort motor?

GJ_

Moderator

Dat is toch echt een standaardformaat. Een goede reductor is minstens zo duur als die motor. Voor een motor kun je nog wegkomen met een goedkope Chinees. Met een reductor is dat geld weggooien.

Ik koop ze bij Apex Dynamics, Wittenstein en Shimpo.

pamwikkeling

Golden Member

Zoek eens achter een planetaire reduktiekast of een cyclodrive.
Dit type reductor heeft het voordeel dat
- het koppel over meerdere tandwielen gelijktijdig overgebracht wordt (planetaire)
- het koppel helemaal op de buitenomtrek overgebracht wordt (cyclodrive)
Bij een gegeven koppel kunnen hierdoor de afmetingen van de reduktor omlaag.

Eventueel een "low backlash planetary gearbox", indien de speling op de uitgaande as ook belangrijk is vb bij linksom en rechtsom bewegingen.

Bovenstaande types reduktor kunnen hoge koppels leveren, hebben kleine afmetingen en zijn verkrijgbaar in grote vertragingen.

Weet wel dat dit soort speelgoed niet echt goedkoop is.
.
.

cyclodrive gear

planetaire gear

Nu ben ik weer even terug gaan kijken naar motoren uit boormachines met een planetaire gearbox.
De boormachine die besproken wordt in onderstaande review heeft bijvoorbeeld een koppel van bijna 100 Nm. Dan moet het toch ook wel mogelijk zijn voor mij om het net zo kleinschalig te kunnen maken als de aandrijving in een boormachine of zie ik nu iets over het hoofd?
https://www.protoolreviews.com/dewalt-dcd997-hammer-drill-review/

pamwikkeling

Golden Member

Al bij Maxon GPX52 gekeken ?

Met een reduktie kastje Ø52 mm en uitgaande as Ø12 mm kan je (niet continu) een koppel leveren van 70 Nm.

Twee van die dingen mechanisch op éénzelfde uitgaande as plaatsen ?

Tja, 't is wel duurder dan een accuboormachientje,
maar je kan het naar de planeet Mars sturen, daar blijft het langer werken dan voorzien.

Dan moet het toch ook wel mogelijk zijn voor mij om het net zo kleinschalig te kunnen maken als de aandrijving in een boormachine of zie ik nu iets over het hoofd?

Ik heb mijn twijfels over de levensduur. Een machine die de hele dag bouten aandraait is wat anders dan af een toe een keer een bout aandraaien.
Ik zie wel dat deze machine een 3 traps gearbox heeft en daarom ook wel veel koppel kan leveren.

Bovendien zal je of steeds de accu moeten wisselen of een 20V > 60A voeding moet zien te vinden. Want ik schat dat voor een koppel van 100Nm er wel dergelijke stromen gaan lopen. En dan nog een PWM regelaar die die stroom ook aankan.

Home: 450/1332/2000 RPM
Mode 1: 135/400/600 RPM
Mode 2: 270/799/1200 RPM
Mode 3: 405/1199/1800 RPM

De ik denk dat de tandwiel verhouding zijn 2000 , 1332 en 450 rpm zijn.

Als 450 rpm het langzaamste is wat er direct uit de tandwielkast komt dan geld
P = M x 2 x π x n = 100Nm x 2 x π x (450 / 60) = 4,7kW op 20V zo 235A. IK weet dat een 20V motor wel ca 1,2kW als piek kan leveren maar dit gaat echt niet meer lukken. Dus zoals rew al eerder zei doen ze iets met een slipkoppeling om zo aan dat koppel te komen want zo direct is deze motor gearbox combi ongeschikt.

Voordeel van een slipkoppeling is het grote koppel nadeel is dat je het dan niet meer via de stroom naar de motor kan meten.

Je zal als je via de motorstroom het koppel wilt gaan meten toch echt naar een motor van ca 1kW en tandwielkast van 60RPm moeten gaan zoeken want 60 RPM was zo 630W as vermogen. Voor een andere tandwielkast die bv 100 rpm is word de motor al snel weer 1,5kW.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 20 maart 2023 18:47:27 (44%)

Ja, dan heb je een redelijke basis om een goedkope hobby oplossing te maken. Of dat in jou situatie gewenst is kunnen wij niet voor je beslissen.

Op 20 maart 2023 18:31:26 schreef benleentje:
Bovendien zal je of steeds de accu moeten wisselen of een 18V > 60A voeding moet zien te vinden.

Of je moet gewoon op rond de 4V per cel een voeding regelen die de gemiddelde stroom kan leveren en die parallel aan de originele accu plaatsen. De accu zal redelijk lang meegaan als ie steeds een pietsie onder de 4V ontladen en daarna direct weer opgeladen wordt. Bij een 18V accu is dat dus een 20V voeding.

[Bericht gewijzigd door rew op 20 maart 2023 18:37:30 (64%)

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

Of je begint gewoon met een wat hogere spanning en regelt de stroom met een halve brug, met een paar MOSFETs parallel. Een 48V voeding voor 2-2.5kW is wel te vinden, en 100A door een paar MOSFETs parallel is ook niet heel moeilijk.

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