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Hallo,
100Hz ist Mord für die Magnete wenn der Motor heiß ist. Die 15kHz sind schon in Ordnung. Den Mosfet kann man bei solchen hohen Strömen nicht direkt mit dem µC ansteuern. Ein Mosfet (außer Logik-Level-Typen) fängt bei etwa 4,5 Volt erst langsam an zu leiten. Das geht für zwei, drei Ampere gut aber nicht für mehr. Um den Fet vernünftig durchzusteuern braucht man etwa 8V am Gate. Entweder nimmt man ein spezielles Treiber-IC oder einen geeigneten Audioverstärker von 5W Leistung (unkonventionell aber gut) oder man baut sich aus 3 Transistoren einen Treiber (so mache ich es). Vor das Gate kommt dann noch ein Widerstand von ca. 47 Ohm, von Gate nach Source ein Widerstand von ca. 100k gegen statische Aufladung und eine Z-Diode mit 10 bis 12V gegen Spannungsspitzen schaden auch nicht (alles direkt an den Transistor).
Mit der Schaltung unten steuere ich seit Jahren meine Mosfets ohne Probleme an. Achtung, die Schaltung invertiert das Signal. Wenn du die 12V direkt vom Akku holst würde ich die Z-Diode auf 13 oder 15V ändern.
Gruß,
Michael
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Mein Rasen-Robo-Projekt
Hi,
nach längerer Pause hier ein Zwischenbericht.
mein Projekt hat folgendes Stadium erreicht
Basis:
300 x 600 x 6 mm Plexiglas
Elekronik-Hardware
rnbfra12-Board
Software in BASCOM
Mähwerk
Mähteller und Messer vom Automover (kommerzielle Lösung)
Antrieb über brushless Aussenläufer von Torcman
Drehzahl ca. 2500 -3000 rpm, geregelt über eigenen Prozessor (attiny 2313) und CNY70.
AkkuPack 16,8 V, 4,3 Ah
Antrieb:
2 x Getriebemotor ex Solarmover von Husquarna mit Drehgeber auf Rotorachse,
die zur Regelung und zum Navigieren verwendet werden.
AkkuPack 12 V, 3,5Ah
Induktionsschleife:
Das Signal für die Induktionsschleife erzeuge ich mit einem Attiny2313; Impulsdauer 5ms,
Impulspause 195 ms, Wiederholfrequenz also 5 Hz. Die Schleife hat eine Länge von etwas mehr als 100 m. Gleichstromquelle: Universal-Notebook Netzteil (12-22V, 120 VA )
Sensoren:
Das Schleifensignal wird durch 4 Sensoren ausgewertet. Ich verwende im Prinzip die Empfangsschaltung von MichaelM, die hier bereits eingehend erörtert wurde. Der „digitale“ Ausgang dieser Senoren kann mit den entsprechenden Bumpern (Schalter) parallel geschaltet werden, so dass für Bumper und Sensoren insgesamt nur 4 Eingangsports belegt werden müssen.
Ich habe die Schaltung jedoch etwas modifizieren müssen, weil das RC-Glied am Ausgang der Schaltung bei der von mir benutzten niedrigen Frequenz offensichtlich den Empfangsteil so belastet, dass dieser nicht zuverlässig funktionierte. Zwei Inverter zwischen Ausgang des LM358 und dem RC-Glied schaffen Abhilfe. Die verbleibenden 4 Inverter (Hex-Inverter CD 4069) kann man zur optischen Signalanzeige verwenden (LED1 blinkt innerhalb und ist außerhalb scheinbar dauernd an). Besonders in der Entwicklungsphase hat sich die LED-Anzeige als äußerst hilfreich erwiesen, da man u.a. auch erkennt und die Platzierung besser optimieren kann. Die LED2 ist eher überflüssig ( innerhab scheinbar ständig an, blinkt ausserhalb). Die LED’s sind bei mir steckbar, so dass sie im praktischen Dauerbetrieb entfernt werden können.
Die von den Fahrmotoren und dem Mähmotor erzeugten Störsignale haben mich fast zur Verzweiflung gebracht, trotz reichlichen Einsatzes von Mu-Metall, zentraler Masseleitung mit 1,5qmm Cu und C’s . Zum Schluss half nur noch die Verlängerung des Robos nach vorne, um zusätzlich 10cm weiteren Abstand zu den kritischen Bauteilen zu erhalten. Gleichzeitig habe ich die Empfindlickeit der Sensoren (100k-Trimmer) sehr stark reduziert (die Verstärkung setzt gerade eben ein) und die Spanung für die Induktionsschleife von 12 V auf 22V erhöht; aufgrund der Leistungsdaten des Netzteile nehme ich aber an, dass der Spitzenstrom hierdurch kaum höher geworden ist. Schleife und Sensoren funktionieren aber nun auch im Gelände zuverlässig.
Schleifenüberwachung:
Realisiert nach Schaltung von MichaelM, angepasst an meine Wiederholfrequenz. Statt des NE555 und eines Transistors werwende ich allerdings den retriggerbaren Monoflop HEF 4538.
Praxis / Mähtest:
Der erste Versuch (etwa 1 Stunde) war trotz meiner noch nicht weiter ausgefeilten Navigationslogik vielversprechend; die Mähleistung scheint ausreichend zu sein, so weit man das bei dem noch spärlichen Graswuchs überhaupt beurteilen kann.
Leider hat sich aber meine Befürchtung bestätigt, dass die Motoren aus dem Solarmover zu schwach sind. Wenn ich den Fahr-Akku durch einen 12V 7Ah Blei-Akku ersetze, geht gar nichts mehr. Ich habe hier noch 2 RB35 mit 1:200 Getriebe liegen, die doch deutlich stärker sind.
Frage an Christian H:
Dein Robo läuft doch auch mit diesen Motoren, was wiegt Dein Gerät mit Akku’s und Deckel, also komplett ?. Die Navigation kann man wie von Dir beschrieben über den Kompass realisieren. Habe mir den Kompass auch schon bestellt. Aber was macht man bei einer „bergauf“-Fahrt. Über die Drehgebersignale habe ich – wenn erforderlich – die PWM-Signale nachgeregelt. Mit den RB35-Motoren geht das aber nicht. Du hast auch Deine ursprünglich Drehgeber-Konstruktion wieder entfernt. Wie löst Du also dieses Problem. Ich kann mit nicht vorstellen, dass die RB35-Motoren ein so grosses Drehmoment haben, dass diese Frage keine Rolle spielt.
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mfg
jguethe
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Hallo,
@homedom: Die Bodenplatte ist aus Plexiglas, daran ist der Mähmoder befestigt. An dessen 6mm-Achse hängt der kommerzielle Mähteller. Siehe Bild
@MichaelM:
das mit dem offset ist mir klar, das wird m.E. aber nur funktionieren, wenn das Drehmoment erheblich "überdimensioniert ist, so dass Geländeunterschiede kaum eine Rolle spielen.
Gruss an alle
jguethe
