Rasenrobo mit Induktionsschleife, Schaltbilder, Hallsensor

[MichaelM]

Hallo,
das Teil gefällt mir. Die einzigen Bedenken hätte ich bei der Autobatterie mit dem Zyklenbetrieb. Ob es aber günstiger ist andere Akkus zu nehmen die dann lange halten müssen (wegen dem hohen Preis) ist auch fraglich. Zur Induktionsschleife: Ich komme bei 40V und 1 Ohm in 15m Entfernung zum Draht auf 15mV (zumindest rechnerisch). Mach sicherheitshalber mal einen Test mit deiner Spule auf deinem Metallchassis, nicht dass da noch Probleme auftreten. Ich habe auch festgestellt dass man die Zuleitungen zu den Motoren immer gut bündeln muss sonst gibt es mächtig Störspannungen in den Spulen. Reicht das Drehmoment von dem Mähmotor für das große Messer eigentlich aus? Die 540er Motoren machen doch eher eine recht hohe Drehzahl und geringes Moment.
Ich habe Anfang der Woche meinen Mäher auch mal probe fahren lassen. Allerdings habe ich noch keine Sensoren dran, mir ging es nur um die Mechanik und die Leistungselektronik.
Gruß,
Michael

[homedom]

Hi,
Die Batterie war noch hier rumgelegen, deswegen hab ich sie mal draufgepackt. Vorerst wollt ich sie auch verwenden. Wenn ich mir meinen Stromverbrauch anschau is das glaubich auch nötig. Meine Fahrmotoren brauchen je 2A und der Mähmotor so 2-5A.. Die Scheibe bekommt der Motor übrigens locker gedreht, bin nur am überlegen ob ich nicht einen nehmen sollte, der weniger Strom zieht.. Der Motor wird auch über nen CNY70-Drehzahlregler auf 2500upm geregelt.. Zur Zeit kann ich nur an der Elektronik weiter machen, da gerade der Lack trocknet..
Wegen der Induktionsschleife werd ich mal mit ner höheren Spannung arbeiten. Mein Widerstand muss ich dann auch noch wechseln, da es nur n 5W ist. Wie kann ich den eigentlich berechnen?

gruß, homedom

[MichaelM]

Hallo,
welchen Widerstand meinst du mit 5W? In meinem Beitrag oben die 1 Ohm waren der Widerstand der Drahtschleife. Damit bekomme ich bei 40V im Draht 40A. Ich verwende bei mir die stärkeren Scheibenwischermotoren von Pollin für den Antrieb und einen 280W Motor für die drei Messer über Zahnriemen. Maximal habe ich am Messer etwa 5000 U/min., die Drehzahl wird vorerst nicht geregelt. Auch die Antriebsmotoren haben keinen Drehzahlgeber. Als Akku werden es wahrscheinlich 2 mal 12V 17Ah Bleigel, alternativ NiMH was aber sauteuer wird. Deshalb habe ich auch noch kein Ladegerät eingebaut.
Gruß,
Michael

[homedom]

Hi,
Ich mein den Widerstand zwischen + und der Schleife. Ich hab die Schaltung wie aus dem Wissensbereich nachgebaut. Ich verwende zum Antrieb 2 Trico Scheibenwischer Motoren von Pollin. Den Drehzahlregler hab ich grad fertig gestellt, ist auch auf meiner Seite zu finden.

gruß, homedom

[MichaelM]

Hallo,
also den R5 mit 24 Ohm. Dieser Widerstand lädt nur den Kondensator auf die Betriebsspannung auf und trennt das Netzgerät vom Kondensator. Wenn nämlich der Impuls für die Schleife erzeugt wird bricht die Spannung am Kondensator etwas ein und das Netzgerät könnte ohne diesen Widerstand überlastet werden. Im Mittel nimmt die Schaltung unter 100 mA auf. Der Wert ist nicht kritisch, 5W sollten auf jeden Fall reichen. Der Widerstand hängt übrigens nicht in Reihe zur Schleife! Die Schleife wird durch den Transistor direkt mit dem Kondensator verbunden. Um die Schaltung nicht zu überlasten muss man sich selbst um eine Mindest-Schleifenlänge von ein paar Metern kümmern. Ich habe um an der Schleife entlangzufahren noch einen Differenzsensor gebaut, auf dem Holzgestell funktioniert er bestens, Schaltplan folgt bei Gelegenheit. Willst du auch an der Schleife zur Ladestation fahren?
Gruß,
Michael

[homedom]

Hi,
Achso, ich dachte der Widerstand begrenzt den Strom. Der 5W Widerstand wird sau heiß, ist das normal? Ja, ich wollte auch an der Induktionsschleife zur Ladestation fahren. Das wird aber glaubich noch etwas dauern, da ich die Ladestation als Art Garage bauen will in die er dann bei Regen und Dunkelheit fährt. Wie sieht es eigentlich mit dem Kabeldurchmesser der Induktionsschleife aus? Wie groß sollte der sein? Dass Netzteil muss ja nicht so viel Strom liefern oder?

gruß, homedom

[MichaelM]

Hallo,
wenn der Widerstand recht heiß wird liegt das an einer recht hohen Einschaltdauer oder sehr hohen Wiederholfrequenz. Ich habe für meine Versuche zuletzt mit 150µs Einschaltzeit und etwa 15 Hz Wiederholrate gearbeitet. Die große Wiederholrate brauche ich um schneller an der Schleife entlang fahren zu können. Ich werde als Draht ein Erdkabel NYY 3*1,5mm² verwenden. Das ist für die Verlegung im Erdreich zugelassen und entsprechend haltbar. Für einen Springbrunnen hatte ich mal 10m Lautsprecherkabel im Boden verlegt und nach drei Jahren jedes Jahr nach dem Winter an einer anderen Stelle geflickt. Wenn man die drei Adern parallel schaltet kann man mit einem Ohm 250 m verlegen. Je höher der Widerstand wird umso geringer wird der Strom und somit auch die induzierte Spannung in der Spule. Ich erwarte bei mir etwa zwei mV Störspannungen durch den Mäher selbst. Die Drähte werden so verlegt dass der Mäher nie weiter als 15 m von einem Draht entfernt ist. Hier erhalte ich immer noch 15 mV bei 40 V und einem Ohm. Die Empfindlichkeit der Sensoren habe ich auf ca. 8mV eingestellt, es sollte also keine Probleme geben. Als Spule verwende ich die Relais 34-340276 von Pollin. Hier passt dann die Formel

U~ = (Uc * 5,75) / (d * R)

ganz gut (experimentell bestimmt).
U~ = Spannung in der Spule in mVs
Uc = Spannung am Kondensator
d = Abstand zur Schleife
R = Widerstand der Schleife

An so eine Art Hundehütte habe ich auch schon gedacht. Noch edler wäre ein Akkuwechsler, man hätte dann keine Ladezeiten abzuwarten. Den Spaß werde ich mir allerdings nicht antun.

Gruß,
Michael

[homedom]

Hi,
das mit der Einschaltdauer kann gut sein. Ich hab sie vorerst wie im Wissensbereich eingestellt. 2ms an und 198ms aus. Kann ich ja aber noch ändern. Mein Problem is jetzt erstma das mein Elko nur 16V verträgt^^..
Was mir noch sorgen macht ist die Auswertung der Sensoren. Ich hatte 4 Stück eingeplant, vlt reichen aber auch 3. 2 Vorne und 1(2) hinten. Mein Problem ist jetzt, wie ich das Softwaretechnisch lös, dass 4Stk gleichzeitig abgefragt werden und dabei noch das PWM für den Mähmotor erzeugt wird. Für den Mämotor brauch ich 1 Timer, für die Sensoren dann 4? Wie macht man die Auswertung am geschicktesten? Ein zweiten AVR wollt ich nicht unbedingt drauf packen..

gruß, homedom

[MichaelM]

Hallo,
möchtest du die Sensoren über ADC (wie Christian) oder über normale Digitaleingänge (wie ich) auswerten? Über ADC muss man einen nach dem anderen auswerten. Man lässt dazu einfach den Wandler laufen und irgendwann bekommt man Werte. Wenn man über Digitaleingänge geht liest man einfach den gesamten Port ein wann immer man Lust hat. Du brauchst aber nicht nur ein PWM sondern gleich drei, die Antriebsmotoren wollen schließlich auch angesteuert werden. Bei mir läuft alles über drei µC ab, einer für die beiden Antriebe, einer für die Kommunikation nach außen (Display, RS232, Taster, Fernsteuerung) und einer als Hauptrechner welcher auch gleich den Mähmotor bedient. Hoch- und Rücklauframpen sind für die Antriebe acuh unbedingt anzuraten. Genaueres kann ich dir zu den Controllern nicht sagen da ich nur mit PIC arbeite. Drei Sensoren sind aber nicht so optimal denn man muss immer bedenken dass der Mäher fast parallel zum Draht fahren kann und somit zur Hälfte außerhalb der Schleife fährt. Ich habe nämlich auch schon in diese Richtung überlegt um die Motoren nicht abschirmen zu müssen, bin davon aber vorerst wieder abgekommen.
Gruß,
Michael

[homedom]

Hi,
PWM für die Antriebsmotoren brauch ich nicht, die drehen langsam genug und müssen nur eingeschaltet werden. Ich glaub ich werd die Sensoren über Digitaleingänge machen. Muss man aber nicht auch die Impulsbreite messen? Was meinst du mit Hoch- Rücklauframpen? Mein Ziel ist es eigentlich mit nur einem AVR auszukommen. Wie sieht es bei dir eig. mit dem Gesamtstromverbrauch aus? Ich hab so das Gefühl, dass ich einen ziemlich hohen Verbrauch hab. 4A für die Antriebsmotoren und nochma 4-6A für den Mähmotor sind schon mal 10A. Der Akku hat 44Ah, wären also ca 4Std. Aber das Laden eines Bleiakkus dauert ja ziemlich lang. Ich werd mich mal nach einem anderen Akku umsehen, dann ist der gesamte Rasenmäher auch nicht so schwer und die Antriebsmotoren brauchen vlt weniger..
gruß, homedom