Raupenfahrzeug alias "Minehunter"

[Manf]

Da stehen Daten dabei, und zwar: 24Volt; 1,5A; unipolar.
bei ca. 300 pps (ich nehme an das sind die umdrehungen pro Sekunde? Dann brauchn wir nicht mehr. Oder sind das Schritte pro sekunde?)
hat er dann ca. 0.8 Nm.

Bei 300 Umdrehungsn pro Sekunde wäre der
Wirkungsgrad M*w / u*i
1500W / 36W
bei 4200%.

Also sicher Schritte pro Sekunde.
In dem Arbeitspunkt hat man eine mechanische Abgabeleistung von 7,5W.
Hier wird dann die Eingangsleistung nicht 24V * 1,5A = 36W sein denn die Spannung wird bei der kleinen Drehzahl durch den Motorregler abgeregelt. Das wäre in Bezug auf die Spannungserhöhung zu bedenken.
Manfred

[Defragger]

Hmmmmm....

Also das mit den Umdrehungen/ Schritten pro Sekunde versteh ich ja... hast natürlich recht, können gar nicht die Umdrehungen sein (ich nehme an das pps soll pulse per second heißen oder so...)

...Nur ich bin mir nicht sicher ob ich den Rest deiner AW verstehe
Wie kommst du auf die mechanische Abgabeleistung für diesen Punkt im
Datenblatt?
Das der Motor bei einer Ausgangsleistung von 7,5W nicht 36W am Eingang schlucken kann/darf da er sonst abbrennt, ist wäre mir dann wieder klar... aber was du mir mit dem rest sagen willst versteh ich dann wieder nicht ganz, sorry.

Soll das etwa heißen, dass der Treiber bei 300 pps die Eingangsspannung herabregeln wird, da der Motor bei der geringen Drehzahl nur 7,5W verbrauchen kann, und er sonst abbrennen würde?
Weiters, dass ich also gar keine höheren Spannungen als z.B. 18 Volt brauchen werde, solange ich nicht mit höheren Drehzahlen fahre?
Das ich den obigen Spannungsverdoppler also doch verwenden kann?

Ich hab nochmal den rob-netze Drehmoment-rechner bemüht.
Bei einem Raddurchmesser von 4cm (oberes vorderes Rad) käme ich
mit 100 U/min aus. Das enstpricht ca. 12,5 Metern in der Minute. Nicht schnell, aber akzeptabel.
100U/min sind 1,66 U/sek. Eine solche Frequenz müsste ich also erreichen.
Bei 300 pps (niedrigste angegebene Frequenz im Datenblatt) ist das Drehmoment des Motors am höchsten(0,8Nm) das brauch ich auch schon.
Darunter könnte es zu Schrittverlusten kommen, wenn ich mit einem Roboter-Gewicht von 15 kg rechne.
300 pps bei einem Schrittwinkel von 1,8° (200 Schritte) bedeuten meiner Meinung nach 1,5 Umdrehungen pro Sekunde, ich komme also fast an meine 1,66 ran.

Fazit (verbessert mich bitte, wenn ich nen Fehler gemacht habe):
Der Motor hat bei der von mir gesuchten Geschwindigkeit (fast) das benötigte Drehmoment.
Aber welche Energieaufnahme hat er dann?
ganz blick ich jetzt nicht mehr durch... Hilfe Manfred

[Manf]

Die Berechnung, ist grundsätzlich richtig, ich habe im Moment nicht nachgerechnet.
Eine Betrachtung gibt es noch und zwar die nach der benötigten Spannung. Bei der Drehzahl null ist die Spannung 1,5A * 2,8Ohm = 4,2V nötig, um den Motor mit dem Moment 0,9Nm zu berteiben.
Die Spannung ist der ohmsche Spannungsabfall plus die induzierte Spannung. Die Spannung an der Induktivität zur Stomänderung tritt bei höheren Frequenzen auch noch in Erscheinung.
Man müßte noch mal sehen wie die Drehmoment Kurve für 12 V aussieht.
Ein paar Randbedingungen gibt es dafür.

Das ist auch grundsätzlich interessant, ich bin auch gleich wieder zurück.
Hast Du den Motor eigentlich schon, oder dürfen es auch leicht geänderte Werte sein? Es geht mir darum dass der Motor ja praktisch im statischen Betrieb gefahren wird (ohne Abfall der Drehmomentkurve) und dann die Spannung erst herauf und gleich wieder herunter-gewandelt wird.

Manfred

[Defragger]

AAAlso

erstmal danke an alle für ihr Interesse. Danke auch Manf, du bringst mich da in Tiefen, die ich selbst nicht erreichen konnte

Verstehe ich dich jetzt richtig, wenn ich annehme, dass du darauf hinaus willst daaaas: ich gar keinen Spannungsverdoppler brauche?

korrigiere mich bitte wenn ich dich missverstehe.

Also ich sehe das ganze so: die Kennlinie wurde mit 24 V, 1,5A aufgenommen. Du hast natürlich recht: bei 0 bzw. wenigen umdrehungen brauche ich keine 24 Volt um die 1,5 A zu erreichen sondern nur 4,2; weil es kaum eine Gegeninduktion gibt. Tatsächlich ist der Motor auch mit 4,2 Volt angegeben.
Da ich vermutlich sowieso kaum über die 300 pps hinaus komme, könnte es jetzt sein, dass ich gar keinen Spannungsverdoppler brauche.
Natürlich kann ichs nicht belegen, weil ich keine Kennlinie für 12V hab.

Aber: soweit ich das bis jetzt mitbekommen habe, regelt der Treiber (L297/29 nicht die Spannung, sondern die Ampere, und zwar mit einer PWM. Dann wäre das ganze doch kein Problem, auch wenn ich ihn mit mehr als 12 Volt ansteuere, würde der Treiber einfach ausschalten, sobald der maximale Spulenstrom erreicht ist, das wäre dann halt früher.
Korrigiere mich bitte wenn ich falsch liege
Es ist halt so, dass ich hier gerade auf einer Doku für diese Treiber sitze, und bis jetzt stand da noch nix von einer Spannungsregelung...

Es käme also meiner Meinung nach gar nicht soweit, das man die Spannung zuerst hinauf- und dann der Treiber sie wieder hinunter setzt.
... aber wie gesagt: bin mir nicht sicher genau wegen sowas bin ich ja im Forum

Den Motor hab ich noch nicht... es ist nur so, das wir für unser Projekt wahrscheinlich einen Sponsor bekommen (so wies JETZT aussieht), der genau die Motoren dieses Typs verkauft. Und von denen hab ich mir halt den ausgesucht. Natürlich kannst du auch einen anderen dieser Baureihe vorschlagen, wenn er besser ist, ich bin nur halt wahrscheinlich auf diese Firma beschränkt, wenn du verstehst...

[Manf]

Das verstehe ich und das ist soweit auch kein Problem.

nicht die Spannung, sondern die Ampere, und zwar mit einer PWM.

Es ist eine Stromregelung, ob man das auch als Spannungsregelung interprätieren kann ist Geschmacksache.

Die beiden Faktoren, die die Leistung bei steigender Drehzahl begrenzen sind die
A) Induktivität und die
B) induzierte Spannung.

a) Die Einschwingzeit für den Spulenstrom geht mit der Zeitkonstanten von Induktivität durch Widerstand das sind 5,1ms / 2,8Ohm = 1,8ms. Nach einfacher Zeitkonstante wird der 0,7 fache Wert erreicht. Bei n-fach erhöhter Spannung ist die Steigung am Anfang n fach und der Endwert wird grob bei der durch n geteilten Zeitkonstanten erreicht. Bei 24V also nach 0,32ms.

b) Die induzierte Spannung ist zur Drehzahl proportional und wenn sie praktisch so hoch ist wie die Versorgungsspannung, dann kann kein Moment mehr aufgebracht werden. Die induzierte Spannung verringert die treibende Spannung und der Stromanstieg verlangsamt sich, sodaß innerhalb einer Schrittperiode das Moment nicht mehr die ganze Zeit wirkt.

Da beide Effekte ineinander greifen will ich es nicht kombiniert berechnen, aber man erkennt am Diagramm, dass um 1ms bis 0,5ms das Moment stark abfällt.

Den besten Eindruck von der Änderung der Drehzahlkurve wird man bekommen wenn man sich eine Drehzahlkurve ansieht die für zwei Spannungen aufgenommen wurde, es gibt nämlich welche:

http://www.nanotec.de/media/Kennlinie-ST5818L2008.pdf

Nur hierzu will ich auf einen anderen Hersteller hinweisen.
Der Vergleich zwischen den zwei Spannungen wird für andere Motoren der Größe ähnlich ausfallen.

Manfred

[Defragger]

Da wirst du wahrscheinlich recht haben

Danke für das Diagramm. Soweit ma sehen kann, weichen die Kurven für die beiden verschiedenen Spannungen erst bei ca. 300 U/min
von einander ab. Das ist super, da ich bei meinem Gefährt ohnehin nicht
schneller drehen will als 100 U/min (entspricht im Diagramm meines Motors ca. 330 pps).

Auch wenn die Kennlinien für 48 und 24 Volt aufgenommen sind, nicht für 24 und 12, wie es in meinem Fall nötig wäre, denke ich doch, das es sich ählich verhalten wird.

Wenn dass alles zutrifft, dann könnte es sein, das ich KEINEN Spannungsverdoppler brauche, der doch auch einiges an Energie frisst.

Im Endeffekt wird es daraus hinauslaufen, dass ich den Motor mit 12 Volt ansteuere, und vielleicht Testweise auch mal einen Spannungsverdoppler verwende.
Probiern geht schließlich doch manchmal über studiern.

Eine andere Frage: hat irgendwer Erfahrungen mit den Spannungsschwankungen von Bleibakkus im Betrieb? Wie weit gibt die
Spannung bei sinkender Ladung nach?
Und: kann mir vielleicht wer eine leichte Alternative zu Bleiakkus empfehlen?
Man hört, das Bleiakkus in den meisten Bots eingesetzt werden, weil sie
billig sind... natürlich sind sie oft auch die schwerste Komponente eines
Bots. Hier wäre eine Alternative lohnenswert!
LiIo akkus wären natürlich ideal. Z.B. die Firma GAIA stellt general
purpouse akkus her, ich konnte jedoch noch keinen Distributor in Österreich finden... hat vielleicht wer nen Ansatz? [-o<

[Manf]

Noch mal kurz zum Spannungsverdoppler:
Genauso hatte ich es gemeint, als eine Überlegung, es kann gut sein daß er, falls es zu langsam wird, doch nötig wird. Ich freue mich schon auf ein Ergebnis eines solchen Tests.
Manfred

[Defragger]

Ich werde das Ergebnis natürlich bekannt geben, keine Frage
Kann allerdings noch ne Weile dauern, bis ich alles an Material
zusammen habe, und zu bauen anfangen kann...

Wer eine Antwort auf das akku- problem?
Eigentlich komisch, das es dazu keinen eigenen Thread gibt... oder hab ich ihn nur noch nicht entdeckt? Momentan such ich angestrengt...

[patti16]

kannst auch andere akkus nehmen die sind zwar vom gweicht leichter haben aber allerdings nicht genau soviel mAh wie die bleiakkus und sind teurer.

ich habe mir die digital nimh akkus geholt allerdings haben die nur 2500mAH un 14 stück kosten 36€

gruß
patrick

[Defragger]

naja... der preis ist nicht sooo tragisch
er sollte halt unter 60 euro liegen (oder so)

hab mir auch schon überlegt, kleine standard akkus in reihe zusammen
zu schalten, aber wenn man so viele davon hat, erscheint mir das laden umständlich, oder?

wichtig wäre mir mal jetzt in erfahrung zu bringen bei welchen akku-typen die Spannung im Betrieb wie schwankt... könnte sich als sehr wchtig erweisen, wenn ich da meinen antrieb ran hänge...