starker Motor für "Wagen" auf Schienen + Motorsteu

[konstii]

Hallo,
Also ich bin schon seit einiger Zeit verzweifelt auf der Suche nach einem geeignetem Motor.
Ich brauche den Motor für folgendes.
Ich habe vor mir einen Wagen zu bauen der auf 2 Stahlseilen läuft. Die Seile sind 200m lang. der Wagen hat ein Gewicht von max. 7-10Kg.
Der Antrieb funktioniert über BMX-Reifen
So wird das ganze dann in etwa aussehen:
http://ninjacam.net/images/GALLERY/elevation07-4.jpg
Mein Problem ist nun jedoch der Motor.
Der Wagen soll mit max. 45km/h fahren können.(Wären bei einem Rad von 20" 8,125u/sek) Wichtig ist jedoch auch das er auch schön langsam fahren kann.
Da ich noch nicht genau sagen kann wie stark die Steigung sein wird, wäre ich für einen starken Motor um genug Reserven zu haben.
Anfänglich dachte ich an den hier:
http://www.robotmarketplace.com/products/MAG-S28-400.html
Bin mir jedoch nun nicht sicher ob der nicht schon zu stark ist.
Mein zweites Problem ist die Motorsteuerung.
Ich würde einfach so einen Joystick wie bei Modellautos brauchen. (Vor- und Rücklauf in versch. Geschwindigkeiten) Ich finde jedoch nur Platinen, ohne wirklichem Eingabegerät (Joystick)
Sorry falls die Fragen etwas lächerlich erscheinen, aber ich hab auf dem Gebiet echt null Ahnung.
Vielen Dank schonmal!!!!

[vohopri]

Hallo Konsti,

du willst also ca 500 U/min haben. Als nächstes musst du die erforderliche Leistung abschätzen. Die setzt sich zusammen aus der Masse des Wagens samt Payload, der maximalen Steigung, der maximalen Beschleunigung und der Reibung der Anlage. Das alles muss mal kalkuliert werden.

Dann kann es ans Katalogblättern gehen. Ein Getriebe wirst du wohl so wie Mario auch brauchen.

grüsse,
Hannes

[s.o.]

Im Wiki gibt es einen Artikel Motorkraft berechnen. Schon mal durchgelesen?

[konstii]

Danke für die Antworten!!!
Also ich blick mich bei der Berechnung absolut gar nicht mehr durch :(
Aber der Motor den ich im ersten Post verlinkt habe, müsste eigentlich passen. Er ist sicherlich etwas überdimensioniert, aber besser als zu klein.
http://www.robotmarketplace.com/products/MAG-S28-150.html
Der ist mit seinen 3ps auch ausreichend.
Gibt es sowas oder vergleichbares auch in Österreich bzw. Deutschland zu kaufen?
Welches Getriebe könnt Ihr empfehlen.
Ist es eigentlich möglich diese Motorsteuerung zu verwenden:
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=65&products_id=209
Wie verbinde ich die dann an einen Joystick? z.B den hier: http://shop.conrad.at/ce/de/product/705200/

Danke!!!

[s.o.]

Ich zitire mal:

Motor:
Max current 285 Amps ~24 Volt

Der Treiber schafft 9 Amps - bei 24 Volt sind das 216 Watt.... Mir persönlich wäre da arg wenig luft vorhanden...

[vohopri]

Hallo nochmals,

Ohne Rechnung würde ich nie einen Motor kaufen und erst recht keine Empfehlung abgeben. Sorry - das würde ich für unseriös halten.

[EDIT: Der Link zur Motorsteuerung funktioniert inzwischen. Der Fehler lag hier.]

grüsse,
Hannes

[konstii]

Sorry aber ich blick mich bei den hunderten Rechnungen da echt nicht durch :( und Die Rollreibung kann ich ja auch nicht wirklich berechnen.
Wenn ich mich an dem oben verlinktem System orientiere sollte es mehr aus passen. Die haben folgende Daten:
http://ninjacam.net/NewFiles/specstext.gif
Der Link zur Motorsteuerung sollte eigentlich passen.

[oberallgeier]

... Wagen ... der auf 2 Stahlseilen läuft ... 200m lang. der Wagen hat ein Gewicht von max. 7-10Kg ...Hübsche Aufgabe zur Seilkurve.

Ich nehme mal an, dass die Seile maximal 5 mm effektiven Stahldurchmesser haben (effektiv => zur Berechnung der Fläche aller Litzen - wenns nicht nur zwei einzelne Drähte sind). Dann wiegt ein Seil schon mal rund 30 kg mit entsprechendem Durchhang. Dann kommt noch der Wagen dazu. Pfiffig wird die Aufgabe dadurch, dass die Steigung umso größer wird, je näher der Wagen an ein Seilende kommt. Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, ergibt die Aufgabe eine transzendente Gleichung, die nur grafisch oder numerisch geöst werden kann. Und es sind ja zwei verschiedene Belastungsfälle: einmal Streckenlast durch Eigengewicht und dann noch Einzellast durch den Wagen. Nicht wenig Arbeit *ggggg*.

Wenn Du dann die maximale Steigung kennst, ist die Berechnung der Motorleistung eher einfach.

Viel Erfolg mit Deinem Projekt.

[Thomas$]

das zeil hängt am meisten in der mitte durch also desto näher an der mitte ist ist das gefälle/Steigung am größten. gibt es insgesammt steigung? ich wurde das durchhängen kaum beachten weil sie aja am anfang sogar beschleunigt und ab der hälfte wieder bremmst, wo das ganze schon schwung hat und der motor in seinem drehzahl optimum läuft.

[konstii]

Danke für die vielen Antworten!!
Also die seile sind 3mm im durchmesser. Jedes wiegt ca. 7kg
Steigung würd ich jetzt mal 50% sagen. Wenns etwas mehr ist störts mich natürlich auch, aber grundsätzlich reicht das schon.
Interessant wär das ganze auch komplett senkrecht, aber das macht der Motor sowieso nicht mit..(denk ich halt mal)
Was mir jedoch noch schwere kopfzerbrechen bereitet ist die Steuerung mit dem joystick..:(

[oberallgeier]

das zeil hängt am meisten in der mitte durch ...Das gilt bei dem von konstii sauber beschriebenen Belastungsfall nicht für alle Wagenstellungen.


... ich wurde das durchhängen kaum beachten ...Na ja, diese und die folgenden Aussagen will ich mal nicht kommentieren.


... 3mm im durchmesser. Jedes wiegt ca. 7kg Steigung würd ich jetzt mal 50% sagen ...50% ? ? Also 50 m Steigung auf 100 m horizontaler Strecke ! ? ! ? Das erscheint mir erschreckend viel. Da hätte ich viel weniger geschätzt. 50 % Steigung ist für viele reibungsgetriebenen Fahrzeuge nicht mehr schaffbar - auch wenn ich mit der Enduro schon 100 % gefahren bin = Rampe mit 45 Grad. Rauf - und runter. Das ist dann aber auch total stressig.

[konstii]

Nja also der wagen treibt ja nicht selber an, er hängt ja an einem Seil das mit dem motor über das laufrad verbunden ist.(so wie ne seilwinde)

[oberallgeier]

... Der Antrieb funktioniert über BMX-Reifen ...
... wagen treibt ja nicht selber an, er hängt ja an einem Seil ...Ok, das stimmt dann genau mit dem Bild überein, das mit den Reifen hatte ich anders verstanden. Ich hatte mich schon gewundert. Dann ist es doch relativ einfach: Du brauchst einen Antrieb (Motor und und und..), der nach Abzug aller Reibungsverluste rund das 1,5 fache des Wagengewichtes an Kraft auf das Zugseil aufbringt (wobei "Gewicht" jetzt als Gewichtskraft gemeint ist). Ein bisschen Sicherheit - insgesamt dann also 1,8 faches oder mehr würde ich vorsehen. Und wenn Du den Wagen die ersten paar Meter nicht sozusagen ins Bodenlose fallen lassen möchtest, sollte der Antrieb ja auch bremsen können, damit die kleinen Räder nicht ab 100 kmh aus dem Seil springen (schadet wohl Seilen und Fangvorrichtung) . . . . BTW: wie schnell drehen die Rädchen bei 45 kmh? Ich schätze: øRäder 0,1 m <=> Umfang ca. 0,3 m, bei 12m/s also 40 Ups oder 2400 Upm. Reichlich, oder?

[konstii]

Danke!
Aber was heißt das jetzt für den Motor? Kannst du irgendwelche Motoren empfehlen?
Wie siehts mit der Steuerung aus? Wie gesagt das müsste halt über den Joystick laufen.
Danke!!!!!

[Thomas$]

oberallgeier ich hab den eindruck du nimmst dir grad nur immer den teil raus der dir passt. wenn man das gesammt nimmt liegt der fehler drin das ich dachte es geht nur gerade aus und esgibt keine insgesammte steigen. ich bin davon ausgegange das die potensile enrgie (höhen unterschied zum durchhängen) in kinetisch umgewandelt wird und die dann wieder zum hochfahren genutzt wird. und für zusätzlichen speed und ersetzung der reibungsverluste sollte der motor gut sein.
konstii Joystick mit analogen ausgang (also drepoti mit hebel und bissel ringsherum) ein adc wandler von einem µC der das dann in Pwm wieder aus gibt am pwm ausgan sollte dann eine H-brücke angschlossen sein.

[oberallgeier]

Hei Thomas

es ist doch einfach: ich versuche bei meinen Antworten da zu bleiben, wo ich mich einigermassen sicher auskenne - wer das anders lieber mag, kann es so tun wie er es will. Wenn Dir diese Art nicht liegt, dann lies einfach über meine Beiträge hinweg. Mit den "ignorieren"-Button geht das ganz einfach.

@konstii: Zum Joystick steht ja schon was da - dazu kenne ich mich nicht aus. Auch solche (Gleichstrom-)Motore habe ich noch nie eingesetzt, trotzdem ein paar Gedanken: Du brauchst einen Antrieb (Motor + Getriebe incl. vermutlich ne Kettenstufe), der am Umfang des BMX-Rades die nötige Drehzahl anliefert, sodass Du Deine 12,5 m/s fahren kannst. Die Zugkraft von - aufgerundet 200 N ergibt nach der Methode Milchmädchen 2500 W. Der von Dir genannte Motor ist also etwas (wenig) überdimensioniert. Genauer ginge es erst, wenn Du ein passendes Getriebe ausgesucht hast und dessen Wirkungsgrad und den des Kettentriebes kennst. Du musst ja von den 4900 Upm des Motors für Dein BMX-Rad auf etwa 1/10tel runter. (Hoffentlich hab ich, so lange nach Mitternacht, mich nicht kräftig verrechnet).

Viel Erfolg.

[konstii]

Hi,
Vielen Dank!!!
Gibts eigentlich was vergleichbares auf dem Österreichischen/Deutschen Markt?
Würde nur ungern das ganze in den USA ordern.
Ich denk der Motor: http://www.robotmarketplace.com/products/MAG-S28-400.html
und das Getriebe: http://www.robotmarketplace.com/products/TW-TWM3.html
Dann noch ne 2:1 Kettenübersetzung, und es passt.
Welche Steuerung würd ich da brauchen?
Wie langsam kann ich den Motor dann runterregeln?

Danke!

[konstii]

Hm mal ne Idee.
Könnt die Regelung auch über einen Fahrtenregler aus dem Modellbau laufen? Da hätt ich ja dann meinen "Joystick" auf der Fernsteuerung?

[RP6conrad]

Ich soll da auch richting "grossere modellbau" gehen. Brushless Aussenlaufer Motoren von 5 kWatt sind heute Stand der Technic. Informiere sie mal bei www.torcman.de oder www.kontronik.de.
Diese BL motoren wirden durch eine "Regler" angesteurt die Stufenlos das Drehzahl anpassen kan. Ein Getriebe ist notwendig.

[yaro]

Solch einen Relgler zu bauen, ist sehr leicht.
Steuern kannst du dann über jedes nur erdenkliche Potentiometer, auch über so eins, was eine Carrera-bahn benutzt (müsstest dir so ein Joystick dann von irgendwoher besorgen).
Die Steuerung wird dann über einen Mikrocontroller geregelt. (müsstest dir dan ein bisschen was zusammenlöten).
Um den Strom auf einen so starken Motor zu übertragen, wirst du einige sehr starke FETs brauchen, die du gut kühlen solltest =)

Wenn du dich also zum selberbauen des Reglers entscheidest, Poste einfach in das forum "Elektronik", dann werde ich (und bestimmt auch viele andere) dir da gut weiterhelfen können.

Gruß, Yaro

[paddy-ol.de]

Mal ne blöde Frage zwischendurch, da ich gerade über meinen Klausuraufgaben zu Industriellen Antrieben sitzte.

Soll das ganze denn mit Akkus oder der gleichen betrieben werden?? Habe nichts dazu gelesen woher du die Leistung nehmen willst.
Denn falls du Netzspannung zur Verfügung hast währe das mit einem Asynchronmotor und einem kleinen Frequenzumrichter evtl. einfacher zu machen.

by Paddy