Sensorengesteuerter Motor

[Sorry]

Hallo Forum

Ich möchte gerne eine Solarzellenpaneel ( ca. 10x10cm) der Sonne nach ausrichten.
Die Ansteuerung wird über ein Mikrocontroller erfolgen. Höchstwahrscheinlich über den TI MSP 430.
Das Solarpaneel soll in 24h eine Umdrehung machen. Die Werte von Fotozellen werden alle paar Minuten abgefragt und nach diesen Werten soll sich dann das Paneel ausrichten.
Da das ganze als Insellösung von einem 12V Akku betrieben wird, sollte es Energiebewusst arbeiten.
Welche Art,Typ von Motor eignet sich am besten für diese Anwendung?
Also
· muss nicht ständig Arbeiten ( alle ca.2-5 Minuten werden die Werte gelesen, ausrichten, warten, ausrichten, etc.)
· muss auch Stromlos in der Position bleiben
· muss exakt sein
· sparsam (da nur 12V Auto-akku mit Laderegler das von anderen Solarpaneels gespeist wird)
· 12V Motor
· grösse egal
· evtl. ein Motor mit „Bi-shaft“.

Besten Dank
Sorry

[MrNiemand]

ein Panel mit 10x10cm liefert aber nicht gerade viel Energie!

[Sorry]

Das Paneel 10x10cm ist auch nicht für Speisung gedacht, sondern ist für Datenerfassung bezüglich der Sonneneinstrahlung.
Die Speisung wird durch den 12V-Auto-Akku übernommen.

[MrNiemand]

ach so du willst prakitsch mit dem panel die sonne "orten". is aber nich so doll denn du hast eine ausgangsapnnung und das wars. Wäre mit LDRs günstig zu realiersn oder mit mehreren Panels

[Manf]

Ich möchte gerne eine Solarzellenpaneel ( ca. 10x10cm) der Sonne nach ausrichten. ...Die Werte von Fotozellen werden alle paar Minuten abgefragt und nach diesen Werten soll sich dann das Paneel ausrichten.

Was erwartest Du denn, wo die Sonne so lang gehen wird?
Manfred

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=57376#57376

https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/nachf_hrung.jpg

[Sorry]

Meine Frage war eigentlich nicht nach dem Sinn der Sache,
ich wollte einfach nur wissen welche Art von Motor sich am besten dafür eignet.
Getriebemotor, Schrittmotor, DC-Motor etc.... was denkt Ihr?

[ranke]

Die Nachstellung nach der Sonne beträgt ja jedesmal ca. 1 Winkelgrad. Dafür sollte es in jedem Fall ein Motor mit nachgeschaltetem Getriebe sein. Die Bauart des Motors spielt dabei eigentlich eine untergeordnete Rolle, die spezielle Ausführung ist wahrscheinlich wichtiger.

· muss auch Stromlos in der Position bleiben

Ist mit allen Motoren erreichbar, das hängt in hohem Maß vom nachgeschalteten Getriebe ab.


· muss exakt sein

Auch hier ist wahrscheinlich das Getriebespiel ausschlaggebend.


sparsam (da nur 12V Auto-akku mit Laderegler das von anderen Solarpaneels gespeist wird)

Bei der geringen bewegten Masse und der kurzen Einschaltdauer sollte da eigentlich kein großes Problem auftreten.


Die Werte von Fotozellen werden alle paar Minuten abgefragt und nach diesen Werten soll sich dann das Paneel ausrichten.

Hier sehe ich das größere Problem: Was macht die Regelung bei Bewölkung, Dunkelheit (nachts), Nebel... Sie sollte jedenfalls nicht planlos umherschwenken um die Sonne zu finden. Andererseits ist der Sonnenstand bei bekanntem Aufenthaltsort nur eine Funktion der Uhrzeit, die sich relativ langzeitstabil messen läßt. Also doch der Federmotor von Manf, oder eine entsprechende elektronische Lösung?

[Sorry]

Danke ranke,
ich muss zugeben du hast mich zum überarbeiten einiger Sachen verleitet.


Das mit dem schlechten Wetter und so, das habe ich mir prinzipiell so vorgestellt.
Das Paneel wir zuerst nach den Sensoren ( an einem sonnigen Tag )ausgerichtet, danach kann es über Parameter der Sonnenlaufbahn die erforderlichen Winkelseinstellungen übernehmen. Mit der Ausrichtung des Solarpaneels über die Sensoren steht einfach eine weitere Option zur Verfügung um evtl. die Abweichung des errechneten zu erörtern.

Doch das tut nichts zur Sache bezüglich der Motoren, die mir das Paneel bewegen. Ich habe mir überlegt das der Motor sich jede Minute um 0.25 Grad dreht. d.H. bei einem Schrittmotor währen das 1440 Schritte.
Das sollte gem. meinen Berechnungen sowohl für die Vertikale wie auch Horizontale Achse genug sein.

Welchen Motor oder Getriebe würdet Ihr mir empfehlen?

Gruss Sorry

[Manf]

Man findet bei Schrittmotoren sehr kleine Ausführungen (in der Leistungsklasse) mit 15°-30° Schrittwinkel mit Spindel für Floppy Kopfpositionierungen. Dann die DruckerkopfpositionierMotoren mit 7,5°15°, Schließlich die "richtigen" mit 1,8° und ein paar mit 0,9°.
In Schritten pro Umdrehung 12, 24, 48, 200, 400.

Man könnte, wenn man ein Getriebe sparen möchte mit Mikroschrittansteuerung arbeiten. Die Unterteilung eines Schrittes wäre in:
120,- 60,- 30,- 7,2- 3,6- Teilschritte
Bis 30 machbar, also praktisch eher für die größeren Motoren.

Es sieht nach einer Lösung mit Getriebe aus.

Beim Suchen habe ich doch noch eine Zwischengröße gefunden mit 3,6° also Mikroschrittbetrieb mit 1/16 Schritt Auflösung. In der Richtung könnte man mal weiter nachdenken. Was ist leichter zu realisieren ein Getriebe oder eine Stromsteuerung für Teilschritte?
Manfred

Bei Pollin:
Schrittmotor Howard Ind. 1-19-4202
Unipolarer Stepper-Motor mit 3,6° Schrittwinkel (100 Schritte), 12 V- Betriebsspannung und 75 Strangwiderstand. (Datenblatt in unserem Downloadbereich)

Manfred

#-o
Ich bin bei Jugen Forscht dabei ein solches Solarpaneel zu bauen. Als Sensor benutze ich zwei mal zwei sichjeweils gegenüberligende, schräg auseinendergekippte Fototransistoren, diese bilden ein Messbrücke, deren Spannung stabilisiert und dann über Treibertransistoren auf den jeweiligen Motor geleitet werden. Außerdem habe ich noch einen 5. Fototransistor, mit dem die Helligkeit gemessen wird. Wenn eine bestimmte Helligkeit unterschritten wird, startet ein Timer (NE555) und gibt nach einiger Zeit erst ein Signal (wegen der Wolken).
Ist dieses Signal gegeben, schalten die Stabilisierungen auf diese Spannung und leiten diese zu den Motoren, damit es sich Nachts zurückdreht. Zusätzlich sind noch zwei Entschalter an jeder Achse montiert. Der stromverbrauch liegt bei ungefähr 20mA.

[Manf]

#-o
...Wenn eine bestimmte Helligkeit unterschritten wird, startet ein Timer (NE555) und gibt nach einiger Zeit erst ein Signal (wegen der Wolken).
Ist dieses Signal gegeben, schalten die Stabilisierungen auf diese Spannung und leiten diese zu den Motoren, damit es sich Nachts zurückdreht. ... Der stromverbrauch liegt bei ungefähr 20mA.
Wenn die Sonne sich nicht zu hektisch bewegt kann man ja auch sonst dem Regler öfters eine Pause gönnen.
Manfred

Verwende bitte einen beliebigen aber konstanten Namen.

[sigo]

Nimm eine große starke Uhr.

Wenn du dann misst, welcher der beiden Quarz-Anschlüsse ein Eingang ist, und welcher der Ausgang, lötest du dennQuarz aus und schließt über open Drain, einen C-Mos-Baustein oder MOSFET an..

Nun kannst du mit dem 430er den Takt selbst erzeugen und zwar genau die halbe Frequenz.

Nun folgt die Uhr schonmal der Sonne.

Jetzt kannste noch den Takt korrigieren.

Sparsamer sollte es nicht gehn. Die Uhr muss es nur schaffen, die Solarzelle/Modul zu bewegen.


Du kannst auch das Modul separat sehr gut lagern und dann mit einem 2:1 - Getriebe (Gummiband und Riemenscheiben?) das Modul drehn..

Sigo

[forbes]

Man darf bei der Uhr nachführung nicht übersehen dass eine Stunde im Azimut nicht 15° sein müssen im Januar 14° im März 20° ermittelt 11
bis 12 Uhr
Mal nachschauen bei www.mein-skerbersdorf/lage/digisuhr.htm
Man kann auch einen kleinen Schrittmotor über einen Schaltnocken
synchronisieren mit einem schweren getriebemotor der etwas schneller drehen soll.ZB Schrittmotor 2U/min.... Getriebemotor unter Last 3 U/min
der Getriebemotor braucht auch eine Schaltnocke

[Hessibaby]

Mit einer Uhr ist das sicherlich nicht realisierbar, da sich der Einstrahlwinkel je nach Jahres- und Uhrzeit ändert. Die Sonne ist nun mal nicht, wie ein Satellit, geostationär. Meiner Meinung nach benötigt man an jeder Ecke des Panels einen Sensor (z.B. LDR) und muß über eine Mittelwertbildung das Panel auf maximale Einstrahlung ausrichten. Die Solarkraftwerke in Spanien arbeiten mit Hohlspiegeln die die Sonnenstrahlen gebündelt auf die Panels reflektieren. Bei dieser Anordnung wird der Reflektor zusammen mit dem Panel mittels einer Schenk-/Neigevorrichtung auf Optimum ausgerichtet. Im Zentrum des Hohlspiegels wird die Temperatur gemessen um festzustellen ob die Energie der Sonneneinstrahlung für die Stromerzeugung ausreichend ist.
Gruß Hartmut

[sigo]

Da fällt mir ein:

In Gelsenkirchen an der FH hat mal ein Prof. mit beidseitig dotierten Solarzellen experientiert, die also auf beiden Seiten eine n-Schicht hatten und so aus dem selben Stück Silizium das doppelte rausholen sollten.

Das geht natülich nur, wenn diese Zellen nachgeführt werden und von beiden Seiten Licht bekommen, z.B. über einen Parabolrinnenspiegel.

Aber selbst statisch montiert, über einer weißen Kieselfläche oder als Streifen auf Distanz vor einer hellen Hauswand, sollen sie mehr bringen als nur durch die direkte Bestrahlung. Hab leider nichts mehr davon gehört..

Sigo