300W+ Motoren - Technologiewahl, Details und Beschaffung

[iwo]

Hallo!

Nachdem hier soviel Wissen geballt ist, wuerde ich gerne meine Motorenwahl diskutieren, und bitte um Tips und Infos.

Anforderung: 100-150kg (hauptsaechlich Akkus) mit knackigen 30km/h durch die gegend wuchten

Das ganze soll mit 2/4 einzelgetriebenen Raedern funktionieren, fuer die ich mir Motor->Getriebe->Doppelkardan->Rad vorgestellt haette.

Mein erster Ansatz zu den Motoren waeren 2Stk 24V DC 350W brushless Motoren - und als passionierten Bauer nicht flugtauglicher Flugmodelle, wuerd ich die natuerlich mit 36V speisen

Das ganze auf 25cm Raeder, Motor 5000U/min und 8:1 Untersetzung, als Drehmoment vor Getriebe haette ich mir rund 10Nm ausgedacht.

Wenn ich mir so die verfuegbaren Produkte in diese Richtung ansehe, dann kommts mir so vor, als haette ich das Drehmoment haushoch ueberdimensioniert?

Und dann gibts noch die leidige Frage, ob es nicht bessere - akkuschonendere Motortypen gibt.

Besonders Kopfzerbrechen bereitet mir auch das 'Anfahren', da ich ueberhaupt keine Vorstellung habe, welche Leistungen noetig sind, um 150kg aus dem Stand zu bewegen.

Als Kleinhirn fuer erste Versuche hab ich mir mal 'nen MEGA32 zurecht gelegt, da ich beim 90s2313 staendig den Programmspeicher voll habe

Vielleicht kann mir ja jemand dabei helfen Licht ins Dunkel zu bringen.

Gruss
jens

[UlrichC]

Tach Jens
hört sich schon ein wenig gewaltig an was du da bauen möchtest.
Mit der Motorleistung (2x350 Watt) liegst du im dunkelgrünen Bereich.
Is also ausreichend. Beim Anfahren werden ca. 20-30 Ampere in den Leitungen glühen je nach Voltage usw.
Das Anfahren selbst sehe ich nicht so tragisch, hierfür würde weniger als die Hälfte deiner Motorleistung genügen.

Die Brushless-Motoren sind derzeit wohl die beste Wahl.
Die Akkuschonung könntest du "wenn", nur durch kleinere Motoren erwirken. (Denn 350 Watt bleiben 350 Watt egal wie du es wendest.)
Ich selbst habe 20 Euro E-Scooter-Motoren von Ebay verbaut
Bild hier  
... solche "normalen" DC Motoren haben dann einen kleineren Wirkungsgrad. (Sind also schlechter)

Was mich etwas stutzig macht ist die Geschichte mit dem ATMega32.
Was hast du mit dem Ding vor?
Bedenke, bei 30 Km/h genügt ein "Kleinhirn" nicht mehr.

Schöne Grüße
Christian

[dundee12]

Hehe^^
Ich habe noch 750Watt Motoren zum Verkauf! Ist zwar überdemensioniert aber man kann sie ja auf 12Volt oder so laufen lassen und auf gerade Strecke mal richtig auspowern lassen....

Bei Interesse schreib ne PN!

[iwo]

@UlrichC

Hmm... was bringen denn die Motoren an Leistung? (Iwo spuert ein ununterdrueckbares 4x4 aufkomen)

Bezueglich dessen, was ich vor habe, handelt es sich um 'ne typische Bot-Anwendung - ohne (aeeeh... fuer den Laien zu komplizierten!) Plan mit variabler Geschwindigkeit in einem gesicherten und beaufsichtigten Gelaende umherdonnern

Und natuerlich rechtzeitig Tempo wegnehmen und Richtung aendern - also eher leichte Kost.. bis auf die Sensorik.

Dabei soll das Teil auch leichte Steigungen (max. 10%) mit akzeptabler Geschwindigkeit ueberwinden koennen.

Es wird also der Albtraum jedes Bot-Hassers... eine Killermaschine mit dem unaufhaltsamen Drang sich selbst und Dinge in Ihrer Umgebung zu vernichten

Beim weiteren Gruebeln bin ich auch auf die Frage gestossen, warum man nicht irgend so ein wiziges Teil von Moerdermotor Verwenden kann, das mit 15.000rpm dreht, und es dann 30:1 untersetzt?

Bis auf das nervenzerfetzende Geraeusch sollte das doch auch vertretbare Ergebnisse liefern, oder steigen die Verluste im Getriebe linear (oder sogar exp.) mit dem Verhaeltnis?

Vielen Dank schonmal fuer die Antworten!

Gruss
Jens

[HannoHupmann]

@iwo, jetzt muss ich doch mal ganz dumm fragen, 30km/h da fährt dir das Gefährt sehr schnell aus der Funk bzw. Sichtweite und muss auf hindernisse sehr gut reagieren, bzw. sehr schnell. Des weiteren find ich es etwas übertrieben 150kg zu berechnen. Ich mein ist ja schön und gut es mit Autobatterien oder Bleiakkus zu betreiben. Aber die Spirale geht in die eine wie in die andere Richtung (schwerer Akkus --> bessere Motoren, leichterer Bot --> billigere Motoren).

So ein Modell- RC Auto bringt es auch auf 30 bis 70km/h und ist seeeeehr viel kleiner. Also ich würde mein Konzept nochmal überdenken, bevor ich mir die Motoren dazu überlege.

Was soll den der Roboter noch können ausser mit 30km/h geradeaus gegen das nächste Hinderniss donnern?

[iwo]

Zuerst mal moechte ich anmerken, dass ich durchaus vor habe, keinen Schalter (vollgas/stop) fuer die Geschwindigkeitsregelung zu verwenden, sondern als Standardtempo eher an etwas denke, das man mit leichtem Lauf halten - bzw. mit etwas Anstrengung einholen kann - auf einem abgegrenzten unebenen Gelaende kann man dann schoen mal austesten welche Geschwindigkeiten moeglich sind, etc.

Hindernisse erkennen und Richtung aendern sind bei 10-15km/h sicherlich genug Problem, um das mit dem 'was noch' getrost ausser Acht lassen zu koennen

Besonders, wenn man dann mit unterschiedlichen Schwerpunkten auch beachten muss, dass das Teil nicht in eine unerwuenscht Lage (wheels up) kommt.

Andererseits soll es aber auch wenn man ein notebook seriell draufpackt ggf. groessere Steigungen (zB 45°) mit saftigem Anlauf ueberwinden koennen.

Es wird also hauptsaechlich ein Versuchsaufbau, um Fehler zu machen und daraus zu lernen - wobei sich bei diesem Gewicht schon etwas relativ robustes fabrizieren laesst, dass nict nach edem Fehlschlag neu aufgebaut werden muss

[Tuxy]

Der mechanische Teil/Aufbau würde mich mal stark intressieren,
kannst du in diese Richtung mal einige Infos geben?

[HannoHupmann]

Ich weis nicht aus was du Fabrizieren willst und was als Fehlschlag definiert wird. Allerdings sind die Probleme bei 150kg schon enorm was das Mechanische angeht. Zum einen brauch es eine wirklich vernünftig Kugelgelagerte Achsaufhängung sowie ordentliche Lenkung um die Querkräfte beim Lenken abfangen zu können.
Eine Federung ist ebenso zu empfehlen da jeder Stoss bei etwas geschwindigkeit sehr hart übertragen wird.

Warum ich das alles sag ist ganz einfach darum, weil du dir vielleicht einiges an Arbeit und Umständen sowie Geld sparen kannst, wenn der Roboter sagen wir mal unter 30kg läuft. Wenn es darum geht einen Laptop mit 30km/h, etwas sensorig und vielleicht einer fahrdauer von 30mins dann denke ich dass eine Aluminiumkonstruktion locker unter 20kg bleibt. Robust kann diese genauso sein.

Um allerdings mehr Angaben zu Gewichtsersparnis oder besserer Konstruktion geben zu können, brauche ich konkretere Vorstellungen was du bauen willst.

Ganz im Ernst von mir aus kannst du ein 1000kg Roboter bauen, aber in meinen Augen ist es halt rausgeworfenes Geld und für jedes kg das du rumfährst brauchst du nochmal ein halbes Kg um den Antrieb und die Akkus rumzufahren.

[UlrichC]

Hallo Jens hallo zusammen
Die Motoren haben ca. 100 Watt.
Ich habe mich für mittlerweile 1 1/4 Jahr für die entschieden, weil sie leise, günstig und für meine Vorhaben ausreichend dimensioniert waren.
Ich wollte mit 100 Kg und nur 5-7 km/h fahren und dachte mir dass ich mit 20 Euro pro Motor nicht viel kaputt machen kann.

Ich habe nicht gänzlich verstanden was du machen möchtest, deshalb meine Interpretation.
...
Du willst einen Roboter auf Rädern bauen, der die Urinstinkte des Menschen bezüglich martialisch geartete beschleunigte Massen anspricht.
(So eine Art Dino auf Rädern)

Dabei soll dieses Teil mit Sensorik ausgestattet werden die es erlauben, automatisch Hindernissen auszuweichen.

Ein Laptop soll als Steuerung verwendet werden können.

Eine Motorsteuerung soll die Geschwindigkeit regeln können.

Du "denkst" das Teil wiegt später mal 150 Kg.
...
Nun denn,
das Teil kann dich per Definition auch mit der Hälfte an Gewicht um dein wertes Leben bringen. Jeder klar denkende Mensch (also auch Nicht-Bot-Hasser) würde solch einem Gerät aus dem Weg gehen wollen.

Die Sensorik, soweit es sich hierbei um handelsübliche Abstandssensoren (IR/US) handelt, wird nur bis ca. 5 Km/h sicher arbeiten können. Für mehr Geschwindigkeit sind die Verarbeitungs&Rechen-zeiten deines ATMega bzw. der Sensoren zu langsam.
Stell dir einfach vor, du färst auf eine Wand zu, die du aber zu spät erkennen kannst.

Motorsteuerungen die über Fernbedienungen sowie Laptop gesteuert werden können gibt es zu kaufen.
Soweit du dass nicht selbst machen kannst, gilt die Regel:
Je größer der Strom desto höher der Preis.

Ein großer Bot wird automatisch schwer, du solltest dir daher eher Gedanken zu den Abmessungen und versuchen Gewicht zu sparen anstatt beim Gewicht zu beginnen.
...
Insgesamt glaube ich nun gerade dass du einen sogenannten „*Kampfroboter“ bauen möchtest.
... aber dich zu den friedlichen Roboterbauern "verlaufen" hast.

Schöne Grüße
Christian

*Kampfroboter= Ferngelenktes Schlachtgerät?

[DerWarze]

Hallo

Ich würde BLDC Außenläufermotoren nehmen da fällt die ganze Mechanik für Getriebe usw weg, damit steigt auch der Wirkungsgrad. Die Ansteuerung (4Q) von Motor(en) und Fahrsteuerung würd ich in getrennten Controllern machen sonst reicht die Performance nicht.

Hab mal mit einem 250W Außenläufer als direktangetriebenen Rad einen Transportwagen gebaut der locker 150kg bewegen konnte. Allerdings sollte der nur max 5kmh fahren und schon da merkt man das die Masseträgheit da ein nicht zu unterschätzendes Element ist. So ein Teil bei 30kmh (wenn sich's aus welchem Grund auch immer selbständig macht) würd ich mir nur hinter einem festen Gitter zumuten.