Hallo zusammen, ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit berührungslos ca. 40-50W Leistung bei um die 12V +/- 20% über ein sich drehendes Gelenk zu übertragen. Schleifringe scheiden aus Kosten/Zuverlässigkeits/Verschleißgründen aus. Die Anwendung ist in einem batteriebetrieben Gerät, so dass der Übertrager nach Möglichkeit keine hohen Ruhestromverluste haben soll. Der erlaubte Luftspalt sollte im Bereich 1-2mm liegen. Da ich das Rad nicht neu erfinden muss, würde ich auch auf eine fertige Komponente setzen (komplettes Modul oder fertiger Trafo..). (Kostenfrage) Alternativ müsste ich soetwas selbst entwickeln. Meine Idee ist es den Trafo mit zwei Ferrit-Halbschalen aufzubauen. Hauptproblem wird wahrscheinlich der Schaltregler werden: 1. Die Montagetoleranzen bestimmen den Luftspalt und damit massiv die Hauptinduktivität. 2. Eine direkte Rückkoppelung von der Sekundärseite zum Regler ist nicht möglich. Damit müsste die Regelung auf der Primärseite blind erfolgen, oder besser noch sekundärseitig erfolgen (z.B. Resonanzwandler). Hat jemand einen Vorschlag für ein fertiges Produkt? Hat jemand einen Vorschlag wie man die Entwicklung für ein solches Gerät anpackt?
@ Michael O. (mischu) >ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit berührungslos ca. 40-50W >Leistung bei um die 12V +/- 20% über ein sich drehendes Gelenk zu >übertragen. >Der erlaubte Luftspalt sollte im Bereich 1-2mm liegen. http://www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter#Weblinks
Michael O. schrieb: > Schleifringe scheiden aus Kosten/Zuverlässigkeits/Verschleißgründen aus. Also ich habe noch keinen ordentlich dimensionierten Schleifringübertrager gesehen, der nicht zuverlässig wäre. Früher waren die mal anfällig für Korrosion, aber das ist mittlerweile durch passende Materialien und Schleifergeometrien weitestgehend gelöst, also sollte Verschleiß kein Grund mehr gegen Diese sein. Ein Argument wären noch die Kosten, die tatsächlich nicht gerade gering sind. Allerdings haben Schleifringe im Gegensatz zu Übertragern gleich welcher Art unschlagbar geringe Verlustleistungen. Frank
Michael O. schrieb: > Die Anwendung ist in einem batteriebetrieben Gerät, Na, dann die Batterie direkt auf die Welle ... Gruß Jobst
Hallo zusammen. vielen Dank Falk für den Tip. Schaue ich mir in der Simulation mal an. Kritisch ist denke ich das Anschwingverhalten und eine Strombegrenzung. Die lassen sich sicher hinzu bauen. Schleifring scheidet aus, da sonst das Lager vollständig gegen Wassser und Stäube gekapselt werden müsste und die Monteure auch die Abstände von Scheibe zu Abgriff mit geringsten Toleranzen justieren müssen (bei zu geringem Anpressdruck => unsicherer Kontakt, bei zu hohem Anpressdruck => drastischer Verschleiß und dann später Kontaktverlust). Batterie im bewegten Teil haben wir aktuell, ist aber zu schwer und bei Akkutausch zu unflexibel. Wir haben schon einige Schleifringe angefragt. Die liegen bei Einzelstücken gerne bei 500 EUR pro Satz. Zudem ist die maximale Strombelastbarkeit pro Kontakt häufig bei 1A gedeckelt. Nee, da ist mir eine induktive Lösung in allem viel lieber.
Michael O. schrieb: > Schleifring scheidet aus, da sonst das Lager vollständig gegen Wassser > und Stäube gekapselt werden müsste und die Monteure auch die Abstände > von Scheibe zu Abgriff mit geringsten Toleranzen justieren müssen (bei > zu geringem Anpressdruck => unsicherer Kontakt, bei zu hohem > Anpressdruck => drastischer Verschleiß und dann später Kontaktverlust). Deine Argumente kann ich nicht so wirklich nachvollziehen. Hast Du schon mal hier nachgesehen: http://www.schleifring.de/
@ Michael O. (mischu) >vielen Dank Falk für den Tip. Schaue ich mir in der Simulation mal an. Welche Simulation? Ich meinte die Links zu den Firmen, die das komplett anbieten. >Schleifring scheidet aus, da sonst das Lager vollständig gegen Wassser >und Stäube gekapselt werden müsste und die Monteure auch die Abstände >von Scheibe zu Abgriff mit geringsten Toleranzen justieren müssen (bei >zu geringem Anpressdruck => unsicherer Kontakt, bei zu hohem >Anpressdruck => drastischer Verschleiß und dann später Kontaktverlust). Da wir deine Anwednung un den mechanischen Aufbau nicht kennen, kann man das schwer kommentieren. >Wir haben schon einige Schleifringe angefragt. >Die liegen bei Einzelstücken gerne bei 500 EUR pro Satz. Die induktive Variante wird auch nicht umsonst zu haben sein, möglicherweise sogar teurer als ein Schleifring. >Zudem ist die maximale Strombelastbarkeit pro Kontakt häufig bei 1A >gedeckelt. Kaum. Die Bandbreite auf dem Gebiet ist deutlich höher. >Nee, da ist mir eine induktive Lösung in allem viel lieber. Es ist EINE mögliche Lösung, in die man sich aber nicht von vorn herein festbeißen sollte.
Hallo, die Frage ist die: Muß eine Leistung oder ein Signal übertragen werden, oder wird eine Spannung am bewegten Teil gebraucht? Versuche mal die Anforderungen besser zu beschreiben. Im falle das eine Versorgungsspannung gebraucht wird, ist eine reine Induktive Lösung (Dynamoprinzip) möglich. Die ist dann eine alternative zu den Vorschlägen. Zu den Vorschlägen von @falk - da sind mittlerweile sogar hohe Zuverlässigkeiten erreicht, die über die Schleifringe übertragen werden, die teilweise sogar Flugtauglichkeit- Zulassungen erreichen. und das bei Leistungen im Bereich bis 200W. LG Ralf
Mit was für einer Geschwindigkeit dreht sich dein Gelenk? 365 Umdrehungen je Jahr 365 Umdrehungen je Tag 365 Umdrehungen je Stunde 365 Umdrehungen je Sekunde nitraM
Hi zusammen, wir haben eine von Hand gedrehtes Teil, damit liegen wir maximal bei 1-2 Umdrehungen / Sekunde, in der Praxis wird das Teil deutlich langsamer bewegt. Zu übertragen ist nur die Energie für die Steuerungselektronik über das bewegte Gelenk aus einem Akku. D.h. die Eingangsspannung entspricht der Akkuspannung und ist damit variabel je nach Ladezustand. Als Dichtigkeit haben wir IP54 oder besser definiert. Eine Anfrage bei Schleifring z.B. lieferte: Als kontaktierende (Schleifring) Variante bei 100 Stück liegt man schnell um 1000 EUR / Stück. Induktiv wird es nochmal deutlich teuerer. Inklusive wäre zumindest das Lager mit Kapselung.
Lösungsvorschlag gemäß Deiner bisherigen Anforderungen: http://www.igus.de/wpck/default.aspx?pagenr=7085&C=DE&L=de&WT.mc_id=NLDE-293B
@ Michael O. (mischu) >Zu übertragen ist nur die Energie für die Steuerungselektronik über das >bewegte Gelenk aus einem Akku. Was macht die Steuerung mit 50W? D.h. die Eingangsspannung entspricht der >Akkuspannung und ist damit variabel je nach Ladezustand. Viele Weg führen nach ROM. Einen Akku habt ihr ja im Moment in dem drehbaren Teil. Frage: Kann man dort Energie einsparen, und damit den Akku deutlich verkleinern? Wenn nein, muss man wohl über Schleifring/Induktiv nachdenken. Alternativ baut man einen Generator "rückwärts" in den drehbaren Teil, dann muss aber der Handkurbler die 50W aufbringen. Gepuffert sollten die dann auch sein, allerdings macht das ein deutlich kleinerer Akku oder SuperCap. >Als Dichtigkeit haben wir IP54 oder besser definiert. Hmm. >Eine Anfrage bei Schleifring z.B. lieferte: >Als kontaktierende (Schleifring) Variante bei 100 Stück liegt man >schnell um 1000 EUR / Stück. Induktiv wird es nochmal deutlich teuerer. >Inklusive wäre zumindest das Lager mit Kapselung. ;-) Nicht wahr, da sind die oben genannten 500 Euro doch schon ein Schnäppchen. Naja, der Preis ist logisch, denn es wird eine vollprofessionelle, industrietaugliche Lösung Made in Germany geliefert. Da gibts keine Aldipreise. >ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit berührungslos ca. 40-50W >Leistung bei um die 12V +/- 20% über ein sich drehendes Gelenk zu >übertragen. 50W bei 12V sind 4A. >Schleifringe scheiden aus Kosten/Zuverlässigkeits/Verschleißgründen aus. Kosten, sonst nix ;-) >Die Anwendung ist in einem batteriebetrieben Gerät, so dass der >Übertrager nach Möglichkeit keine hohen Ruhestromverluste haben soll. Moment, die Gesamtenergie kommt auch aus einer Batterie? Aber die ist im festen Teil untergebracht? Für 4A Dauerstrom muss die aber auch schon "etwas" größer sein. >Der erlaubte Luftspalt sollte im Bereich 1-2mm liegen. Ist kein Thema, den Artikel Royer Converter kennst du ja schon. Sowas kann man auch selber entwickeln, aber das macht man nicht mal fix in einer Woche. Muss man schlicht Entwicklungszeit/kosten und Risiko mit den Kosten fertiger Lösungen vergleichen. Je kleiner die Stückzahl und umso weniger man auf dem Gebiet Erfahrung hat, umso mehr sollte man eine fertige Lösung kaufen!
Fritz.A. schrieb: > Lösungsvorschlag gemäß Deiner bisherigen Anforderungen: > http://www.igus.de/wpck/default.aspx?pagenr=7085&C... Cool, die Teile kannte ich auch noch nicht. Leider nix für mich, da der drehbahre Teil keinen Anschlag haben soll sondern beliebig oft gedreht werden soll. Falk Brunner schrieb: > Was macht die Steuerung mit 50W? Wir steuern zwei Schrittmotore an. Aktuell ist der Leistungsbedarf im Bereich 10-20W, wollen aber noch Luft nach Oben haben. Falk Brunner schrieb: > Frage: Kann man dort Energie einsparen, und damit den > Akku deutlich verkleinern? Haben wir schon. Allerdings soll der Akku tauschbar sein und wir müssen das Gewicht des drehbaren Teils stark reduzieren => Akku muss raus. Tatsächlich könnte man über eine leichte Pufferung zur Überbrückung von Versorgungsschwankungen nachdenken. Aber große Lastspitzen haben wir auch nicht... Falk Brunner schrieb: > Naja, der Preis ist logisch, denn es wird eine > vollprofessionelle, industrietaugliche Lösung Made in Germany geliefert. > Da gibts keine Aldipreise. Keine Frage. Aber ich muss ja nicht einen C-Klasse kaufen wenn es auch der Polo tut. Wir brauchen einfach kein Highend an der Stelle. Falk Brunner schrieb: >>Schleifringe scheiden aus Kosten/Zuverlässigkeits/Verschleißgründen aus. > Kosten, sonst nix ;-) Ja, war ein bischen flapsig formuliert. Aber bei dem Schleifring ist es mit dem Ring allein nicht getan - hier muss ja noch das Lager komplett gedichtet werden für >= IP54. Ich meine damit die Systemkosten. Falk Brunner schrieb: > Ist kein Thema, den Artikel Royer Converter kennst du ja schon. > Sowas kann man auch selber entwickeln, aber das macht man nicht mal fix > in einer Woche. Muss man schlicht Entwicklungszeit/kosten und Risiko mit > den Kosten fertiger Lösungen vergleichen. Je kleiner die Stückzahl und > umso weniger man auf dem Gebiet Erfahrung hat, umso mehr sollte man eine > fertige Lösung kaufen! Ja, da gebe ich Dir recht. Da sollte man schon Erfahrung haben bevor man sich daran traut. Andererseits habe ich schon so wilde schlechte Schaltungsaufbauten gesehen die irgendwie auch noch funktioniert haben .... Bei 100 Stück reden wir von 100.000 EUR Kosten. Da kann man sich dann auch mal den einen oder anderen Monat hinsetzen, um einen Royerkonverter durchzusimulieren und aufzubauen.
@ Michael O. (mischu) >Bei 100 Stück reden wir von 100.000 EUR Kosten. Da kann man sich dann >auch mal den einen oder anderen Monat hinsetzen, um einen Royerkonverter >durchzusimulieren und aufzubauen. Kann man. Halt uns auf dem Laufenden! Mit zwei größeren Schalenkernen so in Richtung PM62 könnte das was werden, 20W sind schon in den Beispielaufbauten erreicht worden, mit deutlich kleineren Trafos!
http://www.epcos.de/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/Ferrites/PMPPCoresHalves/Page,locale=nn.html Mit dem würde ich anfangen. http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/pch_70_14_5.pdf Gibt es hier https://www.distrelec.de/ps-70-x-14-5-kern-n22/tdk-epc/b65945-a-x22/332216 Wenn das nicht reicht, hat ne Nummer größer http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/pch_150_30.pdf
Hast du eigentlich mal die anderen Firmen gefragt? http://www.j-lasslop.de/produkte/kontaktlose-energie-und-datenuebertragung.html http://www.enasys.de/de/produkte/kontaktlose-energieuebertragung.html http://www.kontenda.de/ http://www.mesa-systemtechnik.de/
@ Michael O. (mischu) >>Bei 100 Stück reden wir von 100.000 EUR Kosten. Da kann man sich dann >>auch mal den einen oder anderen Monat hinsetzen, um einen Royerkonverter >>durchzusimulieren und aufzubauen. Schon was passiert mit der Übertragung?
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