Hallo Forum, ich würde gerne die eine Solarzelle der Sonne nachführen. Die Solarzelle ist etwa so groß wie ein DIN A3 Blatt, also etwas größer :-) zu Steuerung benutze ich das DCF 77 Signal mithilfe dessen ich die aktuelle Position der Sonne ermitteln kann. Als Schrittmotor würde ich folgenden kaufen: http://www.distrelec.at/de/hybrid-schrittmotor-mm-05-nm-400-ma-moons-14hy7002/p/15446117 Kann mir jemand sagen welche Schrittmotortreiber passend wäre? wie Sieht es mit der Verlustleistung aus, da sich der Motor ja sehr langsam dreht. Diese dürfte sich ja eh nur dann entwickeln wenn sich der Motor dreht, ansonsten dürfte der Chip ja keine Verlustleistung haben. Mit welcher Last, kann ich den Motor betreiben? für Antworten wäre ich sehr dankbar :-)
Michael schrieb: > zu Steuerung benutze ich das DCF 77 Signal mithilfe dessen ich die > aktuelle Position der Sonne ermitteln kann. Hm, das wäre mir etwas zu kompliziert. Ich werde zwei/drei Photodioden benutzen. Michael schrieb: > Als Schrittmotor würde ich > folgenden kaufen: Warum einen Schrittmotor und keinen DC-Motor? Schritte zählen für die Position kann man machen, besser ist aber man schaut genauer hin. Dann muss man keine Angst haben, dass der Stepper Schritte verliert. Michael schrieb: > Kann mir jemand sagen welche Schrittmotortreiber passend wäre? Also 0815-Stepper-Treiber benutze ich gerne den A4988. Bei Watterott bekommt man den Treiber fertig auf Platine für nicht mal 7 Euro: http://www.watterott.com/de/Pololu-A4988-Schrittmotortreiber Geht bis 2A Phasenstrom ;)
Das mit den Schritten habe ich mir auch schon überlegt. mein zweiter Gedanke war dann ein Servomotor, was wiederum noch aufwendiger wäre. An die Dioden habe ich auch schon gedacht, allerdings weiß ich nicht ob sich sowas realisieren lässt und vor allem wie? einfach eine Trennwand aufstellen bei der sich 2 Dioden befinden? je nachdem welche stärker beleuchtet wird wird dann der Motor justiert? würde das dann auch mit einem "normalen" Motor gehen oder ist da ein Schrittmotor besser geeignet?
Zum Treiber: möchtest du einen fertigen Treiber kaufen oder selbst basteln? Zur Verlustleistung und Belastbarkeit würde ich sagen: teste den Motor mit dem jeweiligen Treiber persönlich im Labor od wo auch immer :) Um welchen Grad wird sich der Motor bewegen? Wird er 360° Umdrehungen machen? Kannst du das eventuell nochmal beschreiben was du genau mitm Motor wie rotieren magst? Wie schwer ist das "Ding" was du bewegen möchtest?
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Michael schrieb: > mein zweiter Gedanke war dann ein Servomotor, was wiederum noch > aufwendiger wäre. Wenn man einen Schrittmotor richtig einsetzt ist er nicht weniger aufwendig als ein DC-Motor oder Servo-Motor. ;) Ein Schrittmotor kann natürlich einfacher sein, wenn ich mit Schrittverlust und ähnlichem Leben kann. Michael schrieb: > einfach eine Trennwand aufstellen bei der sich 2 Dioden befinden? je > nachdem welche stärker beleuchtet wird wird dann der Motor justiert? > würde das dann auch mit einem "normalen" Motor gehen oder ist da ein > Schrittmotor besser geeignet? Trennwand braucht es nicht unbedingt, verkehrt ist sie auch nicht. Die Ansteuerung mit einem DC-Motor ist dabei IMO noch einfacher: DC-Motor an eine H-Brücke, Photodiodensignale an einen Subtrahierer oder einen Komparator und dieser gibt die Richtung vor, in die der Motor fahren soll.
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Das sind natürlich zwei unterschiedliche Konzepte: Schrittmotor und Positionsbestimmung vs. ein echter Regelkreis mit DC-Motor und Photodioden. Der Regelkreis wäre sicherlich spannender, wenn es um's ausprobieren geht, aber unzuverlässiger wenn kurz eine Wolke kommt und die Zelle dreht sich im Kreis :D
Michael schrieb: > Als Schrittmotor würde ich folgenden kaufen: > http://www.distrelec.at/de/hybrid-schrittmotor-mm-05-nm-400-ma-moons-14hy7002/p/15446117 > Kann mir jemand sagen welche Schrittmotortreiber passend wäre? > wie Sieht es mit der Verlustleistung aus, da sich der Motor ja sehr > langsam dreht. Warum möchtest du eine Solarzelle nachführen, nur um die elektrische Energie, die du damit erzeugst, gleich wieder in einem Schrittmotor zu verbraten, der die Solarzelle nachführt? Rechne dir mal den zusätzlichen Solarstromertrag aus. Dann bist du vielleicht eher geneigt, das Geld lieber in eine weitere Zelle zu investieren. Oder geht es um die Bastelei?
Wolfgang schrieb: > Warum möchtest du eine Solarzelle nachführen, nur um die elektrische > Energie, die du damit erzeugst, gleich wieder in einem Schrittmotor zu > verbraten, der die Solarzelle nachführt? > > Rechne dir mal den zusätzlichen Solarstromertrag aus. Dann bist du > vielleicht eher geneigt, das Geld lieber in eine weitere Zelle zu > investieren. Oder geht es um die Bastelei? Wenn man das permanent macht, hast du natürlich recht. Dann ist das witzlos. Wenn man aber nur alle 20-30 Minuten die Zelle nach führt kann das schon einen enormen Mehrgewinn haben.
M. K. schrieb: > Also 0815-Stepper-Treiber benutze ich gerne den A4988. Bei Watterott > bekommt man den Treiber fertig auf Platine für nicht mal 7 Euro: > http://www.watterott.com/de/Pololu-A4988-Schrittmotortreiber > Geht bis 2A Phasenstrom ;) Kann man auch billiger haben, 5 Stück für 10,50 http://www.ebay.de/itm/5pcs-Geeetech-Stepper-Driver-DRV8825-with-heatsink-for-RepRap-Prusa-3D-Printer-mm/281802283799?hash=item419cb99b17:g:WBkAAOxyrM5TIrg6&clk_rvr_id=1025940288259&rmvSB=true Das gibts für die 3D-Drucker in Massen. Nur, ein Schrittmotor bracht auch im Stand Strom, sonst dreht jeder Windhauch dein Pannel. Ein DC-Motor mit selbstsperrendem Getriebe ist da sicher besser. MfG Klaus
> zu Steuerung benutze ich das DCF 77 Signal mithilfe dessen ich die > aktuelle Position der Sonne ermitteln kann. DAs wollen wir doch noch mal sehen. Also ob du noch DCF77 Empfang hast wenn deine Schaltung daneben laeuft. :-D > Kann mir jemand sagen welche Schrittmotortreiber passend wäre? Im Prinzip jeder Schrittmotortreiber der den notwendigen Strom liefert. Es ist aber vermutlich einfacher du begibst dich nach Ebay und kaufst da eine chinesische 3D-Drucker-elektronik. Preiswerter geht es vermutlich nicht. > Sieht es mit der Verlustleistung aus, da sich der Motor ja sehr > langsam dreht. Die haengt halt vom Strom ab den du einstellst. > Diese dürfte sich ja eh nur dann entwickeln wenn sich der > Motor dreht, Das ist leider ziemlicher Quatsch. Schrittmotore brauchen gerade auch im Stand eine erhebliche Leistung um ihre Sollposition zu halten. Es mag aber sein, das haengt von deiner Mechanik ab, das du im Stand den Strom runterfahren kannst wenn deine Mechanik gut designt ist. Aber ganz abschalten geht nicht. Fuer solche Anwendungen sind DC-Servomotoren besser, allerdings wird dich da der notwendige Regelungsaufwand ueberfordern. > Mit welcher Last, kann ich den Motor betreiben? Das laesst sich nicht beantworten weil wir nicht wissen was du als Last ansiehst. Als grobe Vereinfachung kannst du natuerlich mit den Angaben des Motors und deiner Mechanik Masse/Uebersetzung, rechnen. Was du in der Praxis erreichst haengt dann sehr von deiner Rampensteuerung, Wunschgeschwindigkeit und Mechanik ab. Ich wuerde dir empfehlen es einmal grob zu rechnen und dann einzuplanen das du nur 30% davon nutzen kannst. Olaf
Eigentlich würde ich einen Wachsschmelzer nachführen für einen Imker. Was aber identisch mit dem einer Solarzelle ist. hier zum verdeutlichen, solch ein Wachsschmelzer: https://bienen-ruck.de/imkershop/wachsgewinnung/sonnenwachsschmelzer-wachstoepfe/950-sonnenwachsschmelzer1
Wolfgang schrieb: > Warum möchtest du eine Solarzelle nachführen, nur um die elektrische > Energie, die du damit erzeugst, gleich wieder in einem Schrittmotor zu > verbraten, der die Solarzelle nachführt? Weil eine nachgeführte Solarzelle wesentlich mehr Ertrag bringt. @Michael Wir arbeiten an so ein Lösung in der Firma. Zelle wird nachgefüht und der Motor immer abgeschaltet. Klar geht das und es zahlt sich aus.
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M. K. schrieb: > Wenn man aber nur alle 20-30 Minuten die Zelle nach führt kann > das schon einen enormen Mehrgewinn haben. Aber nur, wenn man die Zelle alternativ fest nach Osten oder Westen ausrichtet ;-) So enorm ist der Mehrgewinn sonst nicht. Es hat schon seinen Grund, dass kommerzielle PV-Anlagen fast nie nachgeführt werden. Der Mehraufwand (Antrieb, erhöhter Montageaufwand) zehrt den Ertragsgewinn auf. Rechne mal nach, wie hoch der Ertragsgewinn ist, insbesondere unter Berücksichtigung der erhöhten Abschattungswahrscheinlichkeit durch Wolken bei flacherem Einfallswinkel.
> So enorm ist der Mehrgewinn sonst nicht. Es hat schon seinen Grund, dass > kommerzielle PV-Anlagen fast nie nachgeführt werden. Klar, wenn man nicht nur ein 15jaehriger Bastler ist sondern Steuerungen verkaufen moechte die bei Kunden 20Jahre bei jedem Wetter halten dann wird soetwas sehr teuer. Da wird der Bastler schon blass wenn er alleine nur das Gehaeuse fuer seine Schaltung kauft. Olaf
Michael schrieb: > wie Sieht es mit der Verlustleistung aus, da sich der Motor ja sehr > langsam dreht. Diese dürfte sich ja eh nur dann entwickeln wenn sich der > Motor dreht, ansonsten dürfte der Chip ja keine Verlustleistung haben. Nein. Ein Schrittmotor muss auch bestromt werden wenn er steht, als Verdrehschutz des Panels bei Wind, denn ein Schrittmortor hat kein hohes Haltemoment. Das Problen kann man mit einem selbsthemmenden Schneckengetriebe lösen, dann kann man den Treiber abschalten. Der Schrittmotor nimmt aber nicht mehr Strom auf wenn die Belastung steigt, sondern muss immer mit genug Strom betrieben werden damit er das maximale nötige Drehmoment erzeugt, sonst rutscht er durch. Das probelm kann man nicht so einfach lösen (Trinamic, Encoder und Regelung und lngsamen ramp up des Stromes). Da lohnt aber kein Schrittmotor, das kann man besser mit DC Gleichstrommmotoren oder kleinen AC Wechselstrommmotoren lösen. Da beim Gleichstrommmotor das statische Magnetfeld per Permanentmegnet erzeugt wird und keinen Strom braucht, ist er effektiver. Es gibt welche die als "Solarmotor" beworben werden mit besonders niedriger Leerlaufstromaufnahme, wo also der Zusammenhang Belastung/Stromaufnahme von alleine passt. Also: Kleiner Solarmotor -> Schneckengetriebe -> Encoder -> Zeitsteuerung Aber ob der Motor nicht mehr Strom braucht, als das Panel erzeugt, ist unklar, hängt von deiner Konstruktion ab und ob ein Akku vorgesehen ist oder gar eine Fremdstromversorgung.
Wenn man mal von einem Standort auf 50° Breite ausgeht, liegt der Jahresertragsgewinn für 2-achsige Nachführung bei etwa 25%. Dies kommt als Mehrkosten für solch einen Antrieb schnell zusammen, auch wenn es nicht die Lebensdauergarantieedelversion ist, muss er wenigstens sturmfest sein. http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php
Michael schrieb: > Als Schrittmotor würde ich > folgenden kaufen: > http://www.distrelec.at/de/hybrid-schrittmotor-mm-05-nm-400-ma-moons-14hy7002/p/15446117 0,05 Nm ist gar nicht mal so viel. Sowas ist eigentlich für den Einsatz mit einem Getriebe gedacht. Da kann man dann auch zum Beispiel einen 28BYJ-48 benutzen und auf 4-Draht umbauen, da ist ein 1:64 Getriebe eingebaut. Durch das bereits eingebaute Getriebe kann man den dann auch stromlos machen und er hält die Position, an dem DRV8825 den Enable-Pin auf High, fertig.
> Das Problen kann man mit einem selbsthemmenden Schneckengetriebe lösen, > dann kann man den Treiber abschalten. Da wuerde ich auch nicht drauf wetten. Natuerlich ist es besser als nichts, aber ich denke da wird man auch ofters mal um einen Schritt danebenlegen wenn man den Strom wieder einschaltet. Irgendwann weiss man dann nicht mehr wo man ist und muss wieder an die Referenz fahren. Aber vielleicht ist etwas Verlustleistung im Winter garnicht so schlecht. :-) Olaf
Hallo Olaf, >> Sieht es mit der Verlustleistung aus, da sich der Motor ja sehr >> langsam dreht. > > Die haengt halt vom Strom ab den du einstellst. > >> Diese dürfte sich ja eh nur dann entwickeln wenn sich der >> Motor dreht, > > Das ist leider ziemlicher Quatsch. Schrittmotore brauchen gerade auch im > Stand eine erhebliche Leistung um ihre Sollposition zu halten. Es mag > aber sein, das haengt von deiner Mechanik ab, das du im Stand den Strom > runterfahren kannst wenn deine Mechanik gut designt ist. Aber ganz > abschalten geht nicht. Das halte ich wiederum für ausgemachten Unsinn. Warum sollte man einen Schrittmotor nicht abschalten können? Im Gegensatz zu anderen Motoren hat ein Stepper noch ein nicht unwesentliches Rastmoment, was hier sehr hilfreich sein dürfte. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Hallo Rudolph, hallo Michael, R. schrieb: > Michael schrieb: >> Als Schrittmotor würde ich >> folgenden kaufen: >> > http://www.distrelec.at/de/hybrid-schrittmotor-mm-05-nm-400-ma-moons-14hy7002/p/15446117 > > 0,05 Nm ist gar nicht mal so viel. > Sowas ist eigentlich für den Einsatz mit einem Getriebe gedacht. Der Motor ist ein ziemlicher Witz. Für deutlich weniger Geld bekommt man Motoren, die bei gleicher Baugröße 10* so viel Drehmoment liefern. http://www.mechapro.de/shop/Schrittmotoren/42mm-Flansch-Nema17/Schrittmotor-Nidec-Servo-KH4248-B95101::46.html Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb: > Im Gegensatz zu anderen Motoren > hat ein Stepper noch ein nicht unwesentliches Rastmoment, was hier sehr > hilfreich sein dürfte. Das Rastmoment ist aber in der Regel auch ein ziemlicher Witz. Sollte man sich nicht drauf verlassen (sonst ist man verlassen). Welchen Motor man hat ist eigentlich wurscht, eine Art Bremse sollte man bei jedem Vorsehen wenn die Position wichtig ist.
> Im Gegensatz zu anderen Motoren hat ein Stepper noch ein nicht > unwesentliches Rastmoment, was hier sehr hilfreich sein dürfte. Das ist bereits im Normalfall zu gering. Und jetzt ueberleg dir mal was passiert wenn man ordentlich Windlast auf den Modulen hat. Also Schneckenantrieb fuers groebste und dann noch etwas Haltstrom wuerde ich schon als sinnvoll ansehen. Olaf
Olaf schrieb: > Also Schneckenantrieb fuers groebste und dann noch etwas Haltstrom > wuerde ich schon als sinnvoll ansehen. Ein Schneckenantrieb reicht :)
Hallo Olaf, >> Im Gegensatz zu anderen Motoren hat ein Stepper noch ein nicht >> unwesentliches Rastmoment, was hier sehr hilfreich sein dürfte. > > Das ist bereits im Normalfall zu gering. Und jetzt ueberleg dir mal was > passiert wenn man ordentlich Windlast auf den Modulen hat. > Also Schneckenantrieb fuers groebste und dann noch etwas Haltstrom > wuerde ich schon als sinnvoll ansehen. Ein Schneckengetriebe ist bei Windlast sicherlich die bessere Lösung. Aus der Anfrage des OP geht aber nicht hervor, wie groß die Module sind und ob das eine ernstzunehmende Anwendung oder nur eine Bastelei ist. Bei den meisten Anfragen hier ist letzteres richtig. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb: > Aus der Anfrage des OP geht aber nicht hervor, wie groß die Module sind > und ob das eine ernstzunehmende Anwendung oder nur eine Bastelei ist. "Die Solarzelle ist etwa so groß wie ein DIN A3 Blatt," Ich würde das eher für eine Spielerei halten.
>Aus der Anfrage des OP geht aber nicht hervor... Ist untergegangen. Vom 06.05.2016 12:37 https://bienen-ruck.de/imkershop/wachsgewinnung/sonnenwachsschmelzer-wachstoepfe/950-sonnenwachsschmelzer1
Könnte man nicht die Solarzelle selbst als Sensor benutzen? einfach das Maximum suchen und anschließend ganz langsam nachjustieren.
Schluckauf schrieb: > Könnte man nicht die Solarzelle selbst als Sensor benutzen? einfach das > Maximum suchen und anschließend ganz langsam nachjustieren. Da möchte ich nicht die erratischen Bewegungen sehen, wenn mal eine Wolke vor der Sonne vorbei zieht.
Wolfgang schrieb: > Schluckauf schrieb: >> Könnte man nicht die Solarzelle selbst als Sensor benutzen? einfach das >> Maximum suchen und anschließend ganz langsam nachjustieren. > > Da möchte ich nicht die erratischen Bewegungen sehen, wenn mal eine > Wolke vor der Sonne vorbei zieht. Dann müsste man einen Tiefpassfilter nachschalten, der solche Schwankungen herausfiltert.
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