Hallo, Ich bastel gerne und Programmiere ab und an mit dem Arduino. Ich habe vor eine Hubanwendung zu bauen. Da die entsprechenden Teile nicht so günstig sind, möchte ich mir hier ggf. Verbesserungen und Ideen besorgen. Ich will eine Masse von 40kg ca 1m hoch heben und dann wieder zu senken. Dies soll ständig wiederholt werden. (1-2h Dauerbetrieb) Motor: befindet sich an der Decke, Masse 40kg Höhe 1m v= 0,33m/s t= 3s r= 0,05m (Scheibe am Motor) Heben & Senken E=m*g*h = 400J/s P=E/t = 130W v= omega*r =2*pi*n*r = n= v/2*pi*r = 0,33/2*pi*0.05= 1/s= 60/min M = P/ omega = 130W/ 2*Pi*n =20Nm 1. Frage Der Motor hat nur eine Leistung von 130W, oder? Dies klingt nach recht wenig! 2. Frage Zudem würde sich der Motor sehr langsam drehen. Daher würde ich eine Untersetzung anbringen. Dadurch erhöht sich das Moment und Drehzahl reduziert sich und ich kann eine höhere Maße anheben, richtig?. 3.Frage Ich frage mich noch wie das Senken einer Last funktioniert. Zumal die Maße den Motor unterstützt. Kann es daher sein das die Last dann schneller gesenkt wird und der Motor sich schneller als die eingestellte Frequenz bewegt? 4.Frage Kann ich zum Senken ein Lastwiderstand verwenden, (abgesehen davon, dass die Maße dann fast unkontroliert nach unten bewegt, aber zumindest gebremst. Ich würde entsprechend der steigenden / sinkenden Geschwindigkeit unterschiedliche Lastwidestände zuschalten lassen (Software) 5. Servo mit Regler/ Verstärker oder Synchronmotor (BLDC/ Servo) mit FU? Auf Ebay gibt es CNC Servo inkl Regler, mit etwas mehr als 100W aber nur ein paar Nm. (CNC Leadshine Closed Loop Hybrid Servosteuerung HBS57 Driver) Könnte ich ein solchen Motor verwenden? 6. Läst sich das Haltemoment einstellen (FU, Servoregler)? Ich würde beim Senken ein Strom einstellen damit eine Moment entgegen gesetzt der Senkrichtung ergibt. Dadurch sollte sich die Last kontroliert senken lassen, richtig? Danke und Schönes Wochendende Gruß Erick
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Wie wärs mit einem Gegengewicht, um den Antrieb im Stillstand kraftfrei zu machen? Das spart Drehmoment...
Erick schrieb: > Der Motor hat nur eine Leistung von 130W, oder? Dies klingt nach recht > wenig! Ich könnte das Gewicht auch noch locker mit den angegebenen Parametern heben Und ich bringe nicht arg viel mehr Hubleistung zusammen... > Kann es daher sein das die Last dann schneller gesenkt wird und der > Motor sich schneller als die eingestellte Frequenz bewegt? Das nennt sich dann "überlastet". > Zudem würde sich der Motor sehr langsam drehen. Dann solltest du über eine Zwangskühlung nachdenken, denn das Lüfterrad dreht sich dann auch nur ganz langsam. > Ich würde beim Senken ein Strom einstellen damit eine Moment entgegen > gesetzt der Senkrichtung ergibt. Du musst nur die nötige Drehrichtung und Geschwindigkeit vorgeben. Den Rest macht der Umrichter von sich aus. Sieh dir mal den Beitrag "Arduino Drehzahlgeber Werte invertieren" an. Da macht sich jemand ganz ähnliche Gedanken...
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Erick schrieb: > Maße Maße ist der Plural von Maß. Also (eigentlich auch falsch) viele Liter Bier oder wahlweise Maß als Messergebnis also viele Messergebnisse. Du meinst Masse. StefG schrieb: > Wie wärs mit einem Gegengewicht, um den Antrieb im Stillstand kraftfrei > zu machen? > Das spart Drehmoment... Und max. Leistung und Energie. Ist die clevere Idee wie es Seilbahnen, Fahrstühle etc schon seit vielen Jahrzehnten zeigen
Erick schrieb: > Masse 40kg > Höhe 1m > v= 0,33m/s > t= 3s > r= 0,05m (Scheibe am Motor) Hallo, irgendwas stimmt mit den Zahlen nicht. Denn Du musst die Masse am Anfang doch zuerst beschleunigen, mit konstanter Geschwindigkeit weiter heben und dann am Ende wieder negativ beschleunigen (abbremsen). Denn ein Antrieb der die Masse innerlalb von 0 Sekunden auf v= 0,33m/s beschleunigt, gibt es nicht. Und auch wenn es den geben würde, würde die Leistung unendlich groß werden. Wenn man diese Parameter hinzu zählt, stimmt die Geschwindigkeit von v= 0,33m/s nicht. Ich würde Dir das gerne mit Rechenweg vorrechnen. Aber dazu brauche ich die Angaben, in welcher Zeit Du die Masse beschleunigen und abbremsen möchtest, die maximale Drehzahl von der Scheibe und das maximale Drehmoment an der Scheibe. Summa sumarum kann ich Dir jetzt schon sagen, dass Du für die Beschleunigung die meiste Leistung benötigst. 45 Jahre Maschinenbaukonstruktion lässt grüßen... MfG. Zeinerling
@Werner Fischer (Firma: Konstruktionsbüro Zeinerling) (zeinerling) >Summa sumarum kann ich Dir jetzt schon sagen, dass Du für die >Beschleunigung die meiste Leistung benötigst. Eher nicht, wenn diese eher klein ist. >45 Jahre Maschinenbaukonstruktion lässt grüßen... Und immer noch keinen Pragmatismus gelernt. Naja . . .
Falk B. schrieb: > Eher nicht, wenn diese eher klein ist. Vertrauen ist gut. Nachrechnen ist besser. Denn bei einer vertikalen Beschleunigung hat man es mit einem statischen Moment und einem dynamischen Moment zu tun. Das soll man nicht unterschätzen. MfG. Zeinerling
@ Erick (Gast) >Ich habe vor eine Hubanwendung zu bauen. >Ich will eine Masse von 40kg ca 1m hoch heben und dann wieder zu senken. >Dies soll ständig wiederholt werden. (1-2h Dauerbetrieb) OK. >Masse 40kg >Höhe 1m >v= 0,33m/s >t= 3s >r= 0,05m (Scheibe am Motor) >Heben & Senken >E=m*g*h = 400J/s Falsch, Energie sind J, nicht J/s >P=E/t = 130WDas schon eher. >v= omega*r =2*pi*n*r = >n= v/2*pi*r = 0,33/2*pi*0.05= 1/s= 60/min >M = P/ omega = 130W/ 2*Pi*n =20Nm >Der Motor hat nur eine Leistung von 130W, oder? Falsch. Das ist die NETTO-Hubleistung! Dazu kommen Getriebe- und Motorverluste + die Beschleunigung. Ich würde mal locker mit dem Doppelten Nennwert ins Rennen gehen, sagen wir 300W. >2. Frage >Zudem würde sich der Motor sehr langsam drehen. Daher würde ich eine >Untersetzung anbringen. Muss man auch, denn so langsam drehende Motoren mit der Leistung wäre sehr dick. >Dadurch erhöht sich das Moment und Drehzahl reduziert sich und ich kann >eine höhere Maße anheben, richtig?. Klar, nennt sich kraftumformende Einrichtung. Das mechanische Gegenstück zum elektrischen Transformator. Damit kann man eine Leistungsanpassung einer beliebigen Quelle (Motor) an eine beliebige Last (Hubvorrichtung) erreichen. >Ich frage mich noch wie das Senken einer Last funktioniert. Schwerkraft ist kostenlos ;-) >Zumal die Maße den Motor unterstützt. Kann es daher sein das die Last >dann schneller gesenkt wird und der Motor sich schneller als die >eingestellte Frequenz bewegt? Nö. Aber du musst die Energie der Senkung in Wärme umsetzen. Kann man machen, ist aber nicht so sinnvoll. Mach es wie die Fahrstühle und pack ein passendes Gegengewicht an eine Umlenkrolle. Dann muss dein Motor nur die Reibungsverluste ausgleichen, sowohl beim Heben als auch Senken. Dann reichen wahrscheinlich 50W Antriebsleistung. >Kann ich zum Senken ein Lastwiderstand verwenden, (abgesehen davon, dass >die Maße dann fast unkontroliert nach unten bewegt, aber zumindest >gebremst. Ich würde entsprechend der steigenden / sinkenden >Geschwindigkeit unterschiedliche Lastwidestände zuschalten lassen >(Software) Kann man machen, ist aber wenig sinnvoll. >5. Servo mit Regler/ Verstärker oder Synchronmotor (BLDC/ Servo) mit FU? Geht's noch? Da reicht ein einfacher 1 Quadratensteller vom Chinamann. Dahinter ein Getriebemotor mit Bürstenmotor und fertig.
Danke für die vielen antworten. Das System sollte nach Möglichkeit ohne Zusatzgewichte auskommen zumal sich die "Masse" ändern kann bis auf einige wenige Kilo. Der andere Beitrag "Arduino Drehzahlgeber Werte invertieren" ist quasi genau mein Problem. Im Prinzip ist es eine art Paternosteraufzug oder Förderband was eine Masse aufnehmen kann und mit konstanter Geschwindigkeit weiter dreht. Und abhängig von der gewünschten Drehrichtung ein Bremsmoment oder eine Erhöhung des Momentes bewirkt. Wenn ich das richtig verstanden habe kann ich mit der Momentenregelung (ggf. mit Strombegrenzung) die Kraft begrenzen. Somit würde ich dann ein Motor und FU benötigen die für solche Zwecke ausgelegt sind. Also ist die Drehmomentregelung eine Lösung des Problems. Da ich aber dies bzgl. nicht mehr so fit bin schaue ich mir dies heute Abend nochmal an.
Werner F. schrieb: > 45 Jahre Maschinenbaukonstruktion lässt grüßen... Den Wissensstand hatte ich im zweiten Semester. Und dann noch das MTM von der ganzen Konstruktion beachten, nech. Da geht auch Energie rein. Erick schrieb: > Ich will eine Masse von 40kg ca 1m hoch heben und dann wieder zu senken. > Dies soll ständig wiederholt werden. (1-2h Dauerbetrieb) Du brauchst 2 Energiespeicher, einer davon ist die Masse. Schlechte Lösung: zweiter Energiespeicher ist das Stromnetz Gute Lösung: zweiter Energiespeicher ist eine Feder, ein Gegengewicht, ein Drucklufttank usw usw.
@ Erick (Gast) >Das System sollte nach Möglichkeit ohne Zusatzgewichte auskommen zumal >sich die "Masse" ändern kann bis auf einige wenige Kilo. Früher (tm) löste man das auf jeder Balkenwaage mit variablen Gewichten. >Im Prinzip ist es eine art Paternosteraufzug oder Förderband was eine >Masse aufnehmen kann und mit konstanter Geschwindigkeit weiter dreht. >Und abhängig von der gewünschten Drehrichtung ein Bremsmoment oder eine >Erhöhung des Momentes bewirkt. Das hat aber mit der hier beschriebenen Aufgabe WENIG zu tun! Du solltest mal ein wenig über das Thema Netiquette reflektieren. >Wenn ich das richtig verstanden habe kann ich mit der Momentenregelung >(ggf. mit Strombegrenzung) die Kraft begrenzen. >Somit würde ich dann ein Motor und FU benötigen die für solche Zwecke >ausgelegt sind. Mach mal. >Also ist die Drehmomentregelung eine Lösung des Problems. Eine, aber sicher nicht die günstigste.
THOR schrieb: > Den Wissensstand hatte ich im zweiten Semester. Dann rechne Du dem Erik das doch mal vor. Ich behalte mir vor, das denn zu kontrollieren. Deine Klugscheißerei kannst Du Dir hier sparen. MfG. Zeinerling
THOR schrieb: > Erick schrieb: >> Ich will eine Masse von 40kg ca 1m hoch heben und dann wieder zu senken. >> Dies soll ständig wiederholt werden. (1-2h Dauerbetrieb) > > Du brauchst 2 Energiespeicher, einer davon ist die Masse. Nein, einer reicht. Den zweiten kann man durch einen Bremswiderstand ersetzen. Ich empfehle einen Asyncronmotor mit selbsthemmendem Getriebe und Fremdlüfter. Dazu einen billigen Frequenzumrichter nebst Bremswiderstand und fertig. Falk B. schrieb: >>Also ist die Drehmomentregelung eine Lösung des Problems. > > Eine, aber sicher nicht die günstigste. Kraftbegrenzung macht man indem man eine entsprechende Beschleunigungsrampe und Strombegrenzung im Frequenzumrichter einstellt.
Hallo, ich habe eine andere Lösung gefunden. Ich verwende ein Schneckengetriebe mit einem Gleichstrommotor und einem Kraftmesser. Durch den Kraftmesser erkenne ich wieviel kg (Nm) auf den Motor wirken und ich kann dem entsprechend den Motor hoch oder runter fahren lassen. Danke euch für den Support auch wenn ich jetzt eine ganz andere Lösung habe. Gruss Erick
@Erick (Gast) >Danke euch für den Support auch wenn ich jetzt eine ganz andere Lösung >habe. Lösung? Bestenfalls eine Idee. eine Lösung hast du dann, wenn sie zuverlässig funktioniert. Bis dahin ist es noch ein gutes Stück ;-)
ich hoffe das es funktioniert, ansonsten wird das ein teurer Versuch (150Euro). Aber bis die Teile geliefert sind dauert es ca 3 Wochen. Wenn die Lösung funktioniert melde ich nochmal, und wenn nicht dann auch. Gruss Erick
Noch ne Idee (nicht ganz ernstgemeint. Eine Kurbelwelle mit 1m Hub, da das ganze ja angeblisch ständig (zyklisch) passiert. Große Schwungmasse dran und man muss nur die Reibungsverluste ausgleichen
Erick schrieb: > Im Prinzip ist es eine art Paternosteraufzug oder Förderband was eine Beide brauchen im normalen Betrieb keine Drehrichtungsumkehr - also: Was genau willst Du eigentlich machen? gdfgghdh
Falk B. schrieb: > Falsch, Energie sind J, nicht J/s Energie wird in J = N*m angegeben. ^^ dE/dt = P = Leistung = [Watt] Naja, wenn grunglegende Einheiten verwechselt werden, dann weiß man was man von den sonstigen großen Getöne halten kann.
Erick schrieb: > Ich habe vor eine Hubanwendung zu bauen. Aha: https://de.wikipedia.org/wiki/Hub_(Netzwerktechnik) :-)
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