Wuhuuuu, im Rahmen eines Schulprojektes müssen wir innerhalb der nächsten 10 Tage ein voll funktionsfähiges Solarauto zusammenbauen. Wir haben einen 3-6V DC Motor, sowie 3x 2V, 380mA Solarzellen zur Verfügung gestellt bekommen. Ein 0,1 Farad Kondensator kann ebenfalls verwendet werden, um durch den Tunnel zu kommen. Die Aufgabe ist es, eine 10 Meter lange Strecke - unterbrochen von einem 50cm Tunnel - 4x hin und her zu fahren. An den Enden der Fahrbahn ist eine jeweils 20cm Hohe Wand installiert. Die Problematik unsererseits ist: Wie können wir den vorgegebenen automatischen Richtungswechsel realisieren? Am Motor müssen ja die Pole getauscht werden, mit einem Handelsüblichem Schalter mit 3 Stellungen ist das meiner Ansicht nach machbar, aber wie das an einem Auto umsetzbar ist, idk... (Denn: wir dürfen das Auto nicht berühren, alles muss voll automatisch laufen) Weiter stellt sich die Frage, welche Sensorik eingesetzt werden soll. Endschalter? Irgendetwas anderes, was ich nicht kenne? Sicherlich lässt sich das ganze einfach mit einer H-Brücke und einem Arduino realisieren, nur ist unsere Herausforderung, möglichst viel Energie in den Antrieb zu stecken, denn unser Auto soll ja das schnellste sein. Ich freue mich über konstruktive Hilfe :))
Polwende-Relais geht auch. Wie stellt ihr sicher das euer Auto auf Kurs bleibt? Endschalter brauchen zumindest keinen Strom. Sonst Reflexlichtschranke. Gibt sicher noch mehr.
Ein rein mechanischer Polwendeschalter wäre ideal. Der benötigt keinen Ruhestrom und die kinetische Energie des Fahrzeugs kann an den 20cm hohen Wendepunkten dafür genutzt werden, den Polwendeschalter zu betätigen. Das kostet also noch nicht einmal zusätzliche Kraft, denn die Schwungmasse (Massenträgheit) des Fahrzeugs muss sowieso an den Wendepunkten abgebremst werden (Bremsenergie wird in Schaltenergie umgewandelt). Eine 30cm lange Alustange mit Gummikugeln an den Enden wird in Längsrichtung gleitend auf das Fahrzeug montiert und betätigt in der Mitte zwischen zwei Nocken den Hebel des Polwendeschalters.
jan schrieb: > im Rahmen eines Schulprojektes Welche Klassenstufe/Schulart, was sind eure Kenntnisse? jan schrieb: > Die Aufgabe ist es, eine 10 Meter lange Strecke wird das Auto durch seitliche Begrenzung auf der Strecke gehalten? um insgesammt 40M geradeaus zu fahren muss das Auto sonst zu Beginn sehr genau ausgerichtet werden. jan schrieb: > Wir haben einen 3-6V > DC Motor, sowie 3x 2V, 380mA Solarzellen zur Verfügung gestellt > bekommen. Ein 0,1 Farad Kondensator kann ebenfalls verwendet werden also wird es irgendetwas um 4-6V, max 380mA werden, mit den Solarzellen in Reihe. jan schrieb: > Sicherlich lässt sich das ganze einfach mit einer H-Brücke und einem > Arduino realisieren, eine kleine H Brücke mit maximal 1-2A sollte ausreichen. bei den wenigen mOhm Widerstand der FETs hat man auch kaum Verluste. Arduino oder wenns kleiner werden soll die Variante mit Attiny85. die Taktrate auf 1MHz oder sogar 128kHz verringern, dann verbraucht der auch kaum Strom im Vergleich zum Motor. Wenn ihr den dann noch schlafen legt und nur per interrupt aktiviert wenn eine Endposition erkannt wird (oder periodisch), sind dass je nachdem nur einige 10µA bis 0.xµA Verbrauch. Viel wichtiger wird es das Auto so zu konstruieren dass es möglichst leicht ist, und der Motor in einem für ihn optimalen Drehzahlbereich betrieben wird.
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Wir sind 9 Klasse / Gymnasium es wird eine 15x15mm Führungsschiene auf dem Boden geben. Die Wendepunkte sind nicht angeschrägt, es ist einfach eine Wand, an der das Fahrzeug anstößt. Sonst spricht mich die Idee mit dem Polwendeschalter und der Alu Stange an, da werde ich wohl mal google befragen müssen :) auch wenn ich keine ahnung habe, welchen Schalter man dort genau benutzen muss. Danke erstmal für eure ganze Hilfe.
jan schrieb: > Sonst spricht mich die Idee mit dem Polwendeschalter > und der Alu Stange an, da werde ich wohl mal google befragen müssen :) das klingt am besten/angemessensten für das Problem. als Schalter etwas leichtgängiges. es sollte ein sogenannter "double pole double throw" oder DPDT Schalter sein, der hat zwei Anschlüsse mti je zwei Stellungen. ist dasselbe wie ein Polwender, nur braucht ihr nur einen sehr kleinen Schalter. Als Material zum bauen würde ich euch kaschierten/Kapa Karton empfehlen, lässt sich mit einem normalen Cutter schneiden, ist dabei sehr leicht und stabil. Eventuell Kugellager für die Räder, gleitlager mit etwas Öl sollten auch gehen. Und nicht zu viel schleifenden Kontakt zur Führungsschiene, evemtuell auch dort Rollen benutzen.
Das wäre mit U-Schall - Send / Receive zu machen. Den Sender / Empfänger gibts beim großen C oder im Versand. Kostet ca. 3,- Eur für den Sender, und 3,- für den Empfänger. Der eine sendet das Signal, der andere bekommt das 'gespiegelte' Signal wenn die Wand kommt zurück. Ganz ohne Berührung. Die Schaltung hab ich da, aber ihr sollt ja basteln. Der Sender sendet ca 12 Khz Rechteck, der Empfänger bekommt dur die Wandspiegelung dieses Rechteck zurück. Verstärkt mit OP und dann etwas TTL-Logig. Und am Ende kommt das Signal - Wand gesichtet, durch ein High raus.
Die Gummibälle an den Enden der Alustange Wandeln einen Teil der kinetischen Energie in Walkenergie um (Wärme). Um das zu vermeiden, können statt dessen auch Spiralfedern eingesetzt werden, die die komplette kostbare Schwungenergie speichert und für die Beschleunigung des Fahrzeugs in die Gegenrichtung wieder zur Verfügung stellt. Das spart elektrische Energie.
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Federnder Kunststoffkabelknickschutz als Energiespeicher für die beiden Endpositionen.
Ich würde es mit einem kleinen Relais mit 2*Um, so wie im Bild https://www.mikrocontroller.net/attachment/413495/Polwender.png versuchen. Betätigung durch eine Mechanik, wie folgt: Eine Art Fühlstange über die ganze Länge des Autos so angebracht, dass sie sich beim Anstossen an eine Grenzwand jeweils in die andere Richtung verschiebt. Eine Aussparung, Hebel o.ä. an dieser Stange könnte dann mittels Mikroschalter oder LED-Photodiode-Transistor das Relais steuern. Das kostet auch nicht soviel Strom.
jan schrieb: > unser Auto soll ja das > schnellste sein. jan schrieb: > es wird eine 15x15mm Führungsschiene auf dem Boden geben. Das ist kein Auto, sondern ein möglichst leichter schienengeführter Zug, der wenig Gewicht hat. 4 Räder, Motor, Solarzelle, KEIN Umschalter. jan schrieb: > Die Problematik unsererseits > ist: Wie können wir den vorgegebenen automatischen Richtungswechsel > realisieren? Ich hab da eine Vision, aber die Vorgaben müssten passen: Ohne Energie zu verlieren und mit möglichst wenig Gewicht= nur Motor, Räder und Solarzelle, vlt. sogar ohne Kondensator. Bremsen tut der Tunnel. Nutzt den Schwung. Wie sieht der Schienenprofil genau aus? Die Schiene ist zum Spurhalten. Am Schienenende montiert Ihr eine Schlaufe wo die Lok mit dem Motor einfach in einem Kreis weiter und zurück fährt, das beste Design wäre ein Achterbahn-Looping deswegen die Frage nach der Schiene - kann da was geklemmt werden? Das wär spektakulär und blitzschnell. Spart Zeit zum Bremsen und wieder Anfahren und den Richtungswechsel - dann brauchts kein Abbremsen (das macht der Tunnel)- womöglich hat das Euer Ausbilder schon irgendwo gesehen und stellt Eure Internetkompetenz auf die Probe?
Evtl nen kleinen Attiny mit 1MHz rennen lassen, 2 Endschalter als Eingang, 4 Ausgänge die Transistoren ansteuern um die Relais der H-Brücke zu switchen. Sollte nicht so viel Strom ziehen. Die Relaisspule mit NPN-Transistor anziehen kostet auch nicht so viel Strom. Endschalter liegen an einem Hochomigen Eingang an, kostet auch nicht viel Strom. Somit könntest du deine Logik gut mit Einbringen.
jan schrieb: > 3x 2V, 380mA Solarzellen Die bringen ihre 380mA nur bei 1kW/m2 Beleuchtung. Wie hell wird es denn sein ? Und was heisst Tunnel, wenn man vor dem Tunnel nicht genügend Energie im Elko hat, kommt man nicht hindurch. Es müsste also eine Schaltung her, die erst mal Energie im Elko sammelt, bevor sie durch den Tunnel fährt. Die darf dann aber nie mehr abschalten, damit man nicht auf der Strecke liegen bleibt. Elektronisch ist das schwer, ein Thyristor braucht Haltestrom und etwas Spannung, ein FlipFlop oder Schmitt-Trigger eine Mindestspannung. Ein Relais welches ab 6V anzieht und sich dabei selbst abklemmt schaltet selten zuverlässig um. Damit es der Schiene im Boden folgt, sollte es neben den Rädern wohl links und rechts Rollen haben die seitlich an die Schiene stossen, wenn es vom Weg abkommt. Thomas R. schrieb: > Die Relaisspule > mit NPN-Transistor anziehen kostet auch nicht so viel Strom. Echt nicht ? Schwachsinn. Von den 380mA Solarzellen, die bei Kunstlicht vielleicht 38mA liefern, ziehen Relais meistens schon alles weg, bleibt nichts mehr für den Motor. Auch der 0.1F Elko reicht bei 50cm Tunnel nur für einen Motorstrom von ca. 38mA. Und zu stark untersetzen darf man auch nicht, weil das in 2-3 Sekunden geschafft sein muss. jan schrieb: > auch wenn ich keine ahnung habe, welchen Schalter man dort genau > benutzen muss https://santjohanser.de/fischertechnik-teile/elektronik/schalter/425/polwendeschalter-pole-reversing-switch
Hallo Jan, Du könntest den Polwechsel mechanisch durchführen. Eine Stange läuft längs durch das Auto und steht vorn und hinten über. Beim Anstoßen wird die Stange von der Wand verschoben und der Motor wird umgepolt. So kommt man rein mechanisch ohne Controller und Sensoren aus. Meine erste Idee war ein Polwender wie in den Märklin Eisenbahnen und zwei Tastern jeweils vorn und hinten. Du müsstest die Feder des Polwenderelais tauschen, da der Strom und die Spannung zu schwach sind. Aber ich denke die Lösung mit der Stange wäre besser. Grüße
jan schrieb: > nur ist unsere Herausforderung, möglichst viel > Energie in den Antrieb zu stecken Solarzellenbank und Motor trennen, dann spielt der Tunnel keine Rolle - oder ists Vorschrift, daß die Zellen in den Tunnel müssen?
Michael B. schrieb: > die bei Kunstlicht... aufwachen! SOLAR bedeutet Sonnenlicht. 3 SM2380 sind schon riesig, das sollte auch mitgeführt damit klappen: https://www.youtube.com/watch?v=6zWbeV1Ym7s
Hallo zusammen, hier worum es bei dem Rennen geht. https://www.solarmobil-deutschland.de/ Licht haben wir im Mittel so 500 - 600 W/m2 @ jan Welches Rennen ist das? Grüße aus Bremen
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Flachzange schrieb: >> die bei Kunstlicht... > aufwachen! SOLAR bedeutet Sonnenlicht. Hältst du die abgebildeten etwa für Sonnen ?? Norbert schrieb: > Licht haben wir im Mittel so 500 - 600 W/m2 Das ist ganz ordentlich, macht 200mA Strom für den Motor Art.Nr.: UM1725 https://lemo-solar.de/shop/motoren.php#id1299005300 Aber man braucht ein gigantisches Getriebe mit gutem Wirkungsgrad, also eher kein Planetengetriebe, sondern Gummiriemen oder so mit grossen Scheiben.
Norbert schrieb: > hier worum es bei dem Rennen geht. > https://www.solarmobil-deutschland.de/ Zitat: "Um Geschwindigkeit geht es in der Ultraleichtklasse: In der Altersstufe A (11 bis 14 Jahre) fahren die Fahrzeuge auf der 10-m-Rennbahn einmal hin und zurück. Teilnehmer der Altersstufe B (11 bis 18 Jahre, mind. ein Teilnehmer Ü14) haben zusätzliche Herausforderungen zu meistern: Die Strecke ist doppelt so lang, beinhaltet drei Richtungswechsel und vier Tunnel durchfahrten." ergo 20m, 4xTunnel - obs das ist? https://www.youtube.com/watch?v=DfbbaY_kYKI
VNWA-Interessent schrieb: > Zitat: "Um Geschwindigkeit geht es in der Ultraleichtklasse: Die schnellsten Teams fahren die 40m in ca. 13 Sekunden. Benutzt wird u.a. der Motor RF-300 mit Zahnrädern für die Übersetzung. https://www.reichelt.de/solar-und-leichtlaufmotor-0-4-5-9-v-solar-90002l-p175933.html?PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMIo_icsJSy4gIVzeJ3Ch3uFwp3EAQYAiABEgJhW_D_BwE&&r=1
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