Sterowanie kierunkiem silnika BLDC

[ciuupa]

Witam,
mam chorego kolegę, który jeździ na wózku i chciałbym dołożyć mu silniki w kołach i w momencie ruchu kołem poprzez pchnięcie rękoma silniki mają mu pomóc jeździćszybciej (ma się nie męczyć). Chciałbym wykorzystać silniki BLDC, mam nawet w domu dwa takie jak poniżej:

https://hobbyking.com/en_us/turnigy-aerodrive-sk3-5055-280kv-brushless-outrunner-motor.html.

Gdzies czytalem, ze ktos wykorzystal takie silniki do deskorolki ktora razem z obciazeniem powyzej 100kg jezdzila z predkoscia 30km/h. Tutaj chodzi o predkosc mniejsza - max 5m/s wiec moze ktos by mial pomysl na mniejszy i slabszy silnik - wiadomo chodzi o mase plus wymiary.

O ile wykorzystanie ESC dedykowanego do np dronow nie byloby klopotem gdyby nie to ze reguluja one predkosc silnikow. Jak wiadomo osoba na wozku rowniez czasem cofa, czy kreci sie wokol wlasnej osi wiec musi byc zmiana kierunku. Czy ktos zna moze gotowy sterownik, ktory poradzilby sobie z takim silnikiem? Dla mniejszych predkosci zapewne sa potrzebne czujniki halla wiec moglbym zmienic rowniez silnik

Chcialbym bardzo pomoc tej osobie wiec licze na Waszą pomoc

[marek1707]

Zanim zaczniesz czegokolwiek konkretnego szukać, zastanów się na spokojnie jak chcesz to zrobić. I nie chodzi mi o sterownik dwukierunkowy, procesor czy zasilanie - to szczegóły techniczne, dzisiaj rozwiązywalne w godzinę - przy odpowiednim budżecie. Myślę o tym, jak to urządzenia miałoby działać. Zrozumiałem, że chcesz by wózek miał wspomaganie, ale wciąż był w pełni sterowalny rękami popychającymi koła. Czyli tak: stoimy a komputer próbuje wykrywać ruch kół (moment na osi), bo to oznacza, że ktoś je delikatnie popycha. Włącza więc wspomaganie i koła zaczynają się rozkręcać, ale przecież wciąż musi sprawdzać, czy ktoś chce jechać szybciej albo może hamować. Jak odróżnisz hamowanie spowodowane lekkim podjazdem, czy zmiennymi oporami ruchu od hamowania dłonią po obwodzie? Jak będziesz mierzył moment (wszystko jedno rozpędzający czy hamujący) od rąk, który ma być przecież głównym sygnałem sterującym, nałożony na opory ruchu? I to i to przykładane jest na obwodzie koła, tylko w różnych punktach. Musisz znaleźć sposób na odróżnianie np. jazdy po lekkiej pochyłości od rozpędzania dłonią, odróżnianie ciężkiej jazdy po grubym dywanie od hamowania rękami. Skąd weźmiesz w takim układzie informację o aktualnie potrzebnej wielkości wspomagania albo inaczej: jak przekażesz procesorowi potrzeby pasażera (zwalanianie/przyspieszanie/obroty) zadawane poprzez koła?

Mam jakieś swoje, ale ciekaw jestem Twoich pomysłów. To jest właśnie to miejsce projektu, które jest najciekawsze a bez którego to nie ruszy.

[ciuupa]

Hey. Dziekuje bardzo za odpowiedz. Odnosnie pytan: widzialem podobny projekt i tam to tak bylo rozwiazane ze jak na kole jest drugi okrag ktorym porusza osoba niepelnosprawna to ona jest delikatnie ruchoma. Jak chcesz poruszyc kolem to przesuwa sie ono delikatnie z przodu, jak do tylu to do tylu a jak toczysz sie to to kolo jakby jest w pozycji zerowej. Jakby byl jakis przelacznik trzypozycyjny. Taki moj pomysl. Chetnie wyslucham Twojego pomyslu. Wozek ma jechac max 5m/s i jak najdluzej na baterii. Chcialbym by przy wykryciu ruchu delikatnie na chwile zadzialal silnik i przeszedl na ruchy swobodne. Przy kolejnym ruchu znow ma delikatnie pomoc.To sa glowne zalozenia. Odnosnie mojej prosby- czy ktos zna sensowny sterownik do regulacji oprocz predkosci to rowniez kierunku

[marek1707]

Modelarskie regulatory samochodowe mają w naturalny sposób rewers i hamulec. Są wysokoprądowe, m(asz wybór od 10A do 200A+), działają z silnikami oczujnikowanymi i nie (nie wszystkie rzecz jasna) i potrzebują jedynie sygnału PPM z odbiornika RC lub z procesora.

https://hobbyking.com/en_us/catalogsearch/result/index/?q=Car+ESC&wrh=3%2C7%2C1

Możesz też spróbować bardziej przemysłowych:

http://www.oemautomatic.pl/Produkty/Silniki_i_motoreduktory/Elektronika_napedowa/Bezszczotkowe/EM-106A_sterownik_silnika_DC_bezszczotkowego/1947786-500574.html

http://electromen.com/en/products/item/motor-controllers/brushless-dc-motor

ale to będzie droższe dla tych samych osiągów. Za to dostajesz kulturę pracy, mnóstwo opcji, wyjścia stanu silnika, aktualne rpm itd, choć zwykle wymagają silników z czujnikami.

Generalnie, jeśli chcesz uzyskać płynną pracę, miękkie starty itp, to silniki BLDC z czujnikami są chyba jedynym sensownym rozwiązaniem (lub.. zwykłe DC). Te Twoje są typowo lotnicze i żeby płynnie pracowały w wózku z ogromnymi kołami, gdzie obroty będą do kilku rpm, będziesz musiał zrobić przekładnię.

Popatrz, nawet ten niski jak na BLDC współczynnik kv jest jednak wciąż spory. Żeby ten silnik kręcił się np. 2rpm (gdy zamontujesz go bezpośrednio na osi koła), driver będzie musiał zapodawać jakieś ułamki wolta - jeżeli to w ogóle możliwe. Jak to się ma do zasilania 12 czy 24V? To przecież będzie 1% skali regulacji. I tyle samo mocy...

A jeśli będziesz chciał skorzystać z jego pełnych możliwości, to zakładając obroty 2000rpm będziesz potrzebował przekładni 1:500. To nie deskorolka z kółkami jak zakrętki od słoików.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[ciuupa]

Hey Marek dziękuje bardzo za odpowiedź. Oczywiscie wiem, ze silniki bldc musza miec czujniki halla jesli chcialbym plynnie startowac i sterowac niskimi predkosciami. Rowniez zdaje sobie sprawe, ze wartosc kv powinna byc jak najmniejsza (przekladnia do zrobienia smialo wchodzi w gre). Wlasnie tez sie tak balem, ze ten moj silnik nie bardzo bedzie do tej aplikacji pasowal. Będę szukać czegoś innego, może masz jakieś propozycje. Również pytanie odnosnie wykrywania ruchu bo nie odpowiedziales 😋

Dziekuje bardzo za trzymanie wątku. Nie zauważyłbym problemu gdybym nie usiał na wózek i nie pojeździł z 20 minut. Jazda po kostce jest tragiczna i myślimy ze znajomymi o zrzutce na takie cos (mowilem ze trzeba sie liczyc z 2-3 tysiacami) i zrobimy wg mnie fajny prezent i projekt

[nse]

widzialem podobny projekt i tam to tak bylo rozwiazane ze jak na kole jest drugi okrag ktorym porusza osoba niepelnosprawna to ona jest delikatnie ruchoma.

Ciekawe podejście, gdyby pomiędzy te "okręgi" umieścić czujniki siły i tak pozyskaną informacją sterować 2 silniki napędzające lewą i prawą stronę ?

[ciuupa]

nse moglbys rozwinac myśl?

[Hudyvolt]

ciuupa, na kickstarterze widziałem kiedyś projekt roweru ze wspomaganiem BLDC i tam przekazanie momentu na koła odbywało się tarciowo. Silnik masz outrunner, czyli możesz go zamocować tak, że będzie dotykał opony i w ten sposób napędzał koło. Jednocześnie masz załatwione spore przełożenie (średnica koła/średnica wirnika) dzięki czemu nie musisz się zbytnio martwić o KV silnika i płynność sterowania.

Z tego co kojarzę wózki mają w miarę gładki bieżnik (jak kolarzówka), więc nie powinno być problemu z utrzymaniem dobrego kontaktu. Ewentualnie na wirniku możesz odlać silikonowe opony tak jak ja w swoim MS BLDC.

[nse]

nse moglbys rozwinac myśl?

To dość proste, tradycyjnie napędza się wózek z dwóch stron obiema rękami i ten sposób sterowania można zostawić sterując silnikami tak by uzupełniały brakującą siłę napędową rąk, przykładowo różnica siły pomiędzy kołem jezdnym, a okręgiem sterującym wynosi załóżmy 100g, wtedy powiedzmy brakującą siłę 9,9kg uzupełnia silnik napędzający koło ..., gdyby ta siła okazała się zbyt wielka to różnica 100g się zmniejszy w taki sposób by proporcja była zachowana pomiędzy ruchem ręki, a ruchem koła ... Różnica obrotów pomiędzy lewym i prawym będzie wyznaczać kierunek ...

Wtedy osoba nie jest pozbawiona konieczności zachowania własnego ruchu co pozwala takiej osobie zachować kondycje, a wózek uzupełnia tylko brakujące siły które można odpowiednio skonfigurować pod możliwości operatora wózka ...