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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Modellbau: Kopplung Motor <-> Rad


Autor: Ben (Gast)
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Hallo,
ich will einen Segway (Roboter) mit diesem Motor:
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/2...
und diesen Rädern:
http://www.ansmann.de/cms/no_cache/de/racingroot/w...
bauen.
Ich habe leider noch nie zuvor etwas mit Modellbau zu tun gehabt und 
weiss jetzt nicht genau wie man die Räder auf der Achse des Motors 
anbringt. Was ich gesehen habe ist, dass es sogenannte Mitnehmer gibt:
Artikel-Nr.: 231361 - 62 bei conrad.ch
Ich bin bisher davon ausgegangen dass die Mitneher reichen, aber ich 
habe jetzt noch Muttern entdeckt die wahrscheinlich auch dazu gehören:
Artikel-Nr.: 231362 - 62 bei conrad.ch
Braucht man diese Muttern auch?

Kann man dann die Räder direkt auf die Motorachse stecken mit Hilfe des 
Mitnehmers? Mein Bedenken ist drum, da die Reifen relativ breit sind, 
dass die Achse dann zu kurz ist? Ist das eine passende Kombination 
Motor, Räder, mitnehmer so dass alles zusammen passt? Oder was gibt es 
noch zu beachten? vielen dank.

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Hallo,

so ganz so einfach wird es nicht gehen. Wie ich dem Datenblatt des 
Motors entnommen habe, hat die Welle einen Durchmesser von ca. 7mm, und 
ich denke dass der Mitnehmer einen Innendurchmesser von ca. 10mm hat. Um 
das Rad am Mitnehmer zu befestigen, brauchst du sowohl den Mitnehmer als 
auch die separate Mutter. Jetzt bräuchtest du nur noch eine Hülse mit 
1,5mm Wandstärke, damit es passt...
Mehr zum Thema findest du hier:
http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/R%C3%A4...

Grüsse,

Stefan

Autor: Ben (Gast)
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danke schon mal, aber der Link ist nicht wirklich aussagekräftig ;-)

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Irgendwie gibts da ein Problem beim Link kopieren.
2 Schritte ums zu beheben:
1. klicke den Link an
2. Füge eine ) am Ende ein.

Autor: Ben (Gast)
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ok, habe mir den Artikel mal durchgelesen und habe mich entschieden es 
jetzt folgendermassen zu machen:

1) Diese Propellernabe (Artikel-Nr.: 225878 - 62 ) auf Achse setzen. 
Diese Nabe passt zwar nur auf 5mm Achsen, aber ich bohre sie dann halt 
auf 6mm auf damit sie auf meine motorachse. Sollte gehen oder?

2) Mitnehmer (Artikel-Nr.: 231361 - 62) auf Nabe setzen. hier ist mir 
noch einiges aber nicht klar: Passen Nabe und Mitnehmer aufeinander? Wie 
wird Mitnehmer an Nabe befestigt? Schraubt man den Mitnehmer (wenn sie 
eben aufeinadner passen) auf die Nabe oder wird der Mitnehmer einfach 
nur auf die Nabe geschoben und dann muss man ihn an der Nabe 
festkleben..?

3) Rad auf Mitnehmer setzen und fertig...

Autor: Ben (Gast)
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Ergänzung zu 2):
habe es jett alles gerade selber beantworten können...

Damit Nabe (Aussendurchmesser 8mm) und Mitnehmer (Bohrung ca. 10mm) 
aufeinander passen brauche ich ja noch eine Hülse. Was meinst du damit, 
kannst du mir konkret was voschlagen?

Autor: Peter Diener (Gast)
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Hallo,

wenn du einen Segway baust (ich bau auch grad einen), ist es von enormem 
Vorteil, wenn man den Rotationswinkel von beiden Rädern kennt. Dafür 
eignet sich ein Schrittmotor viel besser. Ich habe aber noch eine 
bessere Lösung und zwar 14 polige dreiphasen Brushlessmotoren an 
selbstgebauten Umrichtern. Damit hat man bei geeigneter 
Kommutierungsmethode auch keine Ruckmomente oder Getriebespiel. Die 
Räder sind direkt auf dem Motorgehäuse montiert (Außenläufer).

Außerdem bekommt deine Anordnung mit den Motoren ein erhebliches 
Rototionsträgheitsmoment mit größer Drehzahl, was einerseits die 
Regelung schwierig macht und andererseits unter Umständen (je nach 
Drehrichtung) ein nicht minimalphasiges System erzeugt. Das ist nicht 
einfach zu beherrschen.

Den Schrittmotor musst du im Stillstand natürlich im Mikroschrittbetrieb 
fahren, sonst kann man das vergessen.

Also nicht als Kritik ansehen, sondern als Hilfe.
Ich denk, ich bin schon etwas weiter an meinem und hatte schon einige 
Probleme vorab per Simulation lösen können.

Hast du gewusst, dass ein einziger Beschleunigungssensor ausreicht zur 
Regelung? Warum verwenden die beim echten so viele und noch Gyros dazu?

Viele Grüße,

eter

Autor: Peter Diener (Gast)
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...Peter

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Hallo Peter,

hört sich ja interessant an. Aber mal eine Frage zu deiner Kommutierung: 
Ich dachte immer Brushless Motoren ohne Hallsensoren laufen nicht 
vernünftig an, weil induzierte Spannung so gering ist dass der 
Controller die Rotorposition nur "raten" kann.
Die Kombination aus Gyroskopen/Accerelometern braucht man, um den 
Lagewinkel zu bestimmen (klar), aber ich glaube nicht, dass es mit nur 
einem Beschleunigungssensor möglich ist, da man nicht ohne weiteres 
zwischen Beschleunigung aus der Gewichtskraft und der Beschleunigung des 
Fahrzeugs unterscheiden kann. Falls du dazu eine Lösung gefunden hast, 
erleuchte uns bitte!

Viele Grüße,

Stefan

Autor: Peter Diener (Gast)
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Hallo,

man kann zwischen Beschleunigung und Gewichtskraft nur unterscheiden, 
wenn man die Beschleunigung unabhängig vom Neigungwinkel kennt. Wie 
kommt man an die? Man nehme den Motorwinkel und leite ab. Damit man nun 
mit dem Sensor nur die Gewichtskraft (also Neigung) erfasst, muss dieser 
exakt auf der Drehachse liegen, denn dann ist die Kraft, die er durch 
eine Drehbeschleunigung erfährt gleich null. Es funktioniert.

Brushlessmotoren laufen sehr wohl richtig an, man muss sich nur etwas 
Mühe geben bei der Programmierung. Ein Stromregler, der die Umrichter so 
regelt dass beim Anlauf der Maschinenwinkel kleiner 5° bleibt, sorgt 
dafür, dass der Rotor genau genug dem Feld folgt und das Drehmoment ist 
auch hervorragend regelbar.

Ich werde sicher noch mehr dazu schreiben, wenn ich weiter bin.

Viele Grüße,

Peter

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