Sterowanie gondolą na wiatr bez ogona

[Brus78]

Witajcie.
Widzę ,że prawie wszyscy budują naprowadzanie gondoli na wiatr za pomoca ogona.
Ogólnie w necie bardzo mało jest konkretnych informacji na temat sterowania automatycznego a to własnie takie najbardziej mnie interesuje.
Przeglądając fora trafiłem na konstrukcję na kontaktronach,czujnikach halla oraz na propozycje zastosowania potencjometru.
W sumie najbardziej przypadła mi wersja na czujnikach halla .
Z cześcią mechaniczną bym sobie poradził ale jak przenieść sygnal na zasilanie obrotem?
Czy ktoś interesował sie tym tematem?

[l.j]

Najsensowniej użyć mikrokontroler do obsługi peryferiów:
- transoptor szczelinowy/czujnik halla (pomiar kierunku wiatru - niestety potrzebny także "ogon"),
- transoptor szczelinowy/czujnik halla (pomiar położenia gondoli) - można pominąć ten moduł przy odpowiednich założeniach w projekcie,
- układ wykonawczy do sterowania silnikiem obracającym gondolę,
- silnik DC lub silnik krokowy.
do tego sensownie napisany program (opóźnienia reakcji sterownika i uśrednianie pomiarów)

Potencjometr odpada ze względu na niską trwałość mechaniczną...

[Brus78]

I.j
"- transoptor szczelinowy/czujnik halla (pomiar kierunku wiatru - niestety potrzebny także "ogon"
Tu się nie zgodzę. wystarczy że nad gondolą będzie coś w rodzaju wiatrowskazu ,coś co ustawi sie pod wiatr i zasteruje
resztą.Może to byc np chorągiewka jak ktoś pisał.

[l.j]

wystarczy że nad gondolą będzie coś w rodzaju wiatrowskazu

I to właśnie miałem na myśli pisząc "ogon"

[Brus78]

W takim razie jesteśmy w domu
w układzie o jakim czytałem własnie były zastosowane 2 czujniki halla ..jeden do sterowanie w jedną stronę a drugi w drugą.
Na wałku chorągiewki był komplet magnesów ułożonych tak ,że na połowie obwodu świeciły biegunem N a na drugim S.
Podczas gdy jeden biegun załącza jeden czujnik .. drugi wyłacza przeciwległym biegunem... to tak z grubsza

[l.j]

Tak samo, a może nawet prościej, można wykonać detekcję zmiany kierunku wiatru na dwóch transoptorach i okrągłej przesłonie (zamontowanej na osi chorągiewki) z odpowiednio wyciętymi otworami. Światło z któregoś z transoptorów, przechodzące przez otwór w przesłonie, daje impuls do uruchomienia silnika obracającego gondolą. Przy odpowiednio zaprojektowanej przesłonie/położeniu transoptorów mamy przy okazji możliwość pewnego uśredniania/filtrowania nagłych, krótkotrwałych zmian kierunku wiatru...

[Brus78]

Transoptorach powiadasz..
szczerze mówiąc pierwszy raz spotykam się z takim czymś ale może lepiej by się sprawdziło
Możnaby jeszcze zastosowac zwykłe kontaktrony.

[Brus78]

Odświeżę troche temat.
Szperajac w necie trafiłem na pewnego użytkownika ,który zrobił sterowanie gondolą na 2 czujnikach indukcyjnych oraz przekaźnikach.
Jak utrzymuje użytkownik sprawdza się bardzo dobrze.
Taki własnie układ prawdopodobnie zastosuję u siebie ,ale zastanawiam się w jaki sposób zasilać układ obrotu.

[l.j]

Wszystko zależy od napięcia elektrowni.
Podejrzewam, że najprościej zrobić jakiś bufor energii w postaci niedużego akumulatora. Do jego ładowania/podtrzymania jakąś przetwornicę z wyjściem 13-14V z szerokim zakresem napięcia wejściowego (podłączona do prądnicy).
Przekaźniki moim zdaniem kiepski pomysł, bo prędzej czy później styki nie wytrzymają i mamy problem. Sugeruję mostek H i silnik DC do obracania gondolą. Oczywiście cały układ trzeba zabudować w gondoli.

[klistron]

"Sugeruję mostek H "
Możesz rozwinąć tą powyższa sugestię.

[Kwazor]

Tak jak tu : ( to jest wersja na przekazniku ) a zamiast jego wstawiasz mosfety :

[Brus78]

W sumie już się rozejrzałem w temacie i ewentualnym rozwiązaniu.
Właśnie myślałem o podłączeniu pod jedną fazę czegoś w rodzaju zasilacza buforowego.
Można dostać takie za kilkadziesiąt zł a mają zakres napięcia wejsciowego chyba od 85V do 260 czy 270 V. Napięcie wyjsciowe bez obciażenia 27V
Na wyjściu planuje 2 akumulatorki spięte pod 24V.
Gondolą będzie krecił silniczek około 40-60W .
Znalazłem jeden 24V /2,5A z obrotami wyjściowymi za przekładnią około 30rpm i ośką z klinem fi10.Na ośke planuję załozyć zębnik rozrusznika samochodu osobowego około 9-11zębów.
Zębnik obracał bedzie kołem zamachowym poloneza .. około 120 zębów i średnicę chyba 27 cm..
Przy tak dużym przełożeniu wyjdzie jakieś 2-3rpm co w zupełności wystarczy .
Całość planuję sterować chorągiewką oraz dwoma czujnikami indukcyjnymi 6-30V ,Które zasterują przekaźniki opóźniające z nastawem 1-30 sekund i cewkami na 24V.
Te właśnie opóźniające przekaźniki dobrałem po to ,zeby silnik nie szalał przy każdym podmuchu wiatru.
Sam silnik i akumulatory umieszczę w gondoli,bo będzie w niej dość miejsca.
To w sumie taka przymiarka
Jeśli macie jakieś uwagi piszcie przyda się pomoc bardziej doświadczonych
Co do samych przekaźników trochę własnie się obawiam ale mam nadzieję ,że przy prądzie 2-3A dadzą radę.

Do tego rozwiązania możnaby zastosowac układ przeciwburzowy.... np.. jeśli wartośc napięcia przekroczy jakąś granicę dodatkowy przekaźnik rozłacza obwód sterowania gondolą a załącza silnik w jedną stronę aż do zadziałania krańcówki lub zmniejszenia wartości napięcia do bezpiecznej.
Oczywiście w tym układzie ten przekażnik busiałby przełaczać pomiędzy "burzą" a "trybem zwykłym"

[Brus78]

Dane przekaźników:
wytrzymałość elektryczna ...............................100 000 przełączeń pod max obciążeniem;
wytrzymałość mechaniczna ............................. 10 000 000 przełączeń
Przy okazji zakupiłem dziś mostek H jak sugerowaliście.
Ma obciążalność do 5A więc powinien dać radę jednak nie wiem jeszcze czy go wykorzystam.
Myślę o wykorzystaniu go razem z przekaźnikami a raczej części która odpowiedzialna jest za opóźnienie i wpięcie pod mostek.
Chyba nie będzie to trudne ale zobaczymy.

[Brus78]

Po przemysleniu mojej wersji konstrukcji obrotu gondoli wyszły kłopociki z umiejscowieniem silnika obrotu oraz ewentualnym wyważeniem całości.
Problem polega na tym ,że koło zamachowe ma około 27cm średnicy więc prądnica ze śmigłem musiałaby być na tyle wysunięta do przodu względem osi ,żeby zmieścił się silnik.To spowoduje ,że prawie cała waga prądnicy oraz śmigło będą "z przodu" masztu co mi się bardzo nie podoba.
Szukam sposobu na przeniesienie napędu/silnika bardziej na tył gondoli.
Prawdopodobnie zrobię to na pasku klinowym ,bo to da mi szerokie pole manewru.
Jesli macie jakieś sugestie to podzielcie się. Co 2 głowy to nie jedna

[Waldemar Pachoł]

A nie można silnika zmontować na gondoli a koło zębate na maszcie. Wtedy silnik może być z tyłu i nie będzie zupełnie kolidować z całością.

[Brus78]

Tak właśnie chciałem zamontować ale ,żeby silnik był w zasięgu koła zębatego musiałby być około 15cm od osi gondoli a wtedy prądnica wraz ze śmigłem była by znacznie wysunięta .
wszystko skupia się w jednym miejscu niestety dlatego pomyślałem przeniesieniu napędu paskiem. wtedy można sobie dobrać jak na pasuje.
Silnik do gondoli wraz z przekładnią ma długość 20 cm i średnicę jakieś 8cm nie licząc osi.

[Waldemar Pachoł]

A stosując np dwa mniejsze koła zębate?

[Brus78]

Też o tym myślałem ale ciężko coś spasować.
Poza tym mój silnik ma na wujściu około 20 rpm na wałku wyjściowym.
Stosując duże+ małe zmniejszyłbym obroty ,ale zwiększył moment a raczej zmniejszył obciążenie silniczka.
Pokombinuję jeszcze. Muszę poszperać na allegrze itp

[Waldemar Pachoł]

To ewentualnie koła należy przeliczyć na kadzie i dać do wycięcia laserem.

[Brus78]

Odświeżę trochę temat gondoli i jej sterowania.
Co do wspomnianych wcześniej rozwiązań obrotu wybrałem jednak 2 kółka pasowe oraz pasek klinowy.. Czy dobrze nie wiem.
Udało mi się dostać obrotnicę o ogólnej średnicy z kołnierzem 350mm i wysokości około 50mm,a co najważniejsze ma ona otwór 130mm ,który niemalże idealnie pasuje do otworu w górnej flanszy mojego masztu.Jest tam tyle miejsca ,ze be problemu będę mógł wbudowac tam spory komutator.
Ale nie o tym.
Części oraz rozwiązania wspomniane wcześniej po mału składam... zasilacz buforowy.. akumulatory...itp wszystko ładnie działa.
Mój silniczek z przekładnią oraz kółka pasowe dają mi na gondoli około 5,5obr/min z czego jestem zadowolony.
Mam jednak mały problem dotyczący załaczania i wyłączania zasilacza buforowego..
Chciałbym... choć nie wiem czy to konieczne aby zasilacz ten załaczał się po przekroczeniu danego napiecia z wiatraka...
Zasilacz pracuje w dużym zakresie AC i DC jednak co się stanie jeśli napięcie będzie zbyt niskie? Czy ktoś próbował coś takiego?