Ska bygga elektronisk utmatning till såmaskin, frågor!!!

[Pek]

Hej!

Ska bygga elektronisk utmatning på en vallfrösåmaskin såmaskin.

Motorn som skall användas är en en 12 v dc motor som ger ett vridmoment på mellan 50 - 100 Nm med ett varv på mellan 50 - 200 rpm. För att reglera utmatningen skall motorn klara av att gå på lägre spänning än 13 V.
Motorn skall även har varvräknare för att kunna kontrollera och automatisk kompensera för hastighetsavvikelser.
Motorn skall även klara kontinuerlig drift i minst 8 timmar.
Motorn skall vara stående med en växellåda som låter utgående axel gå ut 90 grader i förhållande till motorns axel

För att kunna ställa hastigheten på motorn vid byte av utsäde kommer motorn vara koppla till ett styrkort för likströmsmotorer som klarar strömmen ca 20 A. och kan reglera motorns hastighet 30 %.

För att få indata i form av hastighet kommer jag använda mig av en enkel form av gps som ger hastigheten man kör i.

För att koppla samman och kunna reglera motorns hastighet har jag tänkt att använda mig av någon form av elektroniskt datakrets som är barnsligt enkelt att programmera. Denna skall klara av att bearbeta indata från gps, kontrollhastighetsdata från motorn och inmatning av ett bestämt varvtal motorn skall hålla vi en speciell hastighet. Den skall skicka ut signaler till kortet som styr hastigheten av elmotorn.

jag skulle behöva en lista på billiga komponenter som jag kan använda för detta bygge utan att helt bli ruinerad, har tittat på lite kinamotorer på alibaba. En kompis som läser elektronikdesign tipsade mig om ett styrkort för typ 300 kr som klarade allt det jag beskriver, minns typ inte vilket.

kan någon hjälpa mig??

[Nerre]

Arduino?

(Sen att jag tycker det finns brister i grundtankarna kring designen är en annan femma.)

[Icecap]

Drivkortet består i sin enkelhet av en MOSFET (eller fler parallellkopplade) med gate-drivning. Styrningen till det är då PWM.

Att styra motorns hastighet i en closed-loop reglering är inget större problem - om man bara är uppmärksam på att det kan uppstå självsvängning i regleringen och hur man löser detta.

Att omsätta hastighet till "x varv per meter" är inget större matteproblem, det svåraste är nog att dekoda NMEA-dataströmmen från GPS-burken.

Men "barnsligt enkelt att programmera" är inte speciellt tydligt. Jag anser t.ex. att snart sagt alla mikroprocessorer är barnsliga enkla att programmera - men det är jag det. Vad du tycker är barnsligt enkelt kan inte jag sia om men jag har någon känsla av att det inte blir lika enkelt för dig - och det kan ju vara för att du inte började leka med µC i början av 80-talet... (om det nu är så).

Biten med "Denna skall klara av att bearbeta indata från GPS, kontrollhastighetsdata från motorn och inmatning av ett bestämt varvtal motorn skall hålla vid en speciell hastighet. Den skall skicka ut signaler till kortet som styr hastigheten av elmotorn." är ganska enkel att lösa, det klarar snart sagt vilken mikroprocessor som helst.

[Pek]

Barnsligt enkelt för mig innebär att det finns någon typ av användargrnänssnitt där man inte i så stor utsträckning behöver koda manuellt utan enbart kan stoppa in funktioner man vill ha.
Dock bör kodningsmöjligheten finnas så man kan "trimma" koden lite manuellt om det krävs.
Typ om jag får detta värdet då skall denna funktionen skicka ut det här värdet. Kan inget om C++ eller liknande, min java karriär slutade med att läraren fick göra inlämningsuppgiften åt mig. Längre än så kom jag inte.
Men det tänkte jag göra nu

[Pek]

Arduino?

(Sen att jag tycker det finns brister i grundtankarna kring designen är en annan femma.)

Hur skulle du gjort? Jag tar emot alla idéer som jag kan få som gör konstruktionen bättre, säkrare, mer funktionell och billigare. Ända kravet är att jag skall stoppa in 12 V dc från traktorn, grejerna inte få dra mer än ca 20 A som kontakten är avsäkrad för i traktorn, motorn skall leverera en kraft som krävs för att driva utmatningen i ett varvtal som går att ändra 30 % från maxvarv, hastigheten på utmatning löpande skall gå att kontrollera genom en inbygd givare i motorn, att indata i form av framföringshastighet skall fås från någon form av enkel modul så man slipper massa mekanik, att motorn hastighet skall gå att styra i förhållande till framföringshastigheten och att man skall kunna ändra förhållandet mellan framföringshastighet och utmatning dvs. en form matematisk hastighetskurva som man kan höja och sänka beroende på vilket utsäde man kör.
Kontrollfunktionerna är viktiga då vallfrö kostar ca 3000 kr/kg.

[Nerre]

Jag antar att hastigheten är relativt låg och då är det nog döfött att använda GPS:ens rapporterade hastighet (den kommer vara alldeles för instabil vid så låga hastigheter och kommer antagligen också att ha för hög fördröjning).

[Pek]

Drivkortet består i sin enkelhet av en MOSFET (eller fler parallellkopplade) med gate-drivning. Styrningen till det är då PWM.

Att styra motorns hastighet i en closed-loop reglering är inget större problem - om man bara är uppmärksam på att det kan uppstå självsvängning i regleringen och hur man löser detta.

Att omsätta hastighet till "x varv per meter" är inget större matteproblem, det svåraste är nog att dekoda NMEA-dataströmmen från GPS-burken.

Men "barnsligt enkelt att programmera" är inte speciellt tydligt. Jag anser t.ex. att snart sagt alla mikroprocessorer är barnsliga enkla att programmera - men det är jag det. Vad du tycker är barnsligt enkelt kan inte jag sia om men jag har någon känsla av att det inte blir lika enkelt för dig - och det kan ju vara för att du inte började leka med µC i början av 80-talet... (om det nu är så).

Biten med "Denna skall klara av att bearbeta indata från GPS, kontrollhastighetsdata från motorn och inmatning av ett bestämt varvtal motorn skall hålla vid en speciell hastighet. Den skall skicka ut signaler till kortet som styr hastigheten av elmotorn." är ganska enkel att lösa, det klarar snart sagt vilken mikroprocessor som helst.

Självsvägning bör går att lösa med en form av fördröjning/ tröghet på en viss tid. denna tiden får dock inte bli för stor då utmatningen blir fel.

Det jag behöver lite tips på är komponenter och bra ställer att hitta dessa på samt om jag behöver några mer komponenter än de jag räknat upp eller kanske färre.

Kan inte mycket om el utan upplägget är gjort med hjälp av egen allmänbildning efter 3 år på naturvetenskaplig linje, lumpen på ubåt, skogsmaskinsägande, några år på värmepumpsindustri, samt snart 3 år till byggnadsingenjör och lantbrukande.

[Pek]

Jag antar att hastigheten är relativt låg och då är det nog döfött att använda GPS:ens rapporterade hastighet (den kommer vara alldeles för instabil vid så låga hastigheter och kommer antagligen också att ha för hög fördröjning).

Framföringshastigheten skall ligga mellan 2 och 8 km/h. Skall man satsa på att ta in hastigheten från markradar i stället?? Eller finns det någon form av annan fototeknisk mätning som tål en något dammig miljö?

Beroende på uppdateringshastighet hos gps så får man göra en medelhastighetgiva innan gpsen ger ett acceptabelt mätvärde. Jag tänker mig att man matar ut motsvarande 3 km/h dom första metrarna så fort man slår på utmatningen för att sedan reglera med hjälp av gps när man får ett acceptabelt värde från denna.

[SeniorLemuren]

Varför krångla till det så, om du nu skall ta ström från traktorn, kan du inte ta hastigheten därifrån också? Antingen från traktorns egen hastighetsmätare, eller om det inte går, från pulsgivare på något av drivaxlarna.

[Icecap]

En GPS ger väl ifrån sig hastigheten som m/s?

Detta gör att 20km/t blir rapporterat som 5,5m/s. Alltså blir en hastigheterna 2 & 8km/t 0,5m/s hhv. 2,2m/s.

Men såklart är det ett problem som kan lösas på något vis.

En viktig fråga är: finns det möjlighet att ta "åkpulser" från något annat ställe än GPS? Kan man montera en sensor som kan avkänna bultar på t.ex. ett drivhjul? Då kan man enkelt räkna om dessa pulser till hastighet, båda med bra noggrannhet och snabbt.

Men sant är att man kan jämna ut värdet från en GPS och regleringen av så-motorn är inget större problem heller.

Huruvida det finns ett "färdigt" programpaket för detta vill jag dock låta vara osagt, sedan är jag den gammaldags "hårdingen" (/stofil?) som ogillar sådana nymodigheter!

* För att styra hastigheten på så-motorn behöver µC'n innehålla en Capture-enhet och en PWM-enhet.
* För att kommunicera med GPS'en behövs en UART-funktion.
* För att mäta hastigheten från ett drivhjul eller liknande behövs en Capture-enhet.

Sedan kan det vara PIC, AVR - eller i stort vilken µC som innehåller dessa saker och som man kan programmera.

Jag hade vald PIC för att jag är van vid dom men det beror på smak och tycke.

[Nerre]

Klart man kan jämna ut värdet från GPS:en, men tittar jag på de appar som finns för bilnavigering så visar de öht ingen hastighet under 7 km/h (det står istället < 7 km/h). Det beror såklart på att eftersom precisionen på positionen inte är mer än några meter så är det väldigt svårt för GPS:en att veta om det är "brus" eller en rörelse på en halv meter som gör att positionen ändrats en halvmeter. Om man redan rör sig så kan man såklart förutsätta att GPS:en sitter fast i fordonet så den bara kan röra sig i längsriktningen och inte kan ändra hastighet momentant. Problemet uppstår när man går från stillastående till rörelse och vice versa. Har traktorn börjar röra sig en halvmeter eller är det bara positionen som fladdrar? Man riskerar alltså fördröjningar på ett par meter antagligen,

[Lennart Aspenryd]

Varför göra det svårt?
Du kör på känd mark, en enkel cykeldator eller bara ett släpande cykelhjul ger dig både precision och direktvärden!

[danei]

Jag skulle tro att en eller flera magneter och tungelement bär den bästa lösningen, samma lösning som cykeldatorer brukar ha.

[Pek]

Varför göra det svårt?
Du kör på känd mark, en enkel cykeldator eller bara ett släpande cykelhjul ger dig både precision och direktvärden!

Ett cykelhjul kommer i tillämpningen aldrig att hålla, man hittar inte cykelhjul på såmaskiner på grund av just den anledningen, men motsvarande upplägg med en kappslad mätenhet och järnhjul skulle med all säkerhet fungera. Men då måste man konstruera ett hjul som sjunger ner "lagom" mycket i marken så att den verkliga hastigheten alltid visas.

Lite information om spridaren.
Spridaren är en rampspridare 12 meter bred tillverkad i vårt brodersland Finland.
Den är från början konstruerad för att sprida gödning med, när man sprider gödning har man mycket större utmatning än när man sprider gräsfrö. Det betyder att när vi ställt ner utmatningen så mycket som går måste vi ändå köra i 30 km/h för att utmatningen skall stämma när vi vill köra i 5 km/h.

Idag sitter det en mekanisk utmatning som får sin kraft från kraftöverföringsaxeln. På axeln sitter det ett kugghjul med diametern ca 5 cm, samtidigt sitter det på de 2 utmatningsvalsarna( en för höger och en för vänster sida) kugghjul som håller diametern ca 20 cm mellan dessa går det en kedja.
För att minska utmatningen måste man antingen sänka hastigheten på kejdan, denna minskar man genom att minska diametern på det kugghjul som sitter på kraftöverföringsaxeln eller öka på diametern på de kugghjul som sitter vid utmatarna.
Kugghjulet som sitter på kraföverföringsaxeln är redan så litet om det bara kan bli för att överhuvutaget fungera och vid utmatarna finns det inte plats för ett kugghjul med 6 gånger så många tänder vilket är det som krävs för att minska utmatningshastigheten med en faktor 6.

Är ni med??

Vi har funderat på en mekanisk lösning men ansåg att det skulle vara smidigare att lösa problemet med en elekronisk lösning då man samtidigt kan styra utmatningen till precis den givan man vill ha. Givan kontrolleras för de som inte vet genom att göra ett så kallat vridprov där man matar ut ett exakt antal varv på utmatningen och mäter hur mycket vikt som man har matat fram vilket man sedan kan räkna om till en fröåtgång / ha.

Det som gör att jag inte vill ha någon mekanisk läsning på hastighetsproblemet är att jag personligen tror att det tar kortare tid i anspråk att göra en funktion som elektronisk.

[jpalsson]

Har du kollat på den här ?:
http://www.lehner.eu/en/products/superv ... vario.html

Den verkar ju mer eller mindre fungera som du vill att din produkt ska fungera, om inte annat
kanske det går att kolla inuti en sådan (de verkar säljas i Sverige) och se vilka komponenter den är byggd av.