Svenska ElektronikForumet

Hej!

Kan börja med lite bakgrund, är ryggmärgsskadad och sitter i rullstol dock med lite funktion i framsida låren så kan stå med stöd men har noll balans. Trots det så envisas jag med att köra moped och lättare motorcyklar, lite bökigt att växla då jag kör med styva crosstövlar för att fötterna inte ska fladdra runt så på moppen och trial hojen kan jag växla genom att lyfta hela benet och "stampa" på en förstorad toe-heel pedal. Nu håller jag på med ett race hoj bygge i vintage stil och då sitter jag med benen och fötterna så högt upp och kommer inte kunna röra benen för att växla som på dom andra hojarna och tänkte då bygga en solenoid till växelpedalen. https://www.sporthoj.com/forum/threads/ ... er.289404/

Jag har svarv och sånt så ser inga större hinder i att bygga delarna men det jag skulle behöva lite hjälp med är dimensionering. Lång och smal, eller kort och tjock, dimension på tråden och antal lindningar, dimension på kärnan osv. Den kommer drivas med 12V mc-batteri. Den behöver kunna dra och trycka upp emot ett par kg om den ska orka för jag vet inte om jag törs lätta på returfjädern till växelpedalen då den kan fastna i ändlägena. Jag har lite koll på fysik och matte och äger en formelsamling men kan behöva lite vägledning för att kunna tillämpa det.

En till fundering, kan man boosta den med en kondensator? Den ska ju bara slå till en kort stund och inte hålla kraften över tid.

En solenoid är enkelverkande, drar endast i en riktning.
En solenoid är ojämn i sin dragkraft, har som starkast hållmoment fullt hopdragen och få solenoider har någon nämnvärd dragkraft över någon längre sträcka.
Dom är kraftslukande och kan vara elaka att driva via enklare strömbrytare eller elektronik då det kan bli både höga ström-spikar och spänningsspikar.
Dom är tunga och klumpiga relativt kraften de ger.
En möjlig fördel med solenoid relativt andra draganordningar är mekaniska enkelheten.

Den kraften som behövs för att växla avgör hur kraftfull solenoid som behövs. En fjädervåg som kan mäta dragkraft i befintliga växelspaken och mäta slaglängd med linjal i dragpunkten ger vilket moment som behövs.
Att snickra sin egna solenoid går men det är inte helt enkelt att göra dom effektiva. Skulle mycket hellre försöka hitta färdig hyllvara som passar behovet och typ dubbla behövda momentet för att få driftsäkrare system.
Vet inte om du har tillgång till 12Volt men om det finns är solenoiden från en äldre startmotor för bil kanske tillräckligt stark, eller två för att kunna växla i bägge riktningarna.
De är mekaniskt kompakta och har färdiga fästen. Integrerade reläfunktionen för startmotorn kan kapas bort så slösar man inte dragkraft på den delen.

Alternativt hade jag nog hellre valt olje eller lufthydrauliskt system, antingen direktverkande eller servo.
En pump för servo behöver inte bli så jättestor. Första träffen när jag sökte på liten oljepump: https://www.ebay.co.uk/itm/12V-5A-Elect ... 3157966861
Den ger kanske inte så högt tryck men det borde gå hitta eller göra små kuggpumpar om man vill.
Kanske har MC-motorn redan en inbyggd oljepump som man kan låna lite tryck av.

För mer potenta rally-bilar är det standard med rattpaddel för växling och det har numera smittat av sej även bland standardbilar. Det är el-hydrauliskt system
Det finns numera lite snarlikt elektrisk tum-växel för mountaincyklar. Dessa klarar sej på relativt små laddbara batterier utan laddning på en hel säsong (enligt reklamen).
Växling på dessa sköts från tumpaddel och drivs av stegmotorer som trots liten storlek är imponerande starka. Antagligen finns där en växellåda.
Då det är avsett för MTB får man anta att det ska tåla lite oömhet och var hyggligt vatten-tätt.
Knyck hela iden med interfacet med tum-växelpaddel och display, ser lite läckert ut, och använd en egen lite starkare stegmotor, kanske via en kort dubbelverkande wire för att slippa ha motorn precis vid växelspaken. Finns 6 eller 12 Volt batteri på hojen så finns det bra möjlighet att få till något både smidigt och starkt.


Ett alternativ till stegmotor är att välja servo-motor för radiostyrda bilar: https://www.ebay.com/itm/DS3235-35kg-Hi ... 3607101263
35kg drag-kraft låter ju bra.

Det skiljer mycket på elektriska designen och arbetssättet för RC servo-motorer relativt stegmotorer men för bägge kan man köpa färdiga kretskort till för styrningen. En återfjädrande tumpaddel och servomotor skulle faktisk kunna bli väldigt simpel lösning som i mekaniska rörelsen ger ungefär vad som behövs för fotväxeln med litet behov av ytterligare mekanik eller elektronik. Tänker mej att man innanför fotväxeln monterar en drag-gaffel som alltid återgår till neutralläge när tumpaddeln släpps. Då kan fotväxelspaken fortfarande användas som vanligt om strömmen tar slut från batteriet.

En sådan här kan vara alternativ kraftkälla, mycket stark relativt storleken men kanske för långsam: https://www.aliexpress.com/item/4000998 ... 714f0xJIcu
Köp en som rår med hojvikten och fjärrstyr central-stödet. Då kan du sitta på hojen och fälla upp stödet närhelst när du vill köra iväg och vice versa.
En fördel med denna typ av motor är att styrelektronik är simpel. I princip behövs ingen elektronik alls mer än två växlande relän.

Hej Henrik, tänkte mig ett genomgående solinoid med gång åt båda håll.
Borde vara enkelt att åstadkomma. Men nu har du fått ett suveränt svar från en av våra duktiga forumister, så ser jag inga problem med lösningar.
Växelspaken är ju redan utväxlad och skall ha ryck eller tryck. Inga stora krafter, men snabbt.

Solenoider från startmotorer är galet starka, jag ska själv använda två till skoplåset på min Avant minilastare som lyfter låsplungarna, jag har experimenterat lite med sådana solenoider och konstaterat att det är bra och ofta gratis byggstenar när man behöver en stark rörelse med kort slaglängd.

Finns ju att köpa färdiga växelsolenoider(tror det är solenoider i alla fall) men dom kostar ju runt 10'000kr i USA så lägg till tull och moms på det också och det tänkte jag slippa. Vill heller inte krångla med mer el än nödvändigt så diverse pumpar och grejer med styrsystem är uteslutet.

Den här videon laddades lägligt upp bara dagarna efter att jag började fundera på detta och har sett indier som klåpar ihop det med dubbla startsolenoider på varsin sida av en toe-heel spak.


Men jag tycker att det borde gå att göra smidigare typ på detta vis. Kan man inte köra bara en spole och helt enkelt bara polvända beroende på riktning?
Och går det att boosta med en kondensator?
Visst kan man väl få längre slag bara genom att använda en längre kärna/axel? Då skulle man kunna ha ett glapp mellan axeln och växelspaken så den hinner bygga upp lite rörelse energi innan den börjar få motstånd av växelspaken om det behövs.

Nej det går inte få dubelriktad kraft genom att polvända. Oavsett polvändning är magnetkraften åt samma håll.
Dubbelriktad funktion är möjligt om den rörliga delen av kärnan vore permanentmagnetisk. Det är så "solenoiden" fungerar i en högtalare.
Längre slag går skapa men men kraften avtar med invers kvadrat på avståndet. Det är samma som för vilken magnetisk kraft som helst.
Ta en vanlig kylskåpsmagnet och håll den på en mm avstånd från en metall-yta och jämför attraktions-kraften relativt med magneten 5 mm från plåten.
Attraktions-kraften är en faktor 100 lägre i det senare fallet. Samma gäller för alla solenoider.
Vänd på magneten ett halvt varv och den dras fortfarande mot plåten, liksom den rörliga solenoiden dras mot spolen och dess ankarjärn.
Solenoidens ej rörliga del består inte enbart av en spole utan det är en spole+en rejäl järnklump som kan magnetiseras av spolen till att i sin tur dra i den rörliga delen.
Med enbart spolen får man allt för liten påverkan på den rörliga delen

I videon använder man sej av två sammanbyggda solenoider, med separata lindningar.

Jo jag kom precis på det när jag kollade på videon igen. Så två spolar och en kort kärna mitt emellan är det som gäller då.

Men frågorna som jag fortfarande funderar på, trådtjocklek och antal lindningar och går det att boosta med en kondensator för att få igång rörelse energin? Söker alltså inte svar i exakta varv utan mer principerna som styr det.

Minns inte riktigt vad det hette men om det var typ magnetisk flux densitet eller något sådant, vissa material är ju mycket bättre än andra t.ex. generatorplåt och rent järn jämfört med legerat stål. Skulle det vara lönt att försöka använda sig av sådant, t.ex. att stapla en bunt brickor av generatorplåt på en stång eller vill man ha en solid kärna?

Ja kärnan dras till mitten av respektive spole.
Om du har möjlighet att använda RC-servo så klarar du dej med så mycket lägre energi från batteriet och får betydligt mer kraft från ett enda servo som är dubbelriktat och mindre i storlek.
Varför då välja solenoid? Den enda fördel jag kan tänka mej är att det är billigare om man har tillgång till bilskrot.

Kondensatorn kan mellanlagra energi men för att ha någon nytta av den blir den otroligt stor. Antag att solenoiden drar 5A vid 12 V under en sekund. För att lagra den energin behövs mer än 1F om min huvudräkning stämmer.
En normal elektrolytkondensator stor som en ölburk vid 12Volt håller ca en tiondel av den energin. Superkondensator kan vara rimligare men är fortfarande en usel ide.
Måste man mellanlagra för att kunna ta ut upp till ett par A så är vanliga Litium.jon batterier ett bättre val. De kan laddas från valfri källa under längre tid för att kunna dra solenoiden ett kort ögonblick flera gånger, eller driva ett RC-servo kanske 100 gånger längre tid då den är så mycket mer kraft-effektiv i förhållande till tillförd kraft.

Transformatorplåt, plåt som är valsad så att interna järn.gitter-strukturen är ordnad mer i en riktning kan magnetiseras mer utan att gå i mättnad vid tillfört växelfält. Bra då man inte vill ha stora överföringsförluster i en transformator. I en solenoid och likspänning kan det finnas en relativt liten vinst men tveksamt. Jämför kylskåpsmagnet, den dras lika bra till ett homogent järnstycke som till transformator-plåt.

Man får också tänka på att rörliga delen dubbelriktat fjädrat upphängt är rätt tungt. Om det är en håla på vägen finns risk för att g-krafterna hjälper till att växla.

Jag tror du skall gå på old school precis som i YT filmen.
Fördelen med två solenoider från mindre bilstartmotorer är att dom inte tvångsstyr växelföraren. Det är ju inte alltid det går att växla och med solenoid så bryter dom inte sönder något om inte växeln går att få ur/in. En solenoid behöver ofta en liten startsträcka innan det börjar gå tungt och detta spel får du gratis via motorns växellådas egna växelmekanism.
Kan du sen hitta ordentliga tryckknappar till styret som strömbrytare så behövs ingen styrelektronik, ev två kraftiga reläer kan behövas med bra kablar från batteriet. Då kan du styra växlingen från styret med mindre knappar.
Det är svårt att få till egna soleniodspolar, enklast är att göra som i filmen. Köra med befintliga solenoider som modifieras. Har för mig att på startmotorsolenoider så jordas lindningen via startmotorn så när den går igång minskar strömmen genom solenoiden? Syns lite av detta i filmen. Men tänk på att dom inte är konstruerade för att hållas dragna någon längre tid.
Inte dyrt att köpa nya via nätet. Leta lite så hittar du nog lämpliga modeller för ditt behov.
https://www.skruvat.se/Magnetswitch-sta ... 11580.aspx

Nu har jag inte så stor koll på vilka servon som finns men två funderingar angående dom, snabbhet och återgång till mellanläget? Växlingen ska ju ske på under 1s om det ska funka annars börjar mekanisk handväxel på tanken bli ett likvärdigt alternativ och det är lite därför jag envist är inne på solenoid och även av dom anledningar Palle nämnde.

Tänkte att man kunde köpa två rullar härifrån, lindat och klart
https://www.electrokit.com/produkt-kate ... oppartrad/

Angående ofrivillig växling i gupp så tänkte jag montera den horisontellt, ska inte vara där med fötterna och sparka ändå då fotpinnarna är bakflyttade väldigt långt så det går att montera lite man vill.

bara en fundering , skulle inte en lagom stor vanlig dc motor sköta det smidigt, ev fjäder för återgång till mittenläge, snabb, höger vänster utan problem

>Nu har jag inte så stor koll på vilka servon som finns
Dessa servon har specifika egenskaper som gör att de just lämpar sej för servo-funktioner, och därav namnet "servo".
Ett sådant motorservo tål att bli låst i sin rörelse, vid dess angivna hållkraft.
Dess positionshållning är inte alltid statisk beroende på typ av styrning utan PWM-justeras automatiskt typ 300-3000 ggr per sekund. Därav att motor-ljudet från aktivt servo som ibland kan höras vid dessa frekvenser.

>Två funderingar angående dom, snabbhet och återgång till mellanläget?
De flesta servon av denna typ har växellåda och ju högre utväxling, ju saktare rör sej armen.
Snabbhet att utföra en viss rörelse vid givet moment varierar. Det är inte sällan medvetet nedsaktat, i synnerhet när rörelsen närmar sej tänkt position då annars massan som sats i rörelse kan vara svår att bromsa på rätt ställe.
Det står i nästan alltid utförligt beskrivet i datablad för resp servo hur lång tid det tar för armen att vrida sej 60-90 grader. Total vridning är i typiskt 270 grader.

Generellt, ett litet servo är ofta snabbare, har liten inbyggd tröghet, samma med de borstlösa som är snabbare i respons. De kan olastade ha en ställtid för 60 graders armvridning på 0,03s
Tittar man på de större och lite dyrare som denna t.ex.: https://rc-innovations.es/kst-BLS159-he ... etal-servo
Där är ställtiden för en vridning på 60 grader 0,09 sekunder.
Billig men trög kina-servo: https://www.banggood.com/JX-PDI-6221MG- ... &rmmds=buy
Den tar nästan 0,2 sekunder för 90 graders vridning. Om det är utan utväxling till motorcykelns växel-arm och anta det behövs en vridning från neutralläget på 20 grader. Det tar då 0,05 sekunder i runda slängar, samt ungefär samma tid för återgång till neutralläge under förutsättning att servot orkar med rörelsen utan att sakta ned. Batterispänning påverkar också servots snabbhet.
Mät vilken kraft du behöver så är det enklare att dimensionera och välja typ av servo.

Kinaservot har ett hållmoment på 20 kg och väger 65 gram. Det är bra vikt/kraft-förhållande jämfört med någon annan typ av växelarms-vridare.
Anledningen till att dessa servon i regel är snabbare än en stor solenoid beror på att rörliga massan är betydligt lägre och vilket även gör att spikströmmarna är så mycket lägre.
De är också mycket strömsnålare. De flesta sådan här servon är ju tänkta för något som ska gå på laddbara batterier.
I fallet med växelspak behövs knappast hållmoment när spaken står i neutral-läge så där kan då vara bra att ha ett automatiskt standby-läge för att spara ström om man kör på små batterier.

Det finns färdiga servon av denna typ för just ändamålet att putta på växelspaken på en motorcykel: https://www.translogicusa.com/powershifters.php
Även de skriver i sin reklam att servot ger mer kraft i förhållande till vikten än andra växlings-system de säljer.
De skriver även att en av fördelarna med sådant servo, till skillnad från en mer okontrollerad rörelse går det styra hastigheten i rörelsen så att en del av rörelsen kan vara snabb och kan sakta ner i ändlägen t.ex.och rörelseslaget samt neutrallägets position kan lätt justeras.

Vill man ha hastighetsstyrda och variabelt styrda rörelsemönster kan man lösa det på lägre budget med en Arduino. Vill man göra enklast möjliga och kostnad några tior så behövs i denna videon en 555:a för att styra mellan ett antal lägen med t.ex. en tumswitch eller en vanlig potentiometer där servot får följa exakt ditt rörelsemönster precis som i videon.

Vill du linda en egen spole är inte dimensioneringen av tråd inte så svårt men man måste kunna räkna på några elektrisk grundenheter och kunna beräkna resulterande spol-stolek relativ tråd-dimensioner och man måste veta tillgänglig spänning och ström för att kunna beräkna DC-effekt och värmeutvecklingen.
Börja med att bestämma hur mycket ström som du vill ge spolen och därmed hur hög värmeeffekten blir om battteri-spänningen är känd. Strömmen bestäms av koppartrådens resistans som beror av tråden diameter och längd.
Resistansen kan utläsas på fakta-sidor för olika typer av koppartråd.
Spolens kraft kan öka genom att öka tråddiametern och öka antalet varv. Ökar tråddiametern så bygger det på spolen diameter om varvantalet ska bibehållas vilket kostar längre tråd som då ökar på resistansen.
Kraftfull magnet kräver grövre tråd men spolen blir större. Ett sätt att öka kraften utan att öka antalet varv på lindningen är att öka spänningen.
Tråden måste kunna hantera strömmen utan att brinna av och spolens invändiga temperatur måste hållas så låg att epoxi-lacken inte skadas, då det kan leda till intern kortslutning.
Det finns många parametrar att variera och som synes, det man vinner i ena änden, typ öka strömmen med tjockare tråd kostar i den andra änden att man inte längre får rum med lika många trådvarv.

Lindningen måste mekaniskt fixeras. Det är ju spolen som ska överföra kraften och fixeras den inte kan trådvarv börja skava mot varandra. Kraftfulla solenoider lindas ofta med koppartråd som försetts med tunt lager epoxi som efter lindning härdas i ugn. Det är samma som man kan se för många olika motorlindningar där lindningarna är sammanbakade. Bakningen minskar även risken för invändiga överslag pga inträngning av fukt och smuts.

Riktigt snygg lösning med TranslogicUSA!
Men huva sicka pengar!
Men där finns idéer att ta av!
Numera har väl de flesta cyklar indikering av Växelläge!

Nu har jag läst på lite mera! Djupt imponerad av transportställe till bilen. Fyndigt!
Jag skulle börja med att ta en fjädervåg och mäta behövlig kraft och rörelselängd!
Sedan skulle jag testa med ett servo. kopplat till en Nano eller RP2040 som återställer och skapar en bra dragkurva.

E Kafeman, tack för alla dina svar. Du får ha lite överseende med att jag kanske inte nappar på en gång men jag har som sagt dålig koll på detta och det kan ta lite tid att sättas sig in i det. Blir väldigt hjärntrött så fort man börjar försöka sätta sig in i något nytt, stenåldershjärnan är inte gjord för dagens informationsflöde. Men jag tror att servo faktiskt kan vara ett alternativ men styrningen av det är väldigt avskräckande. Jag köpte en M-unit till hojen just för att slippa all jäkla el och göra det enkelt Moppen jag byggde för snart två år sedan med nytt elsystem har haft en del krångel med elen som jag inte får till så därför var jag mest intresserad av solenoiden, två kablar med en knapp och på sin höjd ett relä.

Det går ju men för mig känns detta som en större utmaning än att försöka skarva ihop två motorer med svets och bågfil.


Lasp, transportstället vart dock bara en ranglig prototyp men principen verkar funka och nu när jag har svarv och grejer så ska jag nog kunna bygga en bättre bara jag får tid och ork till det.
Min gamla GP har en neutralläges sensor så beställde in en växelindikatordisplay från wish. Får borra och sätta i kontakter för växellägena också så ska det bara vara att koppla rätt kabel till varje växel.