miniatuurwagen op zonnecellen

hallo,

Ik ben een student van de hogeschool Groep T leuven. Voor ons project moeten we een model maken van een zonnewagen. Het is de bedoeling dat deze ongeveer 15 meter rechtdoor rijdt en dit zo snel mogelijk...
De zonnecellen kunnen ongeveer 0.7A en 6 a 7 volt leveren. (in theorie(max) 0.88A en 9volt). Het werkingspunt ligt dus ergens rond
We hopen op een totaalgewicht van 500g.

We moeten een motortje vinden dat het beste rendement gaat leveren. (onze reductie is nog niet bepaald) Dit motortje moet wel een volledige datasheet hebben. Ik weet dat het rendement van een brushless zeer hoog ligt maar daarvoor heb je een controler nodig. Thuis heb ik nog een controller liggen uit een parkflyer, maar dan heb je meteen ook weer een ontvanger nodig. Bestaan er controllers die gewoon het maximum vermogen dat ze aankrijgen(in dit geval van de zonnecellen) doorgeven aan de motor?

Ons totale budget mag max. 200eur bedragen.

Als iemand ideeën heeft, laat maar horen..

Thx en grtz

 

een no limit regelaar
Denk ik, ik weet het niet zeker

 

Ik weet zo snel geen regelaar voor een brushless motor die geen ontvanger nodig heeft, ook zijn regelaar voor borstelloze motoren vaak redelijk zwaar, wat je anders kunt doen, je neemt een wat rustigere borstelmotor (een mabuchi of iets dergelijks) dan kun je de plus en min pool die je hebt van de zonnecellen in principe direct op de motor aansluiten. Dan heb je een beter rendement dan wanneer een een regelaar tussen zit. Vergeet er dan alleen geen schakelaar tussen te zetten zodat je hem kan laten stoppen

Maar aan wat voor formaat auto moeten we denken, want als hij klein is kun je ook een kleinere motor gebruiken, denk aan de motoren voor schaal 1:18 auto's. (De 180-motoren), dan ben je voor letterlijk een paar euro klaar voor de motor.

 

Ws ook mijn eerste gedachten ome hem gewoon direct erop te zetten. Maar een brushless motor heeft toch 3 motorkabels en in mijn geval ook nog een sensor kabel. Nu lijkt het me sterk dat hij het alleen op 2 van de 4 aansluitingen het zou doen.

 

Hallo,

als aandrijfmotor zou je een brushless-motor gebruiken,
deze heeft inderdaad een hoger rendement dan een
brushed-motor.

Als het niet nodig moest zijn dat het wagentje telegeleid is,
dan zou je een servo-tester kunnen gebruiken om de
controller aan te sturen.
Begrijp je ? De servo-stekker van de regelaar (of controller) koppel je dan
aan de uitgang van de servo-tester. Deze is uitgerust met een potentiometer,
zodat het toerental traploos geregeld kan worden.

Wat betreft spanningsverlies over de controller:
indien deze uitgerust is met de laatste generatie
mosfets, dan zal dit te verwaarlozen zijn.
Je moet natuurlijk er ook voor zorgen dat je kabels van de zonnecellen
naar de controller en van de controller voldoende doorsnede hebben
om het spanningsverlies te beperken....

Moet er ook geen zekering (smeltveiligheid) geplaatst worden tussen
de zonnecellen en de controller ? Ik veronderstel dat je ervoor moet zorgen
dat er geen kortsluiting mag komen op de zonnecellen, ik weet hierover te weinig
om hier iets zinnig over te kunnen zeggen.

In elk geval veel geluk met je project.....

aub, Patrick

 

Oeps........

Nou ben ik vergeet te zeggen wat een servotester is !!!!

Dit is een apparaatje dat je in de modelbouwwinkel kan kopen of via internet bestellen.
Het dient om zoals de naam zegt een servo of regelaar te testen.
(loopt hij zonder hapering van de ene naar de andere kant....)

Het genereert een puls, waarvan de breedte regelbaar is,
volgens ik me herinner tussen de 1 en 2 milliseconde.

De breedte van de impuls waarmee je de servo aanstuurt bepaalt de uitslag van de servo.
Het neutrale punt ligt normaal rond de 1.5 milliseconde.( soms 1.6 ms)

De servotester heeft als ingang een ontvangerbatterij van 4.8 volt, dit zijn 4 cellen van 1.2 volt Nicd of Nimh in serie.
Als uitgang heb je een stekkertje, waarop je de servo aanschakelt. Je kan natuurlijk even
goed een controller aansturen die een motortje aandrijft.

Volgens mij als je Google-t op "servo-tester" zal je ofwel winkels bemerken die dit verkopen
of zelfs een electronisch schema met bijhorende print.

aub, Patrick

 

Om snel te gaan wil je zoveel mogelijk energie naar de motor krijgen. Ga je er regelaars en servotesters toevoegen en nog meer om het te regelen ga je behoorlijk verliezen. Dan kan een simpele brushed motor misschien zelfs efficiënter zijn als een brushless set. Zeker omdat het maar kleine zonnecellen zijn die niet heel veel stroom en spanning afgeven. Al de waardes die op de cel datasheet staan haal je bijna nooit in NL zeker niet met het weer wat wij hier hebben.

Ik weet niet of je al gemeten hebt wat je daadwerkelijk uit de cel kan halen qua vermogen/spanning/amperage. Zo ja ga is wat motoren bekijken op de site van bijvoorbeeld Graupner. Deze hebben redelijk veel informatie bij hun motoren die je wel een idee geven. Graupner Online-Shop

Je hebt met de kleinere motoren (Speed 280, 300 etc) al een stroom vraag van 1,5A bij maximale effectiviteit. Een Speed 300 6V kan een 1/18 van 250 a 350 gram een behoorlijke snelheid geven over een klein stukje zeker als deze goed vertand is. Maar dat is dan wel bij een betere stroomvoorziening die 20x zoveel kan leveren als deze zonnecel.

 

als motor/regelaar kan je een brushless 1/18 setje gebruiken. valt best wel goedkoop ergens te vinden, of te lenen.

als ontvanger gebruik je een lichtgewicht van een vliegtuigje, weegt niets

Wat me wel zorgen baart is de heeel lage stroomsterkte die je beschikbaar hebt. Als zo'n autootje vanuit stilstand moet vertrekken trekt het heus wel meer dan 1A.

De rest van het engineering gedoe is natuurlijk voor jullie maar probeer echt OVERAL gewicht te besparen, hoe lichter hoe makkelijker het vertrekt zonder grote stroom te trekken.
Je kan je wagen in piepschuim maken en daarop een lagerblok en een carbon as van bijvoorbeeld een 1/12e wagentje. Indien je geen stuur nodig hebt hetzelfde vooraan en je hebt alweer een pak minder gewicht.
hele dunne lichte wielen die zo weinig mogelijk rolweerstand geven (grote diameter)

Nog vragen ofzo, pm of mail maar. Leuven is niet héééél ver van mij dus alle hulp is snel gegeven.

 

Misschien ook handig om te weten hoeveel zonnecellen gaan er gebruikt worden?

 

Hallo,

een driewieler zal nog minder wegen dan een vierwieler,
is ook gemakkelijker om te maken.
Je hebt dan maar één as, en je bent zeker dat alle wielen
de grond raken !

Moet dat wagentje expliciet op de wielen aangedreven worden ?

Ik zat te denken aan een steuntje met daarop de motor gemonteerd
met duw-propeller.

In principe zou dan volstaan kunnen worden met een motor met
vertraging die een propellor met grote diameter aandrijft
(groter rendement dan een kleine propellor) .

Een kleine dc-motor (met vertraging) met schakelaar in serie met de zonnecellen en klaar is kees !

aub, Patrick

 

Dank voor de vele reacties!

Als we geen borstelloze motor zouden gebruiken, gaan we hem zeker rechtstreeks aansluiten. Een standaard modelautomotor is zeker veel te groot. Die 0.8A en 6 a 7 volt (5 WATT) is de totale energie die we ter beschikking zullen hebben, niet erg veel dus (deze waarden zijn opgemeten rechtstreeks van het zonnepaneel onder een sterke spot) Dit is ook het ideale punt, werd de weerstand hoger, dan hadden we een stroomval

Volgens mij zitten de mogelijkheden tussen een 20-70 gr standaard motor en een 20-30gr brushless motor. Volgens datasheets en zuiver theoretisch zou iets gelijkaardig aan een speed 400 ideaal zijn. Daar geloof ik niet veel van omdat onze stroom veel te laag ligt. Het wagentje dat vorig jaar deze race gewonnen heeft, heeft een zeer licht motortje (20-30 gr schat ik) en is niet eens een brushless (2 kabeltjes). Meer info hierover heb ik ook niet.

Via school kunnen we op deze site bestellen, hetgeen dan theoretisch perfect in aanmerking lijkt te komen is dit motortje (volgens mij vergelijkbaar met een speed 400).

MAXON MOTORS|110119|MOTOR, 22MM, 6VDC | Farnell België

Volgens mij is dit veel te groot.

@progiers

Bij een propeller ga je altijd minder rendement hebben dan gewoon met een overbrenging op de as. Het is ook veel moeilijker om te bouwen.
Dat met die servotester voor de aansturing van de controller lijkt me wel interessant, dat ga ik is verder bekijken.

@cooper.

Bedankt voor de tips, we gingen zoiezo al voor het lichtste gewicht. Aansturing is niet nodig. En als wielen dachten we aan miniCD’s (zeer dun en hard) aangezien we op een rubbere mat gaan rijden.

grtz en thx

 

Mag je al een beetje laden bij de start?

Anders zet je er toch gewoon een dikke elco tussen?

 

Of je stopt er een kleine 2S Lipo in die geladen is met zonlicht.

 

Die hollanders moeten toch altijd kunnen zeuren en de regels naar hun hand zetten.... ;-)

 

Nee, we mogen geen opgeslagen energie hebben voor de start. Zelfs geen capaciteit ofzo..

Heeft iemand een idee of er brushless regelaars bestaan waar geen
minimum voltage van toepassing is ( meestal cutoff om de lipoly cellen niet te beschadigen )
Want ik ben deze namiddag naar een modelbouwwinkel geweest (albatros) die ken je wrs wel cooper
en daar wist men mij te vertellen dat het minimum voltage van de kleinste regelaar 5.6 volt was.
Dit is riskant als er de dag van onze race wat minder zon zou schijnen

Ik heb in de tussentijd een speed 260 (3.80 eur) gekocht om mss al wat mee te experimenteren.

grtz

 

Als je naar deze brusless regelaar kijkt, weegt 1 gram en gaat tot MAXIMAAL 4,2 Volt. Vanaf 2,8 Volt. 3 ampere.
http://www.hobbycity.com/hobbycity/store/uh_viewitem.asp?idproduct=7184

Kun je hiervoor dan geen grotere zonnecellen en wat minder? Dan laat je hem bijv. op 4 volt lopen...

Anders deze proberen, lipo cut-off van deze schijnt bij 3 Volt te activeren.
Hobbycity Online R/C Hobby Store : SuperSimple 10A ESC $7.95

 

Ik denk toch dat je met een Brushed motor verder komt als een regelaar en brushless motor. De brushless is dan wel een paar % efficiënter maar door een regelaar te gebruiken en ook nog iets wat de regelaar aanstuurt ben je die paar % al weer kwijt aan stroom die de regelaar en regelunit nodig hebben. Bij 0,7A is elke mA die je extra naar de motor kan krijgen beter natuurlijk.

Dan heb je ook geen last van een eventuele cutoff die in de regelaars hierboven ook zitten en volgens mij niet eens in te stellen zijn. Zeker bij die laatste niet.

Tamiya heeft trouwens een aantal zonnecel modelletjes die ook alleen maar rechtuit kunnen en dat is precies wat jullie nu willen bouwen. Misschien dat je die kan bekijken/proberen om te kijken of je er wat ideeën kan uithalen.

Hier wat modellen:
Solar Miniatures Series 1/ 1

 

Regelaars van microheli's zijn vaak voor 3.7V
alsook de nieuwe Kyosho Dnano werkt op 3.7V

 

Ik ben het met Pasqual eens, buitendat heb je ook nog eens extra gewicht als je er een regelaar en dergelijken voor nodig hebt. Er is niet makkerlijk dan van de zonnecellen direct naar een borstelmotor met een schakelaar ertussen dat je hem aan het einde weer uit kunt zetten.

En de motor die ik dan aanraad is de volgende:
Motortje
Hij heeft een nominale spanning van 6V en een nullaststroom van 0.03A dus die moet je altijd wel draaiend krijgen Anders hebben ze ook nog een brede keuze aan andere kleine electro motoren.

 

Ik wil hier toch wel even iets aan toevoegen.

Je kunt nie zomaar de regelaar rechtstreeks op het zonnepaneel(tje) aansluiten, in ieder gaval zou je de gas regeling van de regelaar dan op een vaste waarde in moeten stellen of via een zender besturen als de hoeveelheid licht kan variëren (dus niet van lampen komt of zo. )

Zoek maar eens op Maximum Power Point Tracking. je zult zien dat het vermogen wat je uit een zonnepaneel haalt afhankelijk is van de stroom die je er uit haalt. (als je een te grote stroom trekt, zakt de spanning in elkaar, en houd je geen vermogen over, en als de stroom te klein is, blijft de spanning wel redelijk constant, maar houd je door de kleine stroom geen vermogen over.

als je dus echt zo snel mogenlijk wilt gaan, zou ik het zonnepaneel eens aan een potmeter hangen, en kijken hoe zwaar je het paneel moet belasten (met hetzelfde licht als waar het autotje mee zou rijden) om het maximale vermogen uit het panneel te halen.