Hochstartwinde: Baubericht

Bau der aktuellen Brushless-Winde

Bau der aktuellen Brushless-Winde

Fast vergessen,
die Platine für den Arduino habe ich zwischenzeitlich auch angefertigt.

20200202_175421.jpg 20200203_141809.jpg

Der Arduino ist gesockelt, damit er im Störungsfall oder wenn es ein Soware Update geben sollte, leichter auszuwechseln ist.

Bis bald, Peter
 
Bau der aktuellen Brushless-Winde

Bau der aktuellen Brushless-Winde

Hallo Seilstarter

Nachdem die Winde nun fertig verdrahtet ist, kann ich den Motor laufen lassen um die Motor- Hallsensoren einzustellen. Der Motor bekommt eine Spannungsversorgung von 2V, damit ich ihn mit „Vollgas“ laufen lassen kann.

NewFile1.jpg

Jeder Hallsensor wird so ausgerichtet, das sich ein sauberes Ein.- und Ausschalten der drei Motortreiber ergibt.

20200205_154603.jpg

Sind alle drei Hallsensoren justiert, werden sie verklebt, damit sie sich nicht mehr verstellen können.

20200205_160016.jpg

Nachdem die Winde nun läuft, teste ich sie erst einmal auf meinem Prüfstand.
Die Winde wird auf dem Prüfstand verschraubt und an Stelle der Seiltrommel wird ein Brushless-Motor als Wirbelstrombremse eingebaut. Die Wirbelstrombremse wird über einen Arduino und einen Lastwiderstände so belastet, das ein vollständiger Start simuliert werden kann. An der Winde können alle Einstellungen und Funktionen wie auf dem Flugfeld getestet werden.

Sollte der Test auf dem Prüfstand erfolgreich verlaufen, wird als nächstes auf dem Flugplatz getestet. Dazu muss aber erst einmal das Wetter besser werden.

Peter Dost
 

Wattsi

User
Wirbelstrombremse

Wirbelstrombremse

Alle Achtung!
Hallo Peter,
zuerst meine ganz große Hochachtung für Deine Arbeit und die Dokumentation dazu. Ich lese da immer sehr interessiert mit. Wenn Du die Software dazu auch noch selber schreibst, dann Hut ab!

Gute Idee einen Generator mit variabler Last als Bremse zu verwenden.

Wolfgang
 
Bau der aktuellen Brushless-Winde

Bau der aktuellen Brushless-Winde

Hallo Kollegen, ich habe da mal eine Frage!

Der Prüfstandtest war nicht erfolgreich. Bei einer Belastung von 7kg Seilzug ist die Leistungsstufe schlagartig durchgebrannt.

20200210_084905.jpg

Die Ursache dafür sind die Halbbrückentreiber IR2104. Diese Treiber gibt es in der DIP8 Gehäuseform oder als IR2104S im SMD Gehäuse.

20200206_113401.jpg

Im letzten Jahr hatte ich ca. 10 bis 15 Ausfälle der Leistungsstufe, alle ohne Vorwarnung und bei unterschiedlichen Belastungen. Eine Gemeinsamkeit gab es jedoch. Alle durchgebrannten Regler waren mit IR2104 DIP8 bestückt. Nach Reparatur und Bestückung mit IR2104S SMD liefen die Winden einwandfrei.
Auch diese Winde ist bereits repariert und die Steuerplatine mit IR2104S SMD ausgerüstet.

20200216_163724.jpg

Der Leistungstest auf meinem Prüfstand hat jetzt keine Probleme mehr gemacht. Mehrere Simulationen bis zu einer Belastung von 12kg Seilzug konnten ohne Ausfall durchgeführt werden.

So, nun zu meiner Frage.
Tatsache ist, das der Brushless Regler durchbrennt, wenn er mit dem Treiber IR2104 im Dip8 Gehäuse bestückt ist. Ist er aber mit IR2104S im SMD Ausführung bestückt, funktioniert der Regler einwandfrei.

Woran kann das liegen???

Ich hoffe, das Jemand diese Frage beantworten kann.
Gruß Peter
 

S_a_S

User
hallo Peter,

lese schon eine Weile interessiert mit, Klasse, was Du hier auf die Beine stellst.

Auf Deine Frage zum IR2104(S) hab ich im Datenblatt nur die vom Gehäuse abhängige Junctiontemperatur als möglichen Verursacher gefunden. Möglicherweise sind dann im DIP die Anstiegszeiten schneller und die Dead-Zeit kleiner. Mit SO8 Adapter gibts noch ein paar mm Leitungslänge mehr, die auch die Gates bremsen.

Bei entsprechend steileren Flanken kommen mit DIP (durch unvermeidbare Induktivitäten) Spannungsspitzen auf, die zum Durchschlag führen können.

Grüße Stefan
 
Bau der aktuellen Brushless-Winde

Bau der aktuellen Brushless-Winde

Hallo Segelflieger
Hier mal wieder ein paar Bilder aus dem Bastelkeller.

20200304_105839.jpg

Winde auf dem Prüfstand zum Kalibrieren des Seilzugsensors.

20200304_112849.jpg

Hier wird der Spannungssensor kalibriert.

20200303_164547.jpg 20200303_164826.jpg

Um den Temperaturfühler zu kalibrieren wird den Winden erst mal eingeheizt.

Dann geht es bald zum Testen auf den Flugplatz.
Gruß Peter
 
Alle Winden wurden auf dem Prüfstand mit 12kg Seilzug belastet. Die Strombegrenzung auf 55A funktioniert gut und der Temperaturschutz sowie der Unterspannungsschutz funktionieren einwandfrei.

20200208_140350.jpg

Wenn jetzt das Wetter es zuläst, geht es weiter auf dem Flugplatz.

20190824_110815.jpg

Ein neuer Segler steht bereit, der auch deutlich mehr als 12kg Seilzug verträgt.

20200309_134033.jpg

Gruß Peter
 
Brushless Motor

Brushless Motor

Hallo Reglerprofis

Ich habe da mal eine Frage. Man hört immer davon, das man ein Timing bei den Reglern passend zum Motor einstellen muß.
Das ist doch ähnlich wie die Vorzündung bei einem Verbrennungsmotor.

Jetzt meine Frage:
Wie würde sich ein Verstellen des Timings bei meiner Winde auswirken, und ist es sinnvoll damit zu experimentieren?

Danke im Vorraus
Peter
 
Hallo Reglerprofis

Ich habe da mal eine Frage. Man hört immer davon, das man ein Timing bei den Reglern passend zum Motor einstellen muß.
Das ist doch ähnlich wie die Vorzündung bei einem Verbrennungsmotor.

Jetzt meine Frage:
Wie würde sich ein Verstellen des Timings bei meiner Winde auswirken, und ist es sinnvoll damit zu experimentieren?

Danke im Vorraus
Peter

Da du ja mit Sensoren arbeitest ist das überflüssig.
 

Fliegerass1

User aktuell gesperrt
Timing bei BL Motoren

Timing bei BL Motoren

Hallo Windenbauer,
Antwort ja tut es! Auch bei BL Motoren. Das Timing bei BL Motoren ist bei diesem System eine Reglerkomponente. Der Systemwirkungsgrad (Motor und Leistungselektronik) wird schlechter.

Das heist, die entstehende Verlustleistung entsteht im Regler und nicht im Motor (Kommutierungsverlust am Bürstenapparat durch Kurzschlüsse) In der Reglerleistungsstufe (3 Fets) entstehen diese "kurzen" Kurzschlüsse durch Ausgleichströme, die durch die Induktivitäten der Motorspulen "generiert" werden. Dadurch werden deine Fets zusätzlich belastet.

So - jetzt hat man wirklich nix verstanden.

Probiere mit dem Kommutierungstiming zu spielen. Rechnen würde ich bei der kleinen Leistung nicht machen wollen.

Lese vorab mal folgendes, um den Effekt besser verstehen zu können:

Timing

Das Problem des (Kommutierungs-)Timing gibts es auch im Brushless-System. Die physikalischen Effekte sind die gleichen wie beim brushed Motor und können hier nachgelesen werden.
Anders ist allerdings, dass beim BL das Timing primär eine Aufgabe des Reglers ist und nicht wie beim normalen Gleichstrommotor einzig eine Sache des Motors ist.

Üblich sind derzeit alle denkbaren Varianten:

•automatisches Timing - der Regler passt das Timing entsprechend dem Motor und Betriebspunkt an...
•einstellbares Timing - man hat bei der Reglerkonfiguration ein paar Winkel zur Auswahl...
•fixes Timing - der Hersteller hat irgendein Timing (einen festen Winkel) in den Regler programmiert...

Da der Kommutierungsvorgang vom Regler übernommen wird, hat jeder Regler auf Grund seiner maximalen Arbeitsgeschwindigkeit ein Drehzahllimit.
Diese Grenze ist auch von der Polzahl (bzw. Polpaarzahl) des Brushlessmotors abhängig.
Manche Hersteller geben diese mit dem Regler maximal möglichen Motordrehzahlen in der Betriebsanleitung an.
Weiters hat die Polzahl (bzw. Polpaarzahl) Einfluss auf das optimale Timing.

Grob kann man nach folgenden Richtwerten arbeiten:

•2-polige-Motoren: etwa 0 bis 5°
•4-polige-Motoren: etwa 10 bis 15°
•6 bis 10-polige-Motoren: etwa 15°- 20°
•mehr als 10-polig: bis 30°

Hier weichen aber die Angaben der Regler-Hersteller im Detail unter einander ab. Beispielsweise empfiehlt Hacker:

•Für 2-polige Motoren ein Timing von 7°
•Für hochpolige Motoren ein Timing von 30°

Wenn man das noch besser verstehen will, dann schaut man hier:https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=2ahUKEwir-uS19JToAhV-QEEAHbLDBw8QFjABegQIARAB&url=https%3A%2F%2Fpublikationen.bibliothek.kit.edu%2F1000071097%2F4287480&usg=AOvVaw2Z6ZdSoKGL5r6numfu3Hii


LG Fliegerass1
 
Blitzschutz

Blitzschutz

Habe noch mal 4mm Gold-Buchsen mit Blitzschutz nachgerüstet.
Beim Einstecken, werden die Stützkondensatoren, die wegen des hohen Ladestroms das Blitzen verursachen über einen Widerstand zur Strombegrenzung geladen, bevor der Stecker ganz eingesteckt ist.

20200321_155202.jpg

Widerstand angelötet, ein 4mm Rundholz eingesteckt, Drahtende passend gebogen und verlötet. Natürlich ohne Berührung mit dem Buchsenende.

20200321_155329.jpg

Dann einen passenden Silikonschlauch eingesteckt und den verlöteten Draht so justiert, das er keinen Kontakt zu Buchse hat.

20200321_160006.jpg

Das ganze dann mit Stabilit verklebt.


20200321_184915.jpg

Nach dem Aushärten innen mit einem 3,9mm Bohrer aufgerieben und außen überflüssigen Kleber nacharbeiten, damit der Stecker auch gut Kontakt beim Einschieben bekommt.
Zum Schluss noch ein Stück Schrumpfschlauch und alles ist perfekt.
Gruß Peter
 
Bau der aktuellen Brushless-Winde

Bau der aktuellen Brushless-Winde

Anschlusskabel mit Blitzschutz sind verbaut und die Winden sind justiert.
Alle haben den Test auf dem Kellerprüfstand bestanden.

20200322_150522.jpg

Nun muss nur noch das Seil und der Fallschirm verbaut werden, dann einige Starts auf dem Fluggelände und alles ist gut.

Da die Winden nun zuverlässig laufen und keiner Weiterentwicklung bedürfen sind das erst mal die letzten ihrer Art.

Da ich für meinen Bedarf nur zwei Winden benötige, ist bald wieder eine über, die ich abgeben könnte.

Werde mich jetzt einem neuen Projekt widmen.
Gruß Peter
 

vmann

User
Akku für die Winde ...

Akku für die Winde ...

Hallo ihr Windigen,

da ja max 55 A Strom beim Betrieb fliessen ... ich hab einen günstigen 6S-Lipo: SLS LiPo Akku X-CUBE, 6S/5000mAh, 22.2V, 30C/60C .
Was meint ihr ? Sollte gut geeignet sein ... bitte um Kommentare/Meinung.

Gruss Ernst
 

skyfreak

User
was sollte da nicht gehen ???

30C x 5000 mAh ... sollte also mindestens 150A dauer abkönnen, der langweit sich an der winde ;-)

und davon mal abgesehen sind SLS sicher nicht 'günstig'

gruss
guido
 
Hallo Peter,

erst einmal danke das du uns so an Deinem Projekt teilhaben läßt.

Wie Du dich vielleicht erinnerst, hatte ich es auch einmal mit einer "Funkwinde" versucht.

Beim Funk hatte ich, leider bei jedem von mir getestetem Funkmodule Probleme mit der Reichweite, auch bei den NRF Modulen.
Beim Einsatz eines Funkmastens (guter Meter) wurde es besser.
Da sich die Seillänge ändert, eventuell entfällt auch die Umlenkrolle, wird sich das Regelerverhalten auch ändern müssen.
Nur mal so zur Info.


Aber, Du hattest ja schon mehrfach gute Einfälle.
 
Funk-Winde

Funk-Winde

Hallo Jürgen

Ich kann mich noch an dich erinnern.
Die Reichweite des NRF Moduls war bei mir damals auch nicht so gut.
Ich habe jetzt eine Auswahl an Richtantennen, die ich noch nicht getestet habe.
Auch habe ich einige Ansätze Funkstörungen über die Software auszufiltern.

Das Regelverhalten bei einem kürzeren Seil ändert sich auf alle Fälle. Ähnlich wie der Wechsel von einem 0.7mm auf ein 0,9mm Seil. Auf Grund der geringeren Dehnung wird die Regelung agiler.

Hast du denn dein Projekt aufgegeben, oder kannst du deine Funkwinde nutzen?

Gruß Peter
 
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