Jag råkar hålla på med just outrunners avsedda för elflyg som servomotorer för att styra en maskin. De är avsedda för "leksaksmarknaden" så datablad och specifikationer skall man inte förvänta sig. Man får väl köpa hem en motor och mäta upp den efter bästa förmåga, såvitt jag förstår.
http://www.rcflight.se/
Jag har provat några turnigy, hextronix samt några hemgjorda och kan väl i korthet säga att de fungerar rätt bra. Ett problem är 'kuggning', dvs momentstörning från magneterna beroende på vinkeln.
Jag styr med PWM från en ATMega48 med lysdioder och fotodioder för vinkelavläsning. Servobandbredden i min koppling är ca 50Hz.
De är förvånansvärt starka och drar dessutom mycket lite ström vid lågt varvtal, de matas med 100mA-2A vid 12V, men lindningsströmmen är då kanske tio gånger högre. Man kan dock inte köra på full specificerad ström om man inte har kylfläkt.
Jämfört med stegmotorer är dessa outrunners hästlängder bättre.
Större vridmomemt i förhållande till motorvikt och kanske tio gånger så brett varvtalsområde och dessutom jämnare gång.
Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Re: Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Tack, precis det här var jag ute efter, inser jag nu när du skriver det!
Jag har tänkt reglera med en Cortex M3, drivsteget får jag testa mig fram till känns det som just nu. Jag har köpt en billig stor motor för att ha nåt att känna på så länge. Projektet är, som så mycket annat, ganska lågintensivt just nu.
Det här:
Jag har tänkt reglera med en Cortex M3, drivsteget får jag testa mig fram till känns det som just nu. Jag har köpt en billig stor motor för att ha nåt att känna på så länge. Projektet är, som så mycket annat, ganska lågintensivt just nu.
Det här:
Vill du utveckla det lite? Menar du att man får vridmomentsrippel när man elektriskt driver motorn, eller att man får ett restmoment á la stegmotor när man mekaniskt driver motorn? Jag kan tänka mig att båda gäller, men upplever du nåt av problemen som stort?Ett problem är 'kuggning', dvs momentstörning från magneterna beroende på vinkeln.
Re: Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Det är nog 'restmoment á la stegmotor' jag menar.
Det är inget stort problem om man har hög slingförstärkning i servoloopen. Vid vissa låga varvtal får man lite vibration, precis som i en stegmotor, där problemet dock är flera gånger större.
Motorer som är avsedda att vara servomotorer brukar ha snedställda rotorplåtar, och då elimineras detta. Elflygmotorerna är inte byggda så.
Möjligen skulle man kunna stuka till dem lite, men jag har inte försökt med det ännu.
Det svåra är vinkelgivaren. Jag använder som sagt LED, fotodiod och hålskiva. Hålskivan är svår att tillverka, eftersom precisionskraven är rätt höga. Det går knappast att göra dem med en vanlig handhållen borrmaskin. Jag använder en liten fräsmaskin med delningsdocka. Dessutom behövs styrning av borren och diverse knep. Skivan har 56 hål med 1 mm i diameter.
Observera att det handlar om att mäta in rotorvinkeln kontinuerligt. Det räcker inte med att bara räkna hål.
Om man bara vill köra motorn utan servostyrning så är det mycket lättare. Då lär det inte behövas någon vinkelavläsning alls utan kommuteringen kan beräknas utifrån strömripplet.
Det är inget stort problem om man har hög slingförstärkning i servoloopen. Vid vissa låga varvtal får man lite vibration, precis som i en stegmotor, där problemet dock är flera gånger större.
Motorer som är avsedda att vara servomotorer brukar ha snedställda rotorplåtar, och då elimineras detta. Elflygmotorerna är inte byggda så.
Möjligen skulle man kunna stuka till dem lite, men jag har inte försökt med det ännu.
Det svåra är vinkelgivaren. Jag använder som sagt LED, fotodiod och hålskiva. Hålskivan är svår att tillverka, eftersom precisionskraven är rätt höga. Det går knappast att göra dem med en vanlig handhållen borrmaskin. Jag använder en liten fräsmaskin med delningsdocka. Dessutom behövs styrning av borren och diverse knep. Skivan har 56 hål med 1 mm i diameter.
Observera att det handlar om att mäta in rotorvinkeln kontinuerligt. Det räcker inte med att bara räkna hål.
Om man bara vill köra motorn utan servostyrning så är det mycket lättare. Då lär det inte behövas någon vinkelavläsning alls utan kommuteringen kan beräknas utifrån strömripplet.
Re: Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Gött!
Vad har du för upplösning på vinkelgivaren? Jag funderar på att bygga en absolutencoder, typ single-track gray code, för jag ska ha en liten "bromsskiva" nånstans på axeln också. Jag har inte hunnit börja mäta och räkna, men jag tänkte mig att det borde gå att bygga med antingen 6 eller kanske tom 8 bitar iaf, utan att kraven blir ohanterliga.
Sen fattas det bara lite reglerteknik då, det är där dom stora luckorna finns, men det är väl det som ska bli mest intressant av allt.
Jag hoppas min lilla motor kommer snart så jag får nåt att klämma och känna på.
Vad har du för upplösning på vinkelgivaren? Jag funderar på att bygga en absolutencoder, typ single-track gray code, för jag ska ha en liten "bromsskiva" nånstans på axeln också. Jag har inte hunnit börja mäta och räkna, men jag tänkte mig att det borde gå att bygga med antingen 6 eller kanske tom 8 bitar iaf, utan att kraven blir ohanterliga.
Sen fattas det bara lite reglerteknik då, det är där dom stora luckorna finns, men det är väl det som ska bli mest intressant av allt.
Jag hoppas min lilla motor kommer snart så jag får nåt att klämma och känna på.
Re: Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Vinkelgivaren är som sagt kontinuerlig. Upplösningen ges av AD-omvandlaren (10-bit) på ett ungefär, så alltså 56000 steg per varv. Noggrannheten är kanske 20 ggr sämre.
En 8-bitars kodskiva, dvs 256 steg per varv, räcker knappast om man skall ha 'hård' servostyrning. Om det handlar om varvtalsreglering eller ett mycket mjukt servo kan det nog gå bra.
Ett sätt att ändå göra det är om man kan komplettera med hastighets- eller accelerationsgivare.
Har funderat på en accelerationsgivare. Det är i princip mycket enklare att mäta acceleration, ett problem är att mätsignalen måste sändas trådlöst från rotordelen där accelerometern sitter.
En 8-bitars kodskiva, dvs 256 steg per varv, räcker knappast om man skall ha 'hård' servostyrning. Om det handlar om varvtalsreglering eller ett mycket mjukt servo kan det nog gå bra.
Ett sätt att ändå göra det är om man kan komplettera med hastighets- eller accelerationsgivare.
Har funderat på en accelerationsgivare. Det är i princip mycket enklare att mäta acceleration, ett problem är att mätsignalen måste sändas trådlöst från rotordelen där accelerometern sitter.
Re: Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Jag har planer på att köpa ett SII-3032 olindat kit för att göra lite tester. Jag tänkte försöka mig på att linda den för maximalt vidmoment. Högsta hastigheten är ointressant. Dock är det väl inte helt trivialt att göra den optimeringen. Speciellt vid val av komponenter eftersom motorer oftast är ganska dåligt specade.
Hittade ett papper kring jämförelsetal för motorer: motor analys
Som vinkelgivare kan man ju använda AS5040. Då behöver man bara sätta en magnet på motoraxel och sedan montera AS5040 med lämpligt luftgap.
Hittade ett papper kring jämförelsetal för motorer: motor analys
Som vinkelgivare kan man ju använda AS5040. Då behöver man bara sätta en magnet på motoraxel och sedan montera AS5040 med lämpligt luftgap.
Re: Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Aha, ja du menade kontinuerlig så, jag tänkte på annat.
Jag behöver ingen större noggrannhet i axelvinkel, men däremot vill jag ju kunna styra vridmomentet hyfsat noga vid stillastående, så jag kanske behöver en bättre vinkelgivare ändå. Det tål att funderas på. Det blir förhoppningsvis mindre flummigt när jag har nåt att testa med.
Jag behöver ingen större noggrannhet i axelvinkel, men däremot vill jag ju kunna styra vridmomentet hyfsat noga vid stillastående, så jag kanske behöver en bättre vinkelgivare ändå. Det tål att funderas på. Det blir förhoppningsvis mindre flummigt när jag har nåt att testa med.
Re: Prestanda hos borstlösa RC-motorer, outrunners
Hupp, jag missade Andax svar. Nu när du säger det så har jag ju samples på den där vinkelgivaren liggande nånstans. Dom hade jag glömt. Tack!
