Пенкилер Форум

Привет, замислил съм една DIY машина, която ще се нуждае от поне два относително мощни електромотора от порядъка на 50-100 вата или повече, които да могат да се настройват с точна скорост.
Хубаво би било да имат някакъв цифров индикатор за скоростта. Ще правят нещо в синхрон, единият ще навива, другият ще усуква и е добре като им се намерят настройките после да могат да се пускат направо на скоростите, които съм установил, че ми вършат работа. Например настройвам на 100 оборота навиващият и на 200 усукващият и ги пускам.

Някой може ли да помогне?

Определил ли си типа на електромоторите? Правотокови, променливотокови? Необходим въртящ момент и дали трябва и той да се регулира, отделно и независимо от оборотите?
Следенето на оборотите е проста работа - един тахо-датчик, дали магнитен или оптичен и после  микроконтролер, който да брои получените импулси или дори и елементарна аналогова схема.
Ще трябва ли да има възможност за реверсиране? С каква точност ще трябва да се поддържат оборотите?

Според мен първо трябва да се определиш типа на двигателите. По идея правотоковите четкови (колекторни) се управляват най-лесно, но пък създават други проблеми - износване на четки, искрене и т.н. Отделното управление на въртящия момент и оборотите е проблематично.

Синхронен променливотоков се управлява по-трудно, трябва честотен генератор и то не един, а като правило три, но пък там можеш да регулираш отделно честота и отделно въртящ момент.

Асинхронният безколекторен променливотоков е, поне за мен, най-неприятен за управление.

Ето нещо такова ще представлява схемата за правотокови мотори. Извинявам се за лошото качество, ама тъпият фритцинг е правен с наблягане за картинки с макетни плотове, а не толкова за схеми. Двата управляващи транзистора, разбира се, е по-добре да се заменят с mosfet-и. Не са показани и защитните диоди, които трябва да се свържат в паралел с електромоторите.
Електромоторите се управляват с PWM (ШИМ), т.е. с меандър с различен коефициент на запълване. Ако това е проблем, той може да се изглади до що-годе аналогов сигнал, но тогава транзисторите няма да работят в ключов режим и ще греят значително повече.
Дисплеят също не е показан, но в случая, според мен, в една 'по-спартанска' версия, е достатъчен двуредов на по 16 или 20 символа. Свързан е, за по-лесно, по I2C.
Таходатчиците е по-добре да са оптични с въздушен процеп. По принцип може и датчици на Хол, но винаги има, макар и малка, възможност, магнитното поле на електромотора да вкара смущения.
Вместо потенциометрите може да се използва енкодер, което ще даде малко по-големи възможности за точна настройка. Това, евентуално, малко ще усложни фърмуера, но нищо особено.
Ако е необходим реверс на хода на моторите, трябва да се добави Н-мост, който може да се реализира и с реле. Изходи на микроконтролера има достатъчни и за това.

Могат да се реализират и разни допълнителни екстри, като например плавно развъртане на моторите, за намаляване на пусковия ток, синхронно променяне на оборотите по някаква зависимост и т.н.

Ами общо взето това е. Ако има нещо неясно питай.

Няма спасение от Ардуино

Да, трябва да може отношението на втория мотор да се променя. Например, навиващият се пуска на 100 оборота, което да кажем са 20 метра в минута, ако искаме усукване със стъпка 1 см, това са 2.000 оборота на усукващият. Което е абсурд  ще излети някоя макара да утрепе някого.
Естествено оборотите не са тези, защото ще се използва ремъчна предавка.
Въпросът, е че втория мотор трябва да е синхронизиран и регулируем спрямо скоростта на въжето, защото първият навива макара на която й се качва диаметъра.

Много правилно си ме разбрал.

За мощност, този усукващият трябва да върти колело 45-50 см тежащо 1-2-3 кг на което има до 1 кг товар и на всичко отгоре ще има голямо въздушно съпротивление. Все пак повече от 200 вата не мисля че ще ми трябват, защото това нещо ще се върти с далеч под 500 оборота.

И всичко е пълен DIY, който ще се използва няколко пъти 

Не е задължително да е Ардуино, дал съм го само за пример, но с него, според мен, ще стане най-лесно и евтино, при пълна функционалност.
Първо трябва да се определи въртящият момент, който ще е необходим и съответният му запас за всеки един мотор, както и оборотите. Така или иначе без някакъв редуктор няма да се мине - нискооборотните мотори с големи въртящи моменти са големи по обем и прекалено скъпи. Всичко останало е следствие.
Зависимостта на оборотите на Мотор2 от тези на Мотор1 фиксирана ли е или зависи и от някакъв друг фактор/и и може ли тя да бъде описана с формула или таблично?
Какво трябва да прави Мотор1, при излизане от параметри на Мотор2 и / или Мотор2, при излизане от параметри на Мотор1. Общ авариен стоп на системата или нещо друго? Доколко точно трябва да се поддържат оборотите на моторите.
Ако предавката е ремъчна, то там винаги има някакъв шанс за преплъзване и тогава ще трябва да се следят не оборотите на вала на мотора, а на вторичния механизъм. Ще се появяват и още въпроси най-вероятно.
И като цяло се опитай да сформулираш малко по-конкретно техническо задание или малко по-подробно да опишеш какво трябва да устройството, ако, разбира се не е някакъв 'топ сикрет'.

Функцията е относителен сикрет, защото е определено ноу-хау.

Мотор 1 - върти навиваща макара. Съответно оборотите му трябва да могат да се регулират, но не прецизно, защото макарата непрекъснато става по-голяма. Всъщност могат да се регулират по същия датчик за скорост - колело търкалящо се по нещото, което навиваме.
Мотор две, оборотите му трябва да зависят от скоростта на навиване и да се регулират - това определя стъпката на пресукване.

А каква е зависимостта на оборотите на М2 от линейната скорост на навиващото се нещо на макарата? Линейна с някакъв коефициент или нелинейна по някаква определена формула или таблични данни, които могат да се апроксимират във формула?
Трябва ли да може оперативно да се променя съотношението/зависимостта на скоростите?
До колко точно трябва да е регулирането?
От какъв порядък, грубо, ще са скоростите/оборотите?
Как трябва да реагира системата за управление, в случай на нарушаване на регулирането, с което не може да се справи?

Трябва да може да се регулира линейно, задаваш му между 200 и 20 оборота на метър. т.е. минава един метър, мотор две прави между 0 и 200 оборота. Съответно навивачката - мотор 1 при максимални обороти на мотор 2 няма как да навие повече от 2 метра, защото онова ще се разхвърчи от центробежните сили при 400 оборота.
Системата трябва да спре.
Пратих ти лично съобщение с образец. Даже две съобщения.

Мотори - от китайците в Али, имат най-различни с куплирани редуктори, за различни обороти и въртящи моменти. Естествено да се вярва трябва предимно за оборотите, въртящите моменти ще са най-вероятно завишени. Водачи на нишките, както май вече казах - челни водачи за спининг с керамични пръстени - от ловно-рибарските магазини. Останалото, в т. ч. електрониката от тук, микроконтролерните модули са по-скъпички, отколкото на Али, но пък няма да се чака по два и кусур месеца. Регулировката на изпъването и защитата от скъсване си я представям по следния начин: цялата подаваща част, която се върти е подвижна с една степен на свобода, т.е. напред-назад, по някакви направляващи, може и на колелца. При задействане на приемащата част под въздействие на изпъването на вече усуканата нишка тя се премества напред до позиция едно, където задейства датчик едно - системата е в нормален работен режим, необходимото натежение е постигнато. При затягане на нишка, подвижната част се изтегля още по-напред до позиция две и сработва датчик две - следва авариен стоп, за ръчна намеса. Противодействащата сила, може да се реализира с пружина, по-добре и по-лесно, според мен с противовеси, закачени с въженца през макари. Докато съответния противовес е на земята и въженцето му е отпуснато, той не оказва обратно въздействие, изпъне ли се въежнцето и противовесът се повдигне, той започва да тегли количката назад. Надявам се идеята ми да е ясна.

Машината работи под надзор, няма проблем с опъването, след само няколко оборота всичко ще се синхронизира, опъне еднакво и т.н.
Нишките могат да се пуснат през S-об азни тръбички или през малко повече водачи.

Аз си я представям ето така просто:

Ето и подаване с две кобилици и лагер търкалящ се в ексцентричен канал в дървен диск основа на шпиндела.
Може да се реализира с дебела стоманена тел и болтове с дупки отстрани през които да минава телата. И едно лагерче.
При 3 до 5 метра, че дори и 10 метра в минута, скоростта на въртене е до 32 оборота в минута или половин оборот в секунда. И това е скорост на гола макара, като се понатрупа пада още.

Това с подаването на приемащата макара, не ми стана много ясно. Според мен най-лесно ще стане със сервомотор, който задвижва планка с водач на нея.
Мерене на обороти трябва да има и на двата мотора, и на този, който върти приемащата макара, и на този, който задвижва въртящия се усукващ механизъм, иначе няма как да се синхронизират.
За да се замери скоростта на вече усуканата нишка, според мен е по-добре тя да минава през една ролка, правейки една навивка върху нея. Между две, както си го нарисувал, ще има преплъзване..., поне така си мисля де.

Нали отпред трябва да има едно, което се размахва и премества навиването нагоре-надолу.
Няма да има приплъзване, защото ще са леки и с ниско съпротивление.
На усукващият мотор само му се задава отношение спрямо скоростта с потенциометър.
Навивашият мотор ще регулира директно, съответно той може да се управлява директно с най-простото управление без нищо програмируемо.
Усукващият мотор се води изцяло от скорост на нишката и се върти със съответната зададена спрямо това скорост.
Накрая и това ще го направя с пружини и противотежести и една кобилица с променливо рамо, примерно с канал. Но тогава вече ще трябва да прави един оборот нишката за да има сцепление. Центробежката мести потенциометър и готово.

Серво мотора няма романтиката на механиката от 19-ти век. А и така и така шпиндела е Ф100 да речем, няма проблем да е на диск с размери на грамофонна плоча в който е фрезован един ексцентричен канал, супер лесно и просто, после механизма става с клещи и тел.

Може и така, но е доста по-сложно. По-просто и лесно е с MCU. Е, да, романтиката я няма. .

За усукващият мотор със сигурност управлуние.