Zdalnie sterowana wyciągarka elektryczna

[Ficek]

Co tu tak cicho? Jesień już tuż tuż, czas odgrzać kotleta. Zabieram się za kontynuowanie budowy wyciągarki.
Kiedyś bo jakieś dwa lata temu, a może i nawet trzy robiłem pierwsze przymiarki do wyciągarki, kupiłem moduł LoRa, porobiłem testy i klapa.
Temat poszedł w odstawkę (wyjazd za granicę). Wróciłem równo rok temu.
Wznowiłem prace od komunikacji i wytypowania silnika, będzie elektryk (nie przepadam za spalinami ).
Napisałem program (w między czasie musiałem zmienić mikrokontroler bo brakło mu pamięci 16kB) i zrobiłem testy. Proszę o skupienie:
Nadajnik (w przyszłości w ręce paralotniarza) wysyła sygnał do odbiornika (wyciągarki), odbiornik po otrzymaniu "test" zwraca tą samą frazę (unikam sytuacji gdyby otrzymał jakiś bełkot i odesłał bełkot a nadajnik zinterpretowałby jako komunikację- to nie jest poprawna komunikacja), nadajnik po otrzymaniu "test" zwraca RSSI, SNR i przesunięcie fali -ale dla sygnału odebranego, czyli nie wiem jak mocny sygnał trafił do odbiornika. Ale to mnie nie martwi bo podczas domowych testów odbiornik odbierał lepiej niż nadajnik, więc zawsze mam pewność że jak się komunikacja urwie to w stronę odb->nadajnik nigdy odwrotnie .

Dużo tekstu więc jakieś zdjęcie z testów które wyrazi więcej niż tysiąc słów:


PS: Wysokość obserwatora względem terenu wynosi 12m nad ziemią bo mieszkam na 3 piętrze , czyli odbiornik był ustawiony na wysokości około (45+12) 57m.
W trzecim przypadku zauważyłem czasem brak komunikacji. W 4 komunikacja była sporadyczna, po dobrym ustawieniu anteny była jako taka.
Silnik, muszę uzgodnić ze sprzedawcą czy wysyła cały set (sterownik i silnik) + jak jest sterowany (chciałbym do sterownika podpiąć PWM z odbiornika)
Wstępnie :https://www.aliexpress.com/item/4001270358126.html

[prokopcio]

Niebanalizowałem aż tak szczegółowo jakbty ale na otwartym terenie otrzymałem zasięg 5km pod warunkiem dobrego ustawienia anten. Niestety przy niekorzystnym ułożeniu potrafi gubić transmisję już przy 1km na ziemi. Jak już jestem w powietrzu to nigdy nie miałem najmniejszych problemów.

Moduły używasz te co podałem w projekcie?
Ile czasu dajesz "odbiornikowi" na odpowiedź?

Jakich anten używasz?

[Ficek]

W otwartym terenie miałem tyle samo metrów co wyżej w przypadku czwartym, i też bardzo dużo zależy od pozycji anteny.

Niestety przy niekorzystnym ułożeniu potrafi gubić transmisję już przy 1km na ziemi.

To musisz mieć lepszy zasięg, bo u mnie w okolicy 1km muszę dobrze ułożyć antenę aby mieć łączność.
Nie widziałem Twoich modułów, ja mam takie https://electropeak.com/sx1278-lora-wireless-module-10km-433mhz-ra01 .
Przez pewien czas próbowałem uruchomić na 915 lub 868MHz a wyraźnie jest napisane 420 - 450MHz .

Ile czasu dajesz "odbiornikowi" na odpowiedź?

Bez opóźnienia ma odpowiedzieć, hmmmm może jakbym wstawił opóźnienie z 50ms to byłoby lepiej.
Anteny oryginalne "świńskie ogonki" jak w linku wyżej, długość około 3,5 cm. Póki co one, jak będę miał chwile to wypróbuje coś innego.

Aaa no i jak polutuję lepiej to też będzie na plus, dodatkowo myślę żeby zasilanie było prowadzone najpierw do lory a następnie do atmegi, nie odwrotnie.

[der]

Ficek, błądzisz a szkoda. Zanim dokonasz kolejnego zakupu to zapytaj, może ktos da ci konstruktywną radę. 433MHz daje zdecydowanie mniejszy zasięg ale charakteryzuje się wiekszą przenikalnością. Dlatego to tak popularny temat w bramach, termometrach, samochodach etc. Tam gdzie nie jest potrzebny zasięg ale potrzebna jest "moc". 868MHz ma na odwrót.
Nie odkrywaj koła na nowo. Wykorzystaj sprawdzone w boju LoRa 868MHz stosowane w projekcie Łukasza i bedzie Pan zadowolony.

Zanim kupisz silnik, bardzo dokładnie to policz. Oczekiwaną maksymalną prędkość w odniesieniu do prędkości silnika wymaganej do osiągniecia maksymalnej mocy. I jak to się przekłada na średnicę, na którą chcesz to nawijać. Dobrze policzone 6kW zadziała lepiej niż przerośniete nawijane na felgę 8kW. Zajrzałem do linka.

W mojej ocenie to kiepski wybór. Chyba, że wykombinujesz jak do tego zamontować bęben o średnicy połowe mniejszej. Inaczej wykorzystasz silnik ledwo w połowie. Jeśli chcesz wejść w elektryka, weź pod uwagę silnik dedykowany do samochodu. Montowany jest z jednej strony, a z drugiej ma świetny patent na montaż bębna mniejszej średnicy - gwinty do szpilek

Myślałeś już czym to zasilisz?

[prokopcio]

Dobra antena dla 868 musi mieć promieenik 82mm najlepej z taką samą przeciwwagą czyli całość ok 16cm. U Ciebie dla 433 musi mieć ok. Dwa razy więcej nie 3,5cm. Wtedy powinieneś uzyskać deklarowane 10km. Nie używam 433 bo antena musi być długa.

Najlepiej kup gotowe anteny. Ja mam kupną przy wyciągarce a z pilota kabelek 82mm ( połowa długości fali )

albo na próbę daj proste odcinki przewodów 16,5cm a zobaczysz znaczną poprawę

przy odbiorniku stacjonarnym możesz wykonać coś takiego :
https://obrazki.elektroda.pl/9949868300_1333536724.jpg

Pamiętaj, że 165mm to nie 162mm

[Ficek]

Dzięki za informacje, lora to akurat nie jest wielki koszt. Bardziej myślę nad silnikiem. Widziałem kilka udanych urządzeń w oparciu o silniki rowerowe, widziałem również projekt bez dodatkowego bębna, sam silnik ze ściankami. Po zobaczeniu zacząłem liczyć.

Z wyliczeń wynika że będzie dobrze pod warunkiem że silnik będzie 12". Wyliczenia wyliczeniami więc przyjąłem moc 160%. prędkość wiatru może ,trochę nad wyraz ale podkreślę to wyliczenia. Przyjąłem prędkość zwijania liny 7,2m/s wychodzi wtedy 450obr/min, patrząc na wykres okolice 480rpm. Dla tej pozycji wychodzi około 180Nm i 8,5kW zapotrzebowanie na moc będzie mniejsze więc się mieszczę. Tyle obliczenia, w praktyce też widziałem na youtube hole. A pytanie do ludzi w temacie, z jaką prędkością odbywa się hol? (+podajcie prędkość wiatru)
Bęben chciałbym mieć na silniku bo to znacznie prostsze niż robić go osobno i zespalać z obudową silnika.
Tak widziałem silniki montowane jednostronnie ale nie przemawia to do mnie. Siły na bębnie będą duże i taka piasta mocowana z jednej strony będzie nadwyrężona. A jak będę zmuszony dodać dla stabilizacji oś po drugiej stronie to wolę już rozwiązanie z zespalaniem bębna i obudowy.

gwinty do szpilek

Możesz wyjaśnić?

Co do baterii był pomysł Pb ale z racji wagi oraz wielokrotności ładowań odrzuciłem pomysł. Liczyłem 160szt 18650 20A 3Ah w konfiguracji 20s8p da to 72V 160A 24Ah cena jak widać. Ostatnio robiłem do roweru baterię 10s4p = 40szt czyli ćwiartka ww śmieszny gabaryt w porównaniu do 6szt ołowiowych molochów

Antenę, robiłem kiedyś dipola z rury miedzianej ramię miało jak dobrze pamiętam coś w okolicach 70cm, powstała długa tyczka. Tyle że moduły lora mam bez złącza antenowego, więc zostaje przylutować jedynie przewód o odpowiedniej długości. Jestem pewien, że jak dobrze ułożę antenę nadajnika + w odbiorniku dam własną antenę to uzyskam 2km... a może i trzy. Możemy robić zakłady ile maksymalnie uda się wyciągnąć.

Prokopcio mam pytanie, pod jakim kątem masz ustawione anteny (względem siebie i względem lory).

[der]

Widzę zapał, dlatego pozwoliłem sobie wydzielić posty i założyć osobny wątek. Szkoda bałaganić w spalinówce o elektryku.

12 cali to nadal za dużo. Dla pełnego wykorzystania mocy silnika potrzebujesz osiągnąć maksymalną prędkość w zakresie prędkości użytecznej zwijania liny.
To jest musisz dobrać średnicę bębna/silnika tak, aby pokrywała się z maksymalną oczekiwaną prędkością nawijania.
Dla 12 cali i silnika z mocą maksymalną przy prędkości wyjściowej 900 obr to nadal za dużo. Daje ci to ponad 30cm obwodu, które przekłada się na prawie 15m/s liny. Potrzebujesz maksymalnie 12m. To daje dla silnika z mocą maksymalną przy 900 obr prędkości wyjściowej, 25cm średnicy nawijanej.
Co prawda silnik elektryczny ma płaską charakterystykę momentu obrotowego, więc będzie usilnie próbował się wskrobać na wyższe obroty, ale okupione to będzie bardzo mocnym przegrzewaniem się. Pamiętaj, że dyneema bardzo nie lubi wysokiej temperatury !

Sugeruję tego typu rozwiązanie
https://www.nova.eu/en/news-stories/art ... test-mode/
Austriacy również to sobie policzyli, i zobacz jakiej średnicy im wyszedł bęben.

Nie bez powodu bęben znajduje się tam obok, takiego akurat typu silnika

https://pl.aliexpress.com/item/4000931757607.html
Szpilki służą do montażu bębna. Można wtedy rozwiązać to bardzo prosty sposób, na zasadzie dwóch talerzy i czterech/pięciu
rurek o szerokości bębna na przelot skręcane wszystko do kupy do silnika. Pozbędzie konieczności stosowania piasty bębna obniżając jego masę i bezwładność. Dodatkowo wszelkie korekty średnicy (dla celów sprawdzenia użyteczności max mocy vs prędkości wznoszenia można regulować dowolnie, grubością rurek. A kiedy zamarzy ci się miejsca na dłuższą line, poszerzasz nowymi dłuższymi rurkami bęben. O trwałość bym się nie obawiał. W końcu to jest dedykowane do samochodówki o znacznie większej masie użytkowej.

p.s. Zauważam bardzo dużo optymizmu w wycenie baterii (pamiętaj, że potrzebujesz ogniwa wysoko prądowe)

[Ficek]

Napawa optymizmem wygląd bębna doczepionego z jednej strony do silnika. Fakt, melex ważący nawet 400kg na koło ma 100kg więc ok.
Jutro poszukam najlepszych ofert silników i zapytam się sprzedawcy czy montaż jest tylko na odcinku gwintu czy między gwintem a silnikiem konieczne jest mocowanie (wydaje mi się że właśnie druga myśl). I chyba ten silnik jest droższy. Cena latania.....

Baterie:
http://pl.aliexpress.com/item/4001123021783.html
30A, ja biorę do obliczeń, że niech dadzą 20A, 10sz 21$ (link na szybko, ostatnio widziałem za 19,24$). Może nawet coś uda się utargować przy zamówieniu 160szt. 16*21=336$=1344 +BMS przewody itp.

A wiesz może jak Austriacy rozwiązali pomiar siły holu. Póki co skłaniam się rozwiązaniu jak u was widziałem czyli tensometr bloczek i lina zawija o (pi razy drzwi) 90 stopni. Lub https://pgforum.pl/viewtopic.php?f=3&t=2766&start=280#p35427 rozwiązanie w skuterze.

[prokopcio]

Wystarczy mierzyć prąd i obroty do przekalkulowania siły ciągu.
Ciekawe, kiedy ta nova powstała - widzę tam "mój" układacz liny

Daje ci to ponad 30cm obwodu, które przekłada się na prawie 15m/s liny. Potrzebujesz maksymalnie 12m. To daje dla silnika z mocą maksymalną przy 900 obr prędkości wyjściowej, 25cm średnicy nawijanej.
Co prawda silnik elektryczny ma płaską charakterystykę momentu obrotowego, więc będzie usilnie próbował się wskrobać na wyższe obroty, ale okupione to będzie bardzo mocnym przegrzewaniem się.

Tutaj nie zdąży cię przegrzać, ale nie można zwiększać średnicy bębna nie z powodu obrotów co spadku niutonometrów których nie mamy w zapasie żeby je marnować. Płaska charakterystyka tu nie pomoże. Praw fizyki nie przeskoczymy.

[der]

Prokopcio, a czym jest moment obrotowy ? Mocą przez obroty. Co się dzieje z silnikiem elektrycznym podczas gdy zwiększamy jego opór przy niższej prędkości czyli mocy wystarczy przetestować na wiertarce.
Dyneema ma zakres użyteczny do 70 stopni Celsjusza.
https://www.dsm.com/dyneema/en_GB/appli ... mance.html
70 stopni na silnik elektryczny to małe miki. Dlatego nie nawijałbym jej bezpośrednio na obudowę, gdyż dolne warstwy ostatecznie się zlepią.

Ficek, śmiem twierdzić, że ciąg określili matematycznie, prądem wymaganym do zasilenia silnika vs ciąg generowany na linie. W ten sposób nie regulują już ciągu, ale prąd.

[Ficek]

Wystarczy mierzyć prąd i obroty do przekalkulowania siły ciągu.

Ficek, śmiem twierdzić, że ciąg określili matematycznie, prądem wymaganym do zasilenia silnika vs ciąg generowany na linie. W ten sposób nie regulują już ciągu, ale prąd.

Faktycznie, zapomniałem że w ten sposób też można.
Czas zacząć kompletować sprzęt, najbardziej to ten z Chin, bo zanim dojdzie to będzie wiosna, szczególnie że okres świąteczny zapycha przesyłki aż do roztopów (mówię o czasach kiedy w zimy był śnieg )

[prokopcio]

Już to analizowałem i było by za proste
Prąd jest proporcjonalny do mocy a moc nie jest proporcjonalna do siły ciągu, tak nie pomierzycie/nie poregulujecie
Tak jak pisałem jeszcze jedna zmienna potrzebna - obroty.

der, możemy do mma się wybrać z tymi niutonometrami ., skoro w jednostce jest długość (ramienia) [metr] to znaczy, że te niutony są od tego ramienia zależne czyli większy bęben = większe ramie = mniej niutonów na linie i odwrotnie.

[der]

Przecież kazdy z tych silnikow ma czujnik prędkosci. Sądzilem, ze i dla ciebie to oczywiste. W kwestii reszty tym bardziej. Dlatego zaproponowałem metodę na prosta kontrolę tego ramienia.

[prokopcio]

nie rozumiemy się.

śmiem twierdzić, że ciąg określili matematycznie, prądem wymaganym do zasilenia silnika vs ciąg generowany na linie

nie da się tego zrobić na zasadzie że np. 100A = 47kg

bo 100A w bezwietrzu = 47kg
a z wiaterkiem 3m/s 100A = 62kg

albo inaczej patrząc

60kg w bezwietrzu potrzebuje 130A
a z wiaterkiem 3m/s potrzebuje 100A

[der]

Te 100A będzie osiągane przy nizszej prędkosci ( ta rosnie liniowo w stosunku do pradu) i mniejszym PWM . A co ważne przy niższej predkosci bedzie generować nizszą moc maksymalną.
Wystarczy ustalić poziom wstepnego wysterowania PWM a nastepnie sprawdzać reakcje przyrostu/spadku pradu zaleznie od wzrostu/ spadku PWM

Ustalamy początkowe np 36% jako naciag wstępny czy jak kto woli pierwszą fazę holu. Wiemy że w najlepszym wypadku wygeneruje 3600W. Ale by je osiagnąć musi pobrać 54A co powinno się przełożyć na predkość 360obr. Jeśli prad pobrany ma problem dobić do zakładanej wartosci oznacza to, że ciąg niezbedny jest wiekszy i pilot zbyt obciaza układ. Wtedy podnosimy PWM do 48% i oczekujemy 72A. Jeśli nie dobija lecimy dalej. Sterujemy 60 procent. Oczekujemy 90A co przekładac sie powinno na 6kW a za razem predkosc 600. Jeśli wartośc osiągnie zdejmujemy o 6% i sprawdzamy czy utrzymuje81A. Jeśli to silny podmuch to powinien przekraczać te wartość wiec ściągamy kolejne 6% i sprawdzamy prąd. Jesli doszlo do pierwszego obniżania PWM to kolejne w górę traktujemy juz krokami nie co 12 ale co np 3 procent. Wyglada znajomo, co
Wystarczy zmodyfikować algorytm na kroczaca wartosć graniczną i sterownik mywinch2 spisze sie znakomicie. Trzeba tylko dołożyć cos w tym stylu https://elty.pl/pl/p/Czujnik-pradu-200A ... AIQAvD_BwE

Oczywiscie sa to czysto hipotetyczne wyliczenia a dla ich sprawdzenia mozna zamontować testowy pomiar ciagu na ziemi, obciażyć stałą wartoscia ze 100 czy 120kg na rozciagnietej linie. Zapodać np 80 % PWM, zmierzyć maksymalny prad, stopniowo obniżajac go odnotowywać w kilku krokach wartości odczytu stabilnego prądu.

[prokopcio]

Sterujemy 60 procent. Oczekujemy 90A co przekładac sie powinno na 6kW a za razem predkosc 600.

to nie jest zgodne z prawdą
90A (6kW) może być przy prędkości 600(norm) jak i 300(pod górkę) albo 900(z górki) przy znacznie różniącej się sile.

Tak jak pisałem jeszcze jedna zmienna potrzebna - obroty.

[der]

Owszem prąd może być niższy lub wyższy ale nigdy przy tym samym PWM ktore należy okreslic jako nominalne. Jeśli mamy "z górki" osiągneliśmy założone A przy zadanym PWM więc schodzimy w dół. Jesli mamy pod górke, oznacza to, że A nie dobija i lecimy w góre. Pamietaj, ze po drugiej stronie liny mamy zajebisty stabilizator predkosci w postaci ciagłego stałego obciazenia spowalniajace beben. Taki algorytm ma szansę rozjechać sie tylko w przypadku zerwania liny albo zastosowania zbyt słabego silnika w stosunku do progów wartosci nominalnych % / PRĄD. Predkość to wartość wtórna. Naszym zadaniem jest utrzymanie równowagi układu. Wyprodukować taką moc, która równa się założonej i zostaje spożytkowana ale nie pozwala na uzyskanie wyższej. Taka prosta zalezność. Przy tej samej mocy wyjsciowej im potrzebna niższa predkość do jej spozytkowania tym oznacza że bardziej wieje. Jak szybko to nie ma znaczenia. Wiekszy wiatr sprawi, że mamy z górki a na te okoliczność schodzimy z PWM w dół. Zacznij patrzeć odbiciem lustrzanym. Nasze z górki to wtedy gdy prędkosc spada, a pod górke to gdy rośnie.

[prokopcio]

prąd może być niższy lub wyższy ale nigdy przy tym samym PWM

To jest Twoje główne błędne założenie. Nie masz racji w tej kwestii przez co rozwala Ci całą resztę koncepcji.

[der]

W przyrodzie nic nie ginie. A w silniku elektrycznym tym bardziej. Wysokosć pradu dla tego samego PWM moze sie zmieniać tylko dla zmiennego obciążenia silnika. Ale nasze obciażenie jest stałe. Przykładowe 80kg generowane przez pilota. Zmiana predkości zwijania nie powoduje zmiany obciazenia, a jedynie jego składowe. Im niższa predkość, dla ktorej bez problemu osiaga założony prąd tym mniejszej mocy potrzebujemy do zrównowazenia układu.Tu Moc = predkość. Czyli pojawia sie pomoc w postaci wiatru ale i blokada mocy w postaci skutecznego ogranicznika wzrostu predkosci czytaj wzrostu pradu dla tego samego PWM. Układ nie pozwoli na zjawisko zbyt niskiego ciagu dla zrównowazenia układu, bo hamulec w postaci pilota momentalnie spowolni bęben nie pozwalając na uzyskanie wyzszej mocy czyli wyzszych obrotów. A nie da się spożytkowac czyli wymierzyc nagle 100A dla 300obr. Bo co z tym prądem ma się stać? Poza ciepłem nie mamy niemal żadnych strat, a prąd musi się zamienic w moc, czyli obroty. Nie ma wyzszych obrotów przy niezmiennym obciazeniu to nie bedzie wiekszego prądu. Cała sztuka to dobrać średnice bębna tak, by jak najmniej mocy szło w ciepło. Reszta roboty to wytypowanie widełek dla wyprodukowania histerezy, by zachować płynnosci sterowania. Jednak kosmiczny moment obrotowy powoduje, ze te widelki moga być niewielkie a regulacja bardzo dokładna i płynna.

Tu jest tak działajaca wyciagarka na zasadzie pomiaru prądu. Szkoda, ze z takimi niedopatrzeniami.. Z apką na bluetooth ( po co?) i liną nawijaną na wielki bęben. Oczywiscie narzeka na niedobór mocy.
https://www.dropbox.com/s/g0odykmq9u780 ... 0.mp4?dl=0

Nie żebym był zwolennikiem wyłącznie takiego rozwiązania. Po prostu jestem przekonany, że się da.
Natomiast sam bym go nie zastosował.
Po pierwsze regulacja prądem bez kontroli ciągu wyklucza ewentualne samodzielne hole z nawrotami (brak kontroli ciągu przy wywlekaniu) po drugie wymaga ingerencji w obecną koncepcję mywinch2, jaka do użycia klasycznego nada się nawet w połączeniu z elektrykiem.

Postanowiłem, że kiedy uda mi się skonstruować zintegrowany zgrabny i nie przesadnie ciężki mechanizm połączonego prowadzenia liny, pomiaru ciągu i gilotyny w jednej obudowie, to będzie bodziec do budowy kolejnej wyciągarki. Czy to będzie spalinowa czy elektryczna to się jeszcze okaże. Warunkiem jaki sobie postawiłem, muszą być jakieś proste użytkowe innowacje różniące ją od obecnej konstrukcji. Jak do elektryka zniechęca mnie upierdliwość związana z zasilaniem (czas ładowania i cena nośnika).

[prokopcio]

nasze obciażenie jest stałe. Przykładowe 80kg generowane przez pilota

Wybacz ale nie zgodzę się z Tobą.
Nie szkodzi - wyjdzie w praniu

Czy da się pomiarem prądu ?
Oczywiście że się da a nawet wg mnie to jedyne słuszne rozwiązanie.
Jest to proste ale nie aż tak jak opisujesz.