Hardeman Motorsport - motorsport parts and diff specialist

Arduino - wat kun je er mee?

Voor alle vragen, reparatieverslagen en upgrades
User avatar
Peter_P
Upcoming E21 fanatic
Posts: 146
Joined: Tue Apr 15, 2014 10:57 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Peter_P » Sun Feb 12, 2017 8:01 pm

Ik ben nog niet meteen overtuigd dat een stappenmotor de betere keuze is.

In eerste instantie denk je idd. dat het toerental minder afhankelijk is van de belasting. Maar er moet ook gekeken worden welk toerental zo een KM-aandrijving eist. En of de stappenmotor dat toerental ook haalt. Ze zijn namelijk nogal beperkt in toerental. Ook daalt bij de hogere toerentallen het koppel van een stappenmotor en wie weet begint hij stappen te missen en dan ben je verder van huis. Verder ben je haast verplicht een extra bordje aan te kopen voor de, minder eenvoudige, aansturing van een stappenmotor uit handen te nemen.

Zonder concreet onderzoek met de juiste gegevens van koppel en toerental van zo een KM-aandrijving alsook beschikbare motortjes zet ik mijn centen nog altijd op een (PID geregelde) DC-motor.



User avatar
BertjeConti
E21 Mad
Posts: 1729
Joined: Mon Nov 04, 2013 9:49 pm
My E21(s): E12 520-6
Location: nederland , Weert

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by BertjeConti » Sun Feb 12, 2017 9:01 pm

Heb je wel al onderzoek gedaan naar de max rpm die je motor moet draaien ? Ik verwacht geen al te hoge snelheden hoor?
Stappenmotor aansturen met Arduino stelt niet veel voor, en een driver voor je stappenmotor al helemaal niet. 2000rpm moet makkelijk kunnen.
Image Megasquirted '77 E12 520-6

User avatar
bmw e12 e21
E21 VIP
E21 VIP
Posts: 4227
Joined: Sat Nov 30, 2013 9:29 am
My E21(s): '82 323i Edition S man. + ´83 M315 man.
Location: Belgium - Limburg

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by bmw e12 e21 » Sun Feb 12, 2017 9:04 pm

Dit is wel het Nederlandse FORUM mannen. Dus aub in het Nederlands posten! 8)
Haha, ik snap eer de b*llen van.
grt Remy

BMW e21 M315 1983 75pk+ 110Nm+ WEBER 32/36 DGAV
BMW e21 323i ED. S 1982 143pk 190Nm
BMW e12 M535i 1980 218pk 310Nm
BMW e91 318d 2009 190pk 411Nm
FORD Focus 1.8TDci 2010 115pk 300Nm

User avatar
Peter_P
Upcoming E21 fanatic
Posts: 146
Joined: Tue Apr 15, 2014 10:57 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Peter_P » Sun Feb 12, 2017 9:07 pm

Zoals ik al schreef ... nog geen concreet onderzoek gedaan. Conclusies zijn op gevoel en hebben misschien nog bijsturing nodig.

Toch ben ik al benieuwd naar welke stappenmotor en controllerbordje precies je zou gebruiken om die 2000rpm te halen. Graag enkele pointers.

User avatar
BertjeConti
E21 Mad
Posts: 1729
Joined: Mon Nov 04, 2013 9:49 pm
My E21(s): E12 520-6
Location: nederland , Weert

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by BertjeConti » Tue Feb 14, 2017 9:33 pm

Even wat onderzoek gedaan naar de toerentallen van je snelheidsmeter kabel.
Na veel gezoek ben ik er achter gekomen dat de snelheidsmeter aandrijving op de Getrag bak met een verhouding van 2,5:1 op de uitgaande as van de bak zit, dus per 2,5 omwenteling cardanas heb je 1 omwenteling van de snelheidsmeter kabel.
Het wormwiel op de uitgaande as heeft 4 tanden en het snelheidsmeterkabeltandwiel (heerlijk scrable woord) heeft 10 tandjes, vandaar de 2,5:1 verhouding.

Image

even een paar optimistische aannamen:
differentieel = 4:1
omtrek banden = 2 meter
max snelheid = 200km/u

Wat is dan het toerental van de snelheidsmeter kabel bij 200km/u?
- 200km/u * 1000 = 200.000m/u
- 200.000m/u / 60 minuten = 3333 m/minuut
- RPM wiel = 3333m/minuut / 2m (wielomtrek) = 1666 RPM
- RPM cardan = 1666 * 4 (diff verhouding) = 6666 RPM (bij 4 bak in 4e versnelling draait de motor dan 6666 RPM
- RPM snelheidsmeter kabel = 6666/2,5 (verhouding) = 2666 RPM

Hierbij is de kanttekening te plaatsen dat een auto met een 4:1 diff waarschijnlijk nooit die 200km/uur zal halen, je diff zal wellicht een kleinere verhouding hebben, of je top snelheid ligt lager. :mrgreen:
Bij 100km/uur draait je snelheidsmeter kabel dan nog met een toerental van 1333 RPM.
Bij 150km/uur zal dat dan ongeveer 2000 RPM zijn.

Dan de te gebruiken motor:

een DC motor kan, maar dan zul je inderdaad iets van een terugkoppeling naar je regeleenheid moeten hebben om het toerental exact te kunnen regelen. "Slip" kun je je niet veroorloven, dan zal de snelheidsmeter niet de juiste snelheid aangeven, maar vooral zal je odo meter niet kloppen, de mechanische snelheidsmeter kabel werkt immers ook slipvrij.
De grootste problemen met een DC motor verwacht ik juist bij heel lage snelheden, dus als de motor heel langzaam moet draaien / of net aanlopen.

Als terugkoppeling zou je een "rotary encoder" op de motor kunnen zetten, zodat het toerental exact te bepalen is door de aansturende regeleenheid (arduino).

Mij lijkt het dan toch een stuk éénvoudiger naar een stappenmotor te zoeken, snelheid van de stappenmotor is exact aan te sturen en onafhankelijk van je voedingsspanning (tot een bepaalde hoogte natuurlijk) en onafhankelijk van de belasting, mits sterk genoeg.
voordelen van een stappenmotor:
- toerental exact aan te sturen
- geen terugkoppeling/regeling nodig
- geen gestabiliseerde voeding voor de motor nodig
- krachtige aandrijving
- driver voor motor is erg simpel en goedkoop

je moet dan wel een op zoek naar een 12V stappenmotor zonder vertragingsbakje erop, en eentje met zo weinig mogelijk stappen per omwenteling, dus zo groot mogelijke hoekverstelling per stap. Daar zal de uitdaging in zitten.
Bijvoorbeeld een NEMA 17 steppermotor gaat in de datasheet tot 1800RPM oftewel 6000 stappen/sec. maar er is genoeg te vinden op internet dat ze veel hogere snelheden aan kunnen. (tot wel 9000rpm )

ben benieuwd... :rev
Image Megasquirted '77 E12 520-6

Wilmo
E21 Pro
Posts: 1222
Joined: Thu Jun 30, 2011 8:35 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Wilmo » Tue Feb 14, 2017 9:49 pm

Wow Bert. Met redeneren kun je inderdaad ver komen! Ik had de stappenmotor opzij gelegd vanwege de toerentallen, maar zoals jij het redeneert zou het best wel eens kunnen lukken. Ik heb er namelijk geen problemen mee om de snelheid bij 150km/h af te kappen, ik rijdt dat toch nooit. Maar ik heb ook een heel ligt diff, dus dat zou iets anders kunnen doen.

Morgen neem ik de laptop en de Arduino mee naar de auto en ik zal even een test doen hoeveel omwentelingen het een en ander moet maken voor een zekere snelheid. Die code heb ik al geschreven dus dat zou redelijk eenvoudig moeten gaan.

User avatar
Peter_P
Upcoming E21 fanatic
Posts: 146
Joined: Tue Apr 15, 2014 10:57 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Peter_P » Tue Feb 14, 2017 10:21 pm

Heel mooi gevonden Rob. Zo hebben we tenminste al een idee hoeveel rpm het motortje moet halen.

Ik ben het ook eens met al de voordelen die je opsomt, uitgezonderd "krachtige aandrijving", vooral bij hogere toerentallen en dan bedoel ik niet eens 2000 lijkt er van krachtige aandrijving niets meer over te blijven.
Ik heb de karakteristiek van de Nema 17 erbij gehaald. Bij 12V voeding begint de koppel curve bij 0.35Nm. Geen idee of dat in de buurt komt van wat we nodig hebben. Maar bij 1200rpm is het koppel al afgenomen tot ongeveer 0.07Nm. En verder heeft de fabrikant niet meer getekend, wat me doet vermoeden dat het daar al helemaal niet meer goed komt. Ik heb ook al filmpjes gezien waar een stappenmotor sneller draait, maar altijd zonder enige vorm van belasting.

DC motor of stappenmotor is in elk geval al een mooi vraagstuk geworden.

Volgende stap: bepalen welk koppel we nodig hebben. Spijtig genoeg moeilijker dan de berekening van het toerental. :?

User avatar
uwbuurman
E21 VIP
E21 VIP
Posts: 15464
Joined: Fri Jun 12, 2009 4:49 pm
My E21(s): 1978 type 1 323i 5speed dogleg Polaris
Location: Ljouwert

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by uwbuurman » Tue Feb 14, 2017 10:26 pm

Koppel kun je toch in de praktijk meten? Sloop een oude tellerbak, metertje erop en meten maar.
It's the man next door!

1978 BMW 323i
1980 BMW 528i
1987 BMW 325iA cabriolet
2006 BMW 320d touring High Executive
2015 BMW 320dA touring xDrive High Executive ///Msport

User avatar
BertjeConti
E21 Mad
Posts: 1729
Joined: Mon Nov 04, 2013 9:49 pm
My E21(s): E12 520-6
Location: nederland , Weert

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by BertjeConti » Tue Feb 14, 2017 10:51 pm

uwbuurman wrote:Koppel kun je toch in de praktijk meten? Sloop een oude tellerbak, metertje erop en meten maar.
Heel goed Koos, en dan de teller op 199999 zetten, want dan ontstaat even het grootst benodigde koppel om alle tellerwieltjes tegelijk met 1 op te hogen.
Benodigd koppel op een tellerbak varieert nogal, afhankelijk van het aantal cijfers dat tegelijk omgezet moet worden.

Hoe je dat koppel zou moeten meten, tsja daar heb ik geen idee bij.
Image Megasquirted '77 E12 520-6

Wilmo
E21 Pro
Posts: 1222
Joined: Thu Jun 30, 2011 8:35 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Wilmo » Tue Feb 14, 2017 10:55 pm

Ik denk dat ik het opgenomen vermogen van het motortje wel kan meten. Dat is dan wel weer om te rekenen naar kracht.

User avatar
Peter_P
Upcoming E21 fanatic
Posts: 146
Joined: Tue Apr 15, 2014 10:57 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Peter_P » Tue Feb 14, 2017 11:07 pm

Dat zou ook mijn werkwijze zijn. Een "sensor" om dat soort dingen te meten heb ik in elk geval niet, dus moet het maar zo.
Wel telkens een verschil maken van het opgenomen vermogen van het motortje onbelast en dan met de KM-teller als belasting. Dat verschil zal u veel leren over het koppel dat de teller nodig heeft. Aangeduide snelheid zal een invloed hebben, welke cijfers moeten doordraaien mogelijk ook maar vooral de kabel, zou die nodig zijn, is volgens mij een koppelvreter. Zeker als hij gebogen ligt.

User avatar
BertjeConti
E21 Mad
Posts: 1729
Joined: Mon Nov 04, 2013 9:49 pm
My E21(s): E12 520-6
Location: nederland , Weert

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by BertjeConti » Tue Feb 14, 2017 11:35 pm

Kijk, en zo worden we dus steeds slimmer.
Image Megasquirted '77 E12 520-6

Wilmo
E21 Pro
Posts: 1222
Joined: Thu Jun 30, 2011 8:35 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Wilmo » Wed Feb 15, 2017 10:18 pm

Vandaag de Arduino opgeblazen ofzo, ik weet niet precies wat er gebeurde, maar de computer crashte en de motor begon vol uit te sturen. In elk geval wel een paar mooie stapjes gemaakt. Met de kabel: Dat gaat niet lukken, dat is veel te veel weerstand. Maar zonder kabel, oeioei, wat draait dat mooi en soepel.

Plus dat we verkeerd zaten met onze toeren. Ik heb de naald al voorbij de 250km/h laten gaan, ik hoop dat het mechaniek daarachter niet te gevoelig is trouwens. Dus stappenmotortje moet absoluut gaan lukken.

Videootje: https://dl.dropboxusercontent.com/u/610 ... V_0031.mp4

Wel met kramp in de nek en veel te groot, maar om hier nou Premiere voor op te gaan starten :whistle


Volgende stap: Interface maken en een stappenmotor monteren want ik heb echt een beveiliging nodig tegen te hard uitsturen.

User avatar
BertjeConti
E21 Mad
Posts: 1729
Joined: Mon Nov 04, 2013 9:49 pm
My E21(s): E12 520-6
Location: nederland , Weert

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by BertjeConti » Wed Feb 15, 2017 10:29 pm

owkay?, weet je het toerental van je motortje dan bij 250km/u?

ben benieuwd...
Image Megasquirted '77 E12 520-6

Wilmo
E21 Pro
Posts: 1222
Joined: Thu Jun 30, 2011 8:35 pm

Re: Arduino - wat kun je er mee?

Post by Wilmo » Wed Feb 15, 2017 10:32 pm

Precies toen ik het meetprogramma wilde laden gebeurde er iets, ik heb dus geen metingen kunnen doen. Maar je ziet dat het motortje echt maar een paar omwentelingen maakt met 50km/h.

Post Reply