Сторінка 1 з 3

Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 07:21
Irbis
В прошлом году видел на Чабан Кале ТАЗ с небольшой СБ на крыше. Там стоял какой-то редуктор с цепной передачей на стойку СБ. И она изо дня в день исправно крутила панель на солнце. Я решил сделать нечто подобное. Естественно, нет смысла повторять авторский замысел неизвестного кулибина. Тем более, что из технических данных той конструкции ничего нет.

Задача спроектировать несущую платформу (1), исполнительный механизм (2) и систему управления этим механизмом (3).

Систему управления я представляю лучше всего: светодиодный датчик освещённости, по сигналам с которого будет подаваться напряжение той или иной полярности на электромотор с редуктором. При точной ориентации датчика (и панели) на солнце двигатель будет останавливаться. Аналогично будет работать второй канал (по углу места).

Самое туманное для меня место - исполнительный механизм. К счастью, китайские братья готовы поставить чудо-мотор с редуктором на 4 оборота в минуту. А мне остаётся придумать к нему червячную передачу, которая будет поворачивать вал на 270 градусов от крайних положений. И вторую передачу - для изменения угла наклона панели к горизонту от 90 градусов до примерно 30.

С платформой - сваяю любе под исполнительный механизм.

Вот техданные мотора:

Specifications:
Torque: 250kgcm
Amperes: 200MA
Voltage: 12V DC
RPM: 4RPM
Diameter: 37mm
Length (excluding shaft): 77mm
Shaft length: 21mm
Total length: 98mm
Shaft diameter: 5.5mm
Weight: 245g

Может, у кого-то есть мысли по поводу червячного редуктора? В идеале подошёл бы заводской, закрытый. Но нужен совсем маленький, а они обычно огромные, на много килограмм. Пока в этом вся загвоздка. От редуктора зависит конструкция подвеса панели и моторов.
001.jpg
002.jpg
003.jpg

Додано: Нед вересня 02, 2012 07:36
Василий
Редуктор стеклоочистителя от грузовика . Червячный и мощный . На основе такого у меня в бусе построена кран-балка г/п 200 кг.

Додано: Нед вересня 02, 2012 08:14
Irbis
Василий писав:Редуктор стеклоочистителя от грузовика . Червячный и мощный . На основе такого у меня в бусе построена кран-балка г/п 200 кг.
Оборотов многовато будет, придётся всё равно ещё какую-то понижающую передачу городить.

Додано: Нед вересня 02, 2012 08:20
Василий
Так вместо штатного мотора стеклоочистителя поставить тот , китайский . На кран балке у меня ведь тоже еще редуктор установлен.

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 08:22
Foma
А если платформу с одной стороны до крайнего положения держать пружиной, а с другой стороны этим самым мотором накручивать на обойму тросик, тянущий платформу, растягивая пружину..... и никаких червяков). И так в двух плоскостях.

Талько вод коммандное устройство с светодиодом слишком нереализуемо. Облако нашло и все... шукаймо сонцэ.
у меня это устройство без небольшого процессорного устройства в мозги не приходит )).

Додано: Нед вересня 02, 2012 08:57
Irbis
Василий писав:Так вместо штатного мотора стеклоочистителя поставить тот , китайский . На кран балке у меня ведь тоже еще редуктор установлен.
хорошая мысль... Китайский, к тому же, тянет во много раз меньше тока.
Foma писав:А если платформу с одной стороны до крайнего положения держать пружиной, а с другой стороны этим самым мотором накручивать на обойму тросик, тянущий платформу, растягивая пружину..... и никаких червяков). И так в двух плоскостях.
Талько вод коммандное устройство с светодиодом слишком нереализуемо. Облако нашло и все... шукаймо сонцэ.
у меня это устройство без небольшого процессорного устройства в мозги не приходит )).
Тросик - изящно. Если постараться, то и без пружины можно обойтись, как привод головки в матричном принтере.
Если облако найдёт, то освещённость обоих светодиодов будет одинакова, мотор останется на месте. Да и летом это не проблема..

Додано: Нед вересня 02, 2012 10:52
Василий
Мне думается с тросиками и веревочками лучше не делать . Парусность СБ большая , а порывы ветра никто не отменял .
Вертикальную ориентацию надо делать по принципу " длинный винт - гайка " как у тисков , а круговую - типа принципа червячного редуктора.
А ориентацию на солнышко без процессора ...... тут Фома прав , без него не обойдешся

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 11:13
Irbis
Нижняя опора уже есть: отслуживший своё опорный подшипник передней стойки жигулища.

Зображення

Зображення

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 12:49
Дядя
Ну, если Жигули уже не нужны :hi_hi_hi: , давайте тогда вместо червячной передачи на вал вашего китайского электромотора напрессуем шестерню от бендекса стартера, а к поворотной платформе закрепим венец от маховика и будет у вашей системы поворот на 360*. Т.е. пусть крутится в одну сторону с востока на запад. И мотору не надо крутиться в разные стороны и электронике на определенный час утром задать поворот на 180* от точки остановки вечером в том же направлении, что она и двигалась предыдущим днем.

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 12:54
igor1965
Так поставить шаговый двигатель с минутным интервалом и усё .....

Додано: Нед вересня 02, 2012 14:01
Irbis
Дядя писав:Ну, если Жигули уже не нужны :hi_hi_hi: , давайте тогда вместо червячной передачи на вал вашего китайского электромотора напрессуем шестерню от бендекса стартера, а к поворотной платформе закрепим венец от маховика и будет у вашей системы поворот на 360*. Т.е. пусть крутится в одну сторону с востока на запад. И мотору не надо крутиться в разные стороны и электронике на определенный час утром задать поворот на 180* от точки остановки вечером в том же направлении, что она и двигалась предыдущим днем.
Такая передача, кроме своей громоздкости, имеет ещё один недостаток: ветровые нагрузки будут насиловать редуктор мотора, пока не угробят его. А червяк - сам по себе отличный тормоз, на нём весь ветер и умрёт.

Мотор таки придётся крутить в разные стороны, иначе надо будет городить кольцевой токосъёмник на 10-15А. Тот ещё геморрой...

Вообще проблем с алгоритмом и электроникой нет никаких. Панель будет чётко ехать до заката, а там концевик вернёт её на восток до утра. (Ночью ещё за луной поездит :mi_ga_et: )

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 14:06
Дядя
Не понял, а зачем кольцевой токосъемник? :du_ma_et:

Додано: Нед вересня 02, 2012 14:16
Irbis
Дядя писав:Не понял, а зачем кольцевой токосъемник? :du_ma_et:
Ну... панель-то связана с большой землёй кабелем, если её крутить всё время в одном направлении, то кабель намотается на стойку :)

Додано: Нед вересня 02, 2012 15:36
Mister
Моторчик стеклоочистителя с червячным редуктором от Ауди или Фольксвагена !

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 16:10
Irbis
Теперь бы ещё найти вот такую пару, чтобы шестерню надеть на 3/4" трубу...

Зображення

Додано: Нед вересня 02, 2012 21:52
Irbis
График "цены вопроса"

Зображення

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Нед вересня 02, 2012 23:56
serg66
Какой размер и вес батареи которую нужно крутить? У тебя она на крыше таза или отдельно ставиш. А тема стоящая можно выжать с батареи по мах и возможно секономить на покупке менее мощной.

Добавлено спустя 23 минуты 7 секунд:
Относительно небольшую батарею можно крутить вот таким спутниковым девайсом расчитан на антенны до 1,1м вес антенны килограмм 15 спокойно работают можно я думаю до 20ти. Внутри червяк как ты нарисовал питание 13-18v Именно в этой что на рисунке большая шестерня пластик, но это не мешает им лет 5 работать при ветровых нагрузках. Есть полностью металл усиленные. Дуга движения солнца полностью повторяет орбиту геостационарных спутников. Таким образом батарея может быть всегда перпендикулярна (причем строго) солнцу. Внутри микроконтроллер управляемый сигналами ресивера, или кнопки право-лево. Небольшую батарею можно легко этим крутить. А как закрепить надо серьезно подумать.

Добавлено спустя 6 минут 11 секунд:
Да ток потребления всего 0,5А

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Пон вересня 03, 2012 08:16
igor1965
По теме , наткнулся буквально сегодня
abcedfc1711b51ff48c7012b87721671.png
9792f24fff5616752edbd92c1e65a326.png

Настройка схемы:
1. Проверьте напряжение источника питания схемы
2. Подключите двигатель пост. тока
3. Установите фоторезисторы рядом, чтобы на них попадало одинаковое количество света.
4. Полностью выкрутите оба подстроечный резистора против часовой стрелки
5. Подайте питание на схему. Моторчик закрутиться
6. Вращайте подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока он не остановится. Отметьте эту позицию.
7. Продолжайте вращать подстроечник 100К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет вращаться в другую сторону. Отметьте эту позицию.
8. Разделите угол между двумя позициями пополам и установите там подстроечник (это будет точка баланса).
9. Теперь, вращайте подстроечник 20К по часовой стрелке до тех пор, пока мотор не начнет дергаться
10. Немного верните положение подстроечника назад (против часовой стрелки), чтобы мотор остановился (данный подстроечник отвечает за чувствительность)
11. Проверьте корректность работы схемы, поочередно заслоняя от света один и второй фоторезисторы.

Re: Автоматика ориентации солнечной батареи

Додано: Пон вересня 03, 2012 08:52
Valentin
Ну, а если такое не подойдет, то старая добрая передача винт-гайка легко с этим справится. К оси длинного вала цепляешь тот китайский моторчик, а к гайке, перемещающейся по валу шарнирно крепишь тягу, соединенную с солнечной панелью... :a_g_a:

Как-то так:

Зображення

Зображення

Додано: Пон вересня 03, 2012 13:37
Irbis
serg66 писав:Какой размер и вес батареи которую нужно крутить? У тебя она на крыше таза или отдельно ставиш.
Размер 150х70см. Вес 13кг. С рамой будет минимум +5кг. Плюс платформа...
Ставить на таз лучше, а то ночью её скомуниздят :)

Мотоподвес разве охватит хотя бы 180 градусов? http://sputnik-tv.com.ua/shop/item/39/
Угол по азимуту 80° East, 160° West
Угол элевации 25°~75°

Я тут другое подумал...

Вот табличка реальной отдачи. Жирным выделены наиболее продуктивные часы. "За бортом" остаётся максимум процентов 10. Это я в реале снимал данные и записывал их каждый час. Углы солнца - расчётные для Ялты и для этой даты.

А что, если не морочить голову с двумя крутилками? Сделать ось под углом 34 градуса к горизонту (90-56) и направить её строго на юг - 180 град? Тогда верхняя кромка панели в полдень будет стоять горизонтально, а плоскость панели будет наклонена на 34 град к горизонту. От этого положения её можно вращать на 90 градусов на восток и запад. Т.е. крайнее положение утром - панель стоит вертикально ("на угле") и смотрит на восток. Вечером - тоже вертикально, но на запад. В крайних положениях СБ "подберёт" ещё немного солнца, хоть и не 100% эффективно.
test solar 1.jpg