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Hacker Motor GmbH
Hummler Str. 5
Tel.: 0049 (0) 8761-752 129
Fax.:0049 (0) 8761-754 314
info@hacker-motor.com
D-85416 Niederhummel
Bedienungsanleitung für A20-Motoren
Operating Instructions for A20-Motors
1.
Allgemeine Hinweise / General Notes
Alle Hacker-Brushless-Motoren sind bürstenlose Motoren. d.h., sie benötigen eine Kommutierung im
Drehzahlsteller. Dafür sind die Drehzahlsteller der MASTER-Serie und der X-Serie vorgesehen.
Hacker Brushless Motors are as the name implies brushless motors requiring commutation, i.e. the
conversion of direct current into alternating current, in the speed controller. Consequently they are
intended for use with brushless sensorless speed controllers like the MASTER series and X-series
controllers.
Ein Betrieb dieser Motoren mit herkömmlichen Drehzahlstellern für Bürstenmotoren oder mittels direktem
Anschluß an eine Stromquelle ist deshalb nicht möglich. Eine solche Vorgehensweise wird den Hacker-
Brushless-Motor zerstören.
The operation of Hacker Brushless Motors with conventional controllers intended for use with
brushed motors, or when directly connected to an energy source like a battery pack or power supply,
is therefore not permitted and will result in the destruction of the motor.
Lesen Sie diese Anleitung sorgfältig durch Sie enthält für den Betrieb dieses Produkts unbe-
Please read these directions carefully. They contain important information ensuring long-term satisfaction with Hacker
Achtung
dingt notwendige Hinweise
Caution
Brushless Motors products.
1
Stand/Revision: 02/2006
A1

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Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für Hacker Motor A20

  • Seite 1 D-85416 Niederhummel Bedienungsanleitung für A20-Motoren Stand/Revision: 02/2006 Operating Instructions for A20-Motors Allgemeine Hinweise / General Notes Alle Hacker-Brushless-Motoren sind bürstenlose Motoren. d.h., sie benötigen eine Kommutierung im Drehzahlsteller. Dafür sind die Drehzahlsteller der MASTER-Serie und der X-Serie vorgesehen. Hacker Brushless Motors are as the name implies brushless motors requiring commutation, i.e. the conversion of direct current into alternating current, in the speed controller.
  • Seite 2: Technische Daten / Technical Specifications

    A20-16XL 1000U/V 84g (2.95oz) 3 LiPo/10x5 30 A Drehzahl Max / max RPM 20 000 U/min + (33 000 U/min A20-6XL) Durchmesser / Diameter 28mm (1.1“) Länge / Length 22mm(0.87“)/28mm(1.1“)/32mm(1.26“) Welle / Shaft diameter 3,0mm(0.118“) + 3,175mm (0,125“) on A20-6XL...
  • Seite 3 überschritten werden. Bei Verwendung eines Getriebes ist zu beachten, dass die Motordrehzahl um den Faktor der Getriebeübersetzung über der Luftschraubendrehzahl liegt The maximum allowable motor speed on the A20-motors is 20,000 revolutions per minute. For safety’s sake, care must be taken not to exceed this limit. When using a gearbox, take into consideration that the motor rpm may be calculated by multiplying the propeller rpm by the gearbox ratio.
  • Seite 4 ° Ein Elektromotor (speziell mit Luftschraube) kann erhebliche Verletzungen verursachen. Ebenso können durch fortfliegende Teile erhebliche Verletzungen hervorgerufen werden. Electric motors have the potential to cause injury. This risk increases when the motor is rotating a propeller that may also strike and propel other objects. °...
  • Seite 5 (apart from gross negligence or malice), as Hacker Brushless Motors has no control over the operation or use of said products. Hacker Motor GmbH Achtung Lesen Sie diese Anleitung sorgfältig durch Sie enthält für den Betrieb dieses Produkts unbe-...
  • Seite 6 Messwerte / Measurings A20 A20-34S + 8x3,8 APC WICHTIG! Die Messwerte sollen nur einen Spannung/Volts Strom/Amps Drehzahl/RPM Anhaltspunkt geben um die Prop- Auswahl zu erleichtern. Bitte 5658 beachten Sie unbedingt die max. 6042 zulässigen Ströme der einzelnen 6427 Motortypen. 6800...
  • Seite 7 11,0 7295 11,9 7636 12,8 7965 13,7 8273 10,0 14,6 8554 A20-22L + 10x4,7 APC Spannung/Volts Strom/Amps Drehzahl/RPM 4789 5009 5244 5489 10,2 5741 11,2 5999 12,3 6257 13,3 6512 10,0 14,3 6761 10,5 15,4 6999 11,0 16,4 7221 A20-20L + 10x4,7 APC...
  • Seite 8: Technische Daten Und Einsatzbereiche

    A20-16XL 1000U/V 84g (2.95oz) 3 LiPo/10x5 30 A Drehzahl Max / max RPM 20 000 U/min + (33 000 U/min A20-6XL) Durchmesser / Diameter 28mm (1.1“) Länge / Length 22mm(0.87“)/28mm(1.1“)/32mm(1.26“) Welle / Shaft diameter 3,0mm(0.118“) + 3,175mm (0,125“) on A20-6XL Verwenden Sie nur empfohlene Drehzahlsteller Use only recommended BRUSHLESS electronic speed controller.
  • Seite 9 EC 45 flat Æ45 mm, bürstenlos, 30 Watt A mit Hall-Sensoren B sensorlos M 1:2 Lagerprogramm Bestellnummern Standardprogramm Sonderprogramm (auf Anfrage) 339281 339282 mit Hall-Sensoren 200142 339283 339284 sensorlos 200189 Motordaten (provisorisch) Werte bei Nennspannung 1 Nennspannung 12.0 12.0 24.0 24.0 36.0 36.0...
  • Seite 10: Berechnungen Mit Hacker A20-50S

    Berechnungen mit Hacker A20-50S Leistung und Masse Motoren im Eingriff im Anz Mot schlechtesten Fall bei 45° Beschleunigungsrichtung Ziel Geschwindigkeit in 45° Richtung v Ziel v Ziel max. Geschwindigkeit in v gerade x-Richtung wegen Verhältnis zur 45° Richtung aufgrund der Omniwheel Konstruktion Zielvorgabe min.
  • Seite 11 Übersetzung 4.231 50.649 N mm Strom sollte kleiner als 5A Dauer 5.835 A und 7A Spitze sein, OK ω ⋅ v max1 v max1 7.473 v max1 max. erreichbare Geschwindigkeit v max1xRichtung v max1xRichtung 5.284 Geometrie modul 0.5mm ⋅ modul z 1 6.5 mm ⋅...
  • Seite 12 ⋅ Kopfspiel 0.25 modul ⋅ ⋅ ⋅ Kopfkreis d a1 2 modul 2 x 1 modul d a1 7.5 mm − ⋅ ⋅ ⋅ − 2 c ⋅ Fußkreis d f1 2 modul 2 x 1 modul d f1 5.25 mm ⋅...
  • Seite 13 F t1 σ F ⋅ ⋅ ⋅ σ F Zahnfußspannung Y F1 Y ε K Fα 27.273 ⋅ b modul nach Bild 8.55 σ F1 für Ck45 nach Bild 8.50 σ F1 σ FP σ FP 133.333 σ FP Sicherheit 4.889 σ...
  • Seite 14: Berechnungen Mit Maxon Ec45Flat

    Berechnungen mit Maxon EC45flat Leistung und Masse Motoren im Eingriff im Anz Mot schlechtesten Fall bei 45° Beschleunigungsrichtung Ziel Geschwindigkeit in 45° Richtung v Ziel v Ziel max. Geschwindigkeit in v gerade x-Richtung wegen Verhältnis zur 45° Richtung aufgrund der Omniwheel Konstruktion Zielvorgabe min.
  • Seite 15 Übersetzung 2.813 76.19 N mm Strom sollte kleiner als 5A Dauer 2.988 A und 7A Spitze sein, OK ω ⋅ v max1 v max1 3.864 v max1 max. erreichbare Geschwindigkeit v max1xRichtung v max1xRichtung 2.732 Geometrie modul 0.5mm ⋅ modul z 1 8 mm ⋅...
  • Seite 16 ⋅ Kopfspiel 0.25 modul ⋅ ⋅ ⋅ Kopfkreis d a1 2 modul 2 x 1 modul d a1 9 mm − ⋅ ⋅ ⋅ − 2 c ⋅ Fußkreis d f1 2 modul 2 x 1 modul d f1 6.75 mm ⋅...
  • Seite 17 F t1 σ F ⋅ ⋅ ⋅ σ F Zahnfußspannung Y F1 Y ε K Fα ⋅ b modul nach Bild 8.55 σ F1 für Ck45 nach Bild 8.50 σ F1 σ FP σ FP 133.333 σ FP Sicherheit 4.444 σ...
  • Seite 18 Knickung Chipkicker Anlenkung Quelle: Dubbel 2005, S.C43f. ⋅ 32 mm 111mm Aluminium 70000 Annahme, ergibt sich aus dem Messwert der Kickerversuche F max 1500N mal 2 als Betriebsfaktor ⋅ Annahme, dass bei 2 Stangen eine maximal mit 2/3 belastet F Stange F max wird F Stange...
  • Seite 19 Walzplatten EN AW 6082 TECHNISCHES DATENBLATT Werkstoffangaben Legierung EN AW 6082 [AlSi1MgMn] Legierungstyp aushärtbar Werkstoffzustand T6 /T651 Oberfläche walzblank oder gebürstet Physikalische Eigenschaften Dichte [g/cm³] 2,70 Elastizitätsmodul [GPa] ~ 70 Elektrische Leitfähigkeit [m / Ω mm²] 24-32 -1 . Wärmeausdehnungskoeffizient 23,4 Wärmeleitfähigkeit [W/m...
  • Seite 21 Walzplatten EN AW 7075 TECHNISCHES DATENBLATT Werkstoffangaben Legierung EN AW 7075 [AlZn5,5MgCu] Legierungstyp aushärtbar Werkstoffzustand T6 /T651/T7351 Oberfläche walzblank oder gebürstet Physikalische Eigenschaften Dichte [g/cm³] 2,80 Elastizitätsmodul [GPa] Elektrische Leitfähigkeit [m / Ω mm²] 19-23 -1 . Wärmeausdehnungskoeffizient 23,4 Wärmeleitfähigkeit [W/m 130 - 160 Spezifische Wärmekapazität...
  • Seite 22 Bezeichnung Werkstoff-Nr. PREMIUM 1.2210 Kurzname 115CrV3 AISI Ausführung Chemische Zusammensetzung (Richtwerte in Gewichtsprozent) ≤ 0,030 ≤ 0,030 1,10 - 1,25 0,15 - 0,30 0,20 - 0,40 0,50 - 0,80 0,07 - 0,12 Physikalische Eigenschaften Arbeitshärte 58 - 62 HRC Erzielbare Härte 64 HRC Zugfestigkeit R 690 - 740 N/mm...
  • Seite 23 Wärmebehandlung Temperatur Abkühlen Glühhärte Weichglühen 710 - 740°C Ofen max. 220 HB Temperatur Abkühlen Spannungsarmglühen 650 - 680°C Ofen Temperatur Abschrecken in Härte nach dem Abschrecken Härten 760 - 840°C Öl (< 15 mm ø) 64 HRC 760 - 840°C Wasser (>...
  • Seite 24 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 1 %Berechnungen zum Fahrwerk eines small-size Fußball Roboters % Version 3: Für Diplomararbeit % Annäherung Gleichung Grip für das Rad (Haftreibung) % µ = a*x^3 + b*x^2 + c*x + d wobei x die Normalkraft ist %Tip: Schließen aller Fenster mit Befehl "close all;"...
  • Seite 25 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 2 58 xs_min=-10; % mm Minus: Hinten 59 xs_max=5; % mm Plus: Vorne 60 xs_schritt=0.2; % mm 62 masse_min=1.4; % kg 63 masse_max=3; % kg 64 masse_schritt=0.1; % kg %Beschleunigungsprofil 67 profil_xLim=[-6 6]; %für Darstellung beschriftung={'A' 'B' 'C' 'D'};...
  • Seite 26 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 3 Außendurchmesser 50mm, 13 Querräder, O-Ring 7,5x2,5 NBR70'}; R_farbenset={'b' 'r' 'g' 'k' 'c' 'y' 'm'}; %Fake-Diagramm für Legende %if (zeige_legendenfake) fake=[0 1 2 3 4 3.5 2.5 1.5; 1 0 0 0 0 0 0 0]; figure(1);...
  • Seite 27 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 4 % im Bereich von 2,5 bis 7,5 Newton 160 R_my_a(4)=0.0; 161 R_my_b(4)=0.0; 162 R_my_c(4)=0.0; 163 R_my_d(4)=0.98; 164 R_d1(4)=50; 165 R_d2(4)=12.5; % Rad 102: 168 R_my_a(5)= 0.0001; 169 R_my_b(5)=-0.0017; 170 R_my_c(5)=-0.0082; 171 R_my_d(5)= 0.6851; 172 R_d1(5)=50; 173 R_d2(5)=10;...
  • Seite 28 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 5 215 r=sqrt(r1^2 - (d1/2)^2)-d2/2; %Radius Radmittelpunkt aus Geometrie 216 Radmittelpunktdurchmesser=r*2 %r=158/2; %Radradius überschrieben, aus CAD-Daten, in mm 219 l3=cos(alpha/2)*r; %Abstand Vorder-"Achse" zum Geometrischen Mittelpunkt in mm 220 l4=cos(beta /2)*r; %Abstand Hinter-"Achse" zum Geometrischen Mittelpunkt in mm 221 l=l3+l4;...
  • Seite 29 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 6 i=1:4 diagrammvorhanden=ishandle( (diagrammset+i) %Für richtige Darstellung bei mehreren Programmstarts figure(diagrammset+i); (diagrammvorhanden) %Für richtige Darstellung bei mehreren Programmstarts hold on; set(gca , 'FontSize', PolarFontSize); polar(winkel,lsg(:,i+1),farbenset); hold on; (i>2) j=7; else j=6; polar(winkel,lsg(:,j),'k' set(gca, 'CameraPosition', [-1 0 100], 'XLimMode', 'manual', 'XLim', [-10 10] );...
  • Seite 30 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 7 314 diagrammvorhanden=ishandle( (diagrammset+20) %Für richtige Darstellung bei mehreren Programmstarts 315 figure(diagrammset+20); 316 hold off; (diagrammvorhanden) %Für richtige Darstellung bei mehreren Programmstarts hold on; 320 set(gca , 'FontSize', PolarFontSize); 321 polar(winkel,lsg(:,16),farbenset); 322 hold on; 323 set(gca, 'CameraPosition', [-1 0 100], 'XLimMode', 'manual', 'XLim', profil_xLim ); 324 title(s);...
  • Seite 31 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 8 s3=strcat(rad_name,': ',rad_beschreibung); s=strvcat(s0,s1,s2,s3,' 368 title(s); 369 set(diagrammset+41,'Units', 'Normalized', 'OuterPosition', [0 0 1 1], 'Color', [1 1 1]); 370 set(gca, 'XTickMode', 'manual', 'YTickMode', 'manual', 'XTick', achse_h_x, 'YTick', achse_h_y, 'XLim', achse_h_XLim, 'YLim', achse_h_YLim); xlabel('Schwerpunkthöhe in mm'); ylabel('minimale Beschleunigung in m/s²');...
  • Seite 32 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 9 xlabel('xs in mm'); ylabel('minimale Beschleunigung in m/s²'); 419 grid on; (legende_einfuegen) axes('Position',[0.86 0.69 0.19 0.19],'units','normalized') imshow('legende.png'); (zeige_masse) %============================================= %Abhängigkeit von der Masse %============================================= s0='minimale Beschleunigung über Masse' 435 j=0; 436 clear masse; i=masse_min:masse_schritt:masse_max Astat=((l4+xs)/(2*l)) * i*g; Bstat=Astat;...
  • Seite 33 15.03.10 13:12 L:\fahrwerk_v3.m Page 10 (legende_einfuegen) axes('Position',[0.86 0.69 0.19 0.19],'units','normalized') imshow('legende.png'); (zeige_haftreibungsverlaufe) clear reibungsverlauf; anzahl=size(R_my_a,2); j=0; i=0:schritt_reibung:reibung_max j=j+1; reibungsverlauf(j,1)= i; k=1:1:anzahl reibungsverlauf(j,k+1) = R_my_a(k)*i^3 + R_my_b(k)*i^2 + R_my_c(k)*i + R_my_d(k); hold off; figure(diagrammset+61); hold on; set(gca , 'FontSize', PlotFontSize); k=1:1:anzahl plot(reibungsverlauf(:,1), reibungsverlauf(:, (k+1) ), char(R_farbenset (k)), 'LineWidth', 2 set(gca, 'XLimMode', 'manual', 'XLim', [0 reibung_max], 'YLim', [0 1.6] );...
  • Seite 34 15.03.10 13:12 L:\schleife.m Page 1 function lsg = schleife( epsilon, schrittweite, m, h, l, l1, l2 , Astat, Bstat, Cstat, Dstat, g, Mzug, M2, my_a, my_b, my_c, my_d ) 3 j=0; i=0:schrittweite:360 j=j+1; phi=i/180*pi; % Schleife Näherung maximal mögliche Beschleunigung annaeherung=[1.0 0.1 0.01 0.001];...
  • Seite 35 15.03.10 13:12 L:\schleifeninhalt.m Page 1 %Schleifeninhalt %Berechnung Trägheitskräfte translatorisch Fx=-m*a*cos(phi); Fy=-m*a*sin(phi); %Radlaständerung durch Längsbeschleunigung Alaengs=(h/(2*l))*Fx; Blaengs=Alaengs; Claengs=(-h/(2*l))*Fx; Dlaengs=Claengs; %Radlaständerung durch Querbeschleunigung Aquer=Fy*((-h*l1)/(l1^2+l2^2)); Bquer=-Aquer; Cquer=Fy*((h*l2)/(l1^2+l2^2)); Dquer=-Cquer; %Radaufstandskräfte Ar=Astat+Alaengs+Aquer; Br=Bstat+Blaengs+Bquer; Cr=Cstat+Claengs+Cquer; Dr=Dstat+Dlaengs+Dquer; %kontrolle_masse=(Ar+Br+Cr+Dr)/g; % Muss Masse des Roboters ergeben, sonst Fehler %if (abs(kontrolle_masse - m)>epsilon) kontrolle_masse %end %Zugkräfte...
  • Seite 36 15.03.10 13:12 L:\schleifeninhalt.m Page 2 %if (abs(kontrolle_rot)>epsilon) kontrolle_rot %end %if (abs(winkel_ist-winkel_soll)>epsilon) winkel_ist winkel_soll %end %if (abs(kontrolle_a-a)>epsilon) % kontrolle_a %end % Reibung checken my_check=0; AKraft=[Ar Br Cr Dr]; raeder=1:1:4 my_soll=abs(radkraft(raeder)/AKraft(raeder)); my_max = my_a*AKraft(raeder)^3 + my_b*AKraft(raeder)^2 + my_c*AKraft (raeder) + my_d; lsg(j,raeder+11)=my_soll/my_max; (my_soll>my_max) my_check=1;...
  • Seite 43 Kickerversuche Kicker 45x8:...
  • Seite 44 Kickerversuche Kicker 60x8:...
  • Seite 45 Kickerversuche Kicker 70x8:...
  • Seite 46: Kicker 60X8 Mit Schleifpapier

    Kickerversuche Kicker 60x8 mit Schleifpapier:...
  • Seite 47 Kickerversuche Kicker 45x6:...
  • Seite 48 Der Kohlerfaser (CFK) Herstellungsprozess [vgl. Schürmann 2007, S. 147f] Um ein CFK-Teil laminieren zu können, muss zuerst eine Form gefertigt werden. Da in diesem Fall nicht nur ein, sondern mindestens zwölf Teile laminiert werden sollten, darf die Form beim Entformen nicht zerstört werden und muss auch haltbar sein. Daher wird für die Form Aluminium (EN AW 7075) verwendet.
  • Seite 49 Abbildung 2: Die CFK- Form Anschließend werden drei Lagen Kohlefaser-Prepregs (200 g/m²) in 45°- / 90°- / 45°-Richtung laminiert. Die Prepregs (engl. preimpregnated fibres, für "vorimprägnierte Fasern") werden zuerst mit Hilfe einer CAD-Abwicklungszeichnung ausgeschnitten. Durch die zylindrische Form ist es besonders schwierig, die Lagen ohne Verzug anzubringen.
  • Seite 50 Abbildung 4: CFK-Teil beim Entformen Abbildung 5: CFK-Teil nach den ersten Bearbeitungsschritten Danach werden die Ausnehmungen (z.B. für die Räder) ausgeschnitten und die Oberfläche geschliffen (siehe Abb. 5). Quelle aller Abbildungen: Austrian Cubes 2009...

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