Hochstartwinde: Baubericht

Wickelgeschwindigkeit

Wickelgeschwindigkeit

Hallo Rudi / Hallo Mitleser

Ich betreibe die Winde mit 6S4000 Lipo. Grob gerechnet komme ich auf 40 Km/h. Aber ungeachtet dieser Rechnung kann ich euch versichern, es reicht von 1,5m Voll GFK bis 3,75m F3J mit 2,9 Kg Gewicht. Größer hab ich nicht.
Die hohe Wickelgeschwindigkeit wird nur in der Anfangsphase benötigt. Sobald der Segler richtig am Seil hängt und Seilspannung aufgebaut ist, wird je nach Windgeschwindigkeit nur noch ein Bruchteil der Anfangsgeschwindigkeit benötigt.
In meiner Testwinde habe ich eine SD-Karte als Datenlogger. Unter anderem wird dort auch die Trommeldrehzahl aufgezeichnet.

Beispiel:
F3J mit 3,20m Spannweite/ Seilspannung auf 6 Kg eingestellt/ bei mittlerem Gegenwind
Anfangsdrehzahl bei Softanlauf ca. 3000 U/Min bis 60% Seilspannung erreicht ist
dann Umschalten auf Startmodus ca. 4500 U/Min
nach Freigabe des Seglers und erreichen der eingestellten Seilspannung fällt die Trommeldrehzahl auf ca. 800 U/Min ab.
Bei starkem Gegenwind kann die Winde zum Stillstand kommen oder sogar Seil nachlassen.
Bei Windstille und sehr schnellem Segler könnte es schon mal eng werden.

PS. Die Umlenkrolle hat keinen Einfluss auf die Seilgeschwindigkeit !!!

Bei 10V komme ich auf 18 km (Wenn es denn stimmt).
4cm x 3,14 x 560 KV x 10V x 60 Min / 35 Z x 15 Z = 18.086.40 cm/h = 18,08 km/h
bei 22 V = 39,6 km/h

Gruß Peter
 

U001

User
Hallo,

erstmal danke für den Baubericht!

Zur Seilgeschwindigkeit: Ich habe bei meiner Winde 10m/s = 36km/h als Auslegungsgeschwindigkeit genommen. Zur Sicherheit habe ich noch eine Möglichkeit für den Einbau eines anderen Zahnrades vorgesehen, falls es nicht passt, das war aber nicht nötig. Es hat alles gepasst, und nachdem, wie Peter schon schreibt, sich die Geschwindigkeit im Verlauf des Starts sowieso verringert, wird die volle Drehzahl wenn überhaupt nur ganz am Anfang benötigt.

Zur Trommel:
Die Angaben über die Festigkeit deiner Trommel kommen mir "komisch" vor. Meine Trommel besteht aus einem Alurohr (Durchmesser 60mm, Wandstärke 2mm) und bis jetzt hat es keine Probleme gegeben, obwohl ich auch schon Modelle bis 2,5kg geschleppt habe. Die Seitenteile (ebenfalls Alu)sind mit einem 5mm tiefen "Stutzen" in das Rohr eingepresst.

Zum Brushless-Motor:
Bis jetzt war ja allgemein das Argument gegen den Einsatz eines Brushless-Motors das vermeintlich geringe Drehmoment bei Stillstand des Motors. Wie sind da deine Erfahrungen?

Zur Ansteuerung:
Du schreibst ja, dass du zur Ansteuerung einen normalen Brushless-Regler verwendest. Erzeugst du das PWM-Signal mit einem Arduino? Da hätte ich Interesse an weiteren Details, weil (bei mir der Raspberry) genau diese Thematik der Ausgangspunkt für meine Windenaktivitäten waren.

Ich freue mich, dass aus den beiden Threads mittlerweile eine wirklich interessante Diskussion geworden ist.

Gruß Alfred
 
Hi,

hast Recht, die Formel war fehlerhaft, jetzt sollte es passen:
Winde 3.jpg

und hier nochmal in M/Sek
Winde 4.jpg

VG
Gunnar
 
Brushless-Winde

Brushless-Winde

Hallo Alfred
Bei der Seilgeschwindigkeit sind wir auf gleiche Werte gekommen.
Bei meiner Trommelerfahrung ist noch zu sagen, dass die Trommeln schon funktioniert haben. Im Extremfall es aber zu Beschädigungen gekommen ist. Und zwar, wenn ich extrem viel Seil ausgelegt habe (ca. 300m bis zur Umlenkrolle) Windstille (beim Starten wird viel Seil aufgewickelt ca. 100m) und schlechte Ausrichtung der Winde (Seil wickelt einseitig auf der Trommel). Dann wurden ca. 800 Umschlingungen Seil mit ca. 8 kg Seilzug einseitig in einem schmalen Bereich auf die Trommel gewickelt, was zum Einschnüren der Seiltrommel oder zum Absprengen der Seitenplatte geführt hat. Ist mir einige male passiert. Die aktuelle Winde ist auf max. 10kg Seilspannung ausgelegt, da sind ein paar Reserven nicht verkehrt.
Beim Drehmoment des Brushless-Motors habe ich auch die Erfahrung machen müssen, dass ein Anlaufen des Motors unter Last problematisch ist. Solange der Motor eine Mindestdrehzahl hat ist alles gut. Kommt er aber während des Starts zum Stillstand, was bei meiner Winde durchaus passiert, hat er Probleme bei Seilspannungen oberhalb 6kg wieder anzulaufen.
Ich habe das Problem Software seitig gelöst, indem ich beim Stillstand des Motors erst wieder anlaufen lasse, wenn die Seilspannung unter 6kg abgefallen ist.
Ich steure den Brushless-Regler mit einem Arduino. Die Arduino Software stellt eine Servo-Steuerung zur Verfügung, die im Hintergrund läuft.
Ich hoffe deine Fragen ausreichend beantwortet zu haben.

Gruß Peter
 
Hallo zusammen

vielen Dank Peter und allen anderen, ist wirklich eine Konstruktive Seite hier.

Ich habe mal meine Überlegungen an eure Infos angepasst. So wie es im Augenblick aussieht, bekomme ich fast alle Teile selbst hergestellt, sodass ich nicht auf andere angewiesen bin. Dies wird sich sicherlich in den Kosten wiederspiegel.

Peter du hast mal geschrieben du verwendest Blattfedern damit sich die gesamte Einheit geringfügig dem jeweiligen Druck anpassen kann. Hierzu habe ich mir mal Gedanken gemacht.

was hält Ihr von der Idee, dass ich ein Ausgleich mit einem entsprechenden Federstahl mache. oder ist dies überhaubt notwendig.

Bild 10.jpg

mfg

Armin
 
Brushless-Winde

Brushless-Winde

Hallo Armin

Da hast du etwas falsch interpretiert. Die Blattfedern an meiner Winde dienen dazu die Seilspannung zu messen. Über ein Poti wird die Auslenkung der Blattfedern in eine elektrische Größe umgewandelt und dient der Windenregelung.

Gruß Peter
 
Wärst du bereit den gesamten Schaltplan und die Software für den Arduino zu veröffentlichen? Könnte ein Winterprojekt für meinen Bird of Time werden...


Da hätte ich auch brennend Interesse daran, auch wenn ich damit nichts anfangen kann. Aber ein Vereinskollege würde mir hier sicherlich behilflich sein (wollen :D)

mfg

Armin
 
Brushless-Winde

Brushless-Winde

Jetzt geht es erst mal weiter mit dem Brushless Motor, Zahnrad und Regler.

Br-Winde 002.jpg

Der Motor wird verwendet, so wie er ist. Das Zahnrad hatte einen Flansch mit M3 Maden Schraube, dieser wurde abgedreht und ein neues Gewinde innerhalb der Verzahnung geschnitten. Der Regler hat einen riesigen Kühlkörper mit Lüfter. Im RC-Car macht das Sinn, wenn der Akku in einem Stück leer gefahren wird. Bei der Winde mit ca. 20 Sekunden Motorlaufzeit pro Start, ist das unnötig.

Br-Winde 004.jpg

So sieht der Regler nach der Operation aus. Passt prima unter die Grundplatte der Winde und wird auch noch durch die Selbe gekühlt.

Das wars erst eimal, geht aber bald weiter.

Gruß Peter
 

FFmartin

User
Hochstartwinde

Hochstartwinde

Hallo Peter,
so nun ich auch....bin von meiner England Klassenfahrt zurück und nun ganz gespannt was du da schönes fertigst.
Mein Interesse ist durch deinen Baubericht noch mehr gefestigt, ich freue mich auf noch mehr.....!
Viele Grüße
Martin
 
Brushless-Winde

Brushless-Winde

Hallo Mitleser
Habe inzwischen weiter montiert, gelötet und eine vorläufige auf das nötigste reduzierte Software fertig gestellt. Seil muss noch aufgezogen werden, dann geht es zum ersten Funktionstest mit meinem 3.2 m F3J. Danach werden bestimmt noch einige Abstimmarbeiten nötig sein.

Br-Winde 001.jpg
Br-Winde 002.jpg

Werde dann berichten.
Gruß Peter
 

lkas2205

User
Hallo Peter,
deine Winde sieht sehr sauber gebaut aus! Viel Erfolg beim ersten Start.
Gruß
Lukas
 
Zwischentest

Zwischentest

Konnte mich nicht zurückhalten. Habe die Winde gestern getestet.

002.jpg

Wie vermutet waren noch einige Änderungen in der Software nötig, die ich noch am gleichen Tage erledigen konnte.

Heute war der zweite Anlauf, zusammen mit einem Vereinskollegen.

003.jpg

Diesmal war der Test erfolgreicher. Habe mit meinem Segler (im Bild) mehrere erfolgreiche Starts mit 6kg Seilzug machen können.
Der eigentliche Belastungstest wurde von meinem Kollegen und dessen F3J Modell durchgeführt.
Die Seilspannung wurde von 8kg, 9kg, bis 10 kg erhöht. Bei einer Seillänge von ca. 200m bis zur Umlenkrolle und Windstille wurden hierbei Höhen von bis zu 145 m erreicht.
Dies war aber nur ein Zwischenbericht. Ich mach nun mit dem Bau der Winde weiter und werde von der elektrischen Auslegung der Winde berichten.

Bis bald Peter
 
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