Hochstartwinde: Baubericht

Hallo Peter,

Deine Winde lässt mich nicht mehr los.

So hatte ich mir bei unserer Flühs Winde noch nie solche Gedanken gemacht, denn die zieht tatsächlich alles hoch was man da so an Segler dran hängen kann. Dein Konzept ist wirklich sehr gut und auch eines Nachbaus wert. Aber an einigen Punkten hänge ich trotz sorgfältigen Duchlesens des gesamten Threat fest. Vielleicht liegt das auch an den vielen Seiten?

Die Bremse wird doch erst nach dem Ausklinken aktiviert, und zwar deshalb damit es kein Seilsalat gibt?

Wenn ein Brushless in den ersten 1 - 2 Sekunden andreht, dann hat er doch kaum Kraft um den Segler hoch zu ziehen. In der Regel haben die Brushlessregler doch einen Sanftanlauf, um eine Fehlkommutierung zu vermeiden. Aber gerade in der Startphase benötigt man doch eine höhere Kraft des Motors. Wie wird Dein Windenmotor geregelt? Spielt hier die Elastizität der Nylonschnur eine Rolle?

Robert

Brushless-Winde mit Selbstbau-Regler

Brushless-Winde mit Selbstbau-Regler

Hallo Robert
Da gebe ich Dir recht. Viele Seiten. Darum hier noch mal eine kleine Zusammenfassung.
Mit dem Bremsen nach dem Ausklinken hast Du völlig recht. Die Anforderungen liegen vor dem Ausklinken.
Das Andrehen des Motors bei Startbeginn ist kein Problem, da die Seilspannung gering ist und erst aufgebaut wird. Später wird es problematischer.
Da die Winde durch einen Mikroprozessor (Arduino) gesteuert wird, der die Seilspannung überwacht und konstant hält, kann es während der Startphase dazu kommen das nur langsam gewickelt werden muss. Bei Gegenwind kann ein Stillstand und sogar ein Abwickeln des Seils erforderlich sein damit die Seilspannung nicht über den eingestellten Wert steigt. Ein normaler Brushless Regler kann weder unter Last bis zum Stillstand zurück regeln schon gar nicht unter Last wieder anlaufen. Ein RC-Car Regler mit Sensoren und regelbarer Bremse war meine beste Lösung. Jedoch machen auch hier Softanlauf und Pause zwischen Vorwärtslauf und Bremse Probleme bei der Windensteuerung.
Aber ein zuverlässiger Lauf der Winde ist so möglich. Leider gibt es den von mir verwendeten RC-Car Regler nicht mehr. Ein Ersatz mit gleicher Leistung (6S 120A Sensoren) deutlich teurer. Und ich wollte mich mit den Eigenheiten eines neuen Reglers nicht noch einmal beschäftigen.

Der Bau eines eigenen Reglers hat da viele Vorteile. Sensoren am Motor mussten auch beim RC-Car Regler nachgerüstet werden. Mein Selbstbauregler hat keinen eigenen Mikroprozessor, somit keine Software, die einem irgendwelche Funktionen aufzwingt, die bei einem Rc-Car Regler sicher sinnvoll sind bei der Windensteuerung aber nur stören.

Das war erst mal eine kleine Zusammenfassung. Weitere Fragen werde ich Dir gerne beantworten.

Gruß Peter

Windenbau-Projekte

Windenbau-Projekte

Hallo Leute
Was machen eigentlich die anderen Projekte, die hier vorgestellt wurden?
Habt Ihr alle aufgegeben, oder nur keine Lust mehr hier etwas zu posten?
Gruß Peter (Windenbauer)

Hi Peter,

mangels Zeit und zu gutem Wetter gehts bei mir jetzt erst langsam wieder los.

Nachdem ja unsere stromgeregelte Flühs Winde geklaut wurde, musste ich mir gedanken machen was ich für eine Winde neu bauen werde.

Wir fliegen viel RES im Verein und da ist immer das Problem, dass das Seil rumliegt und andere stört. Daher die Idee, eine vollautomatische Winde zu bauen, die sich quasi verhält wie ein Gummi, allerdings nach dem Ausklinken das Seil automatisch einzieht. Die Winde soll sich dabei gegenüber des Startplatzes, also ohne Umlenkung befinden

Mal sehen wie es klappt...

Grüße

Felix

Autumatische Winde

Autumatische Winde

Hallo Felix
Ich freue mich mal wieder etwas von Dir zu hören.
Wenn ihr viel RES fliegt ist eine Flühs Winde vielleicht auch nicht das Optimale.
Das Problem mit dem herumliegenden Seil kenne ich auch.
Dieses Problem wollte ich, bevor mich das Regler-Problem erwischte, mit einer Funkgesteuerten Winde beseitigen.
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/626840-Hochstartwinde-Funkgesteuert
Werde dieses Thema auch wieder verfolgen, sobald mein Selbstbau-Regler störungsfrei funktioniert.
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/697716-Hochstartwinde-Brushless-Regler
Die Idee einer vollautomatischen Winde, ohne Funk; hatte ich auch schon einmal, dachte aber mit Funk mehr Möglichkeiten zu haben.
Deine Idee „vollautomatisch“ „wie Gummiseil“ „automatisch einziehen“ hat den Gedanken wieder aufleben lassen.

Die Winde müsste einiges an Intelligenz mitbringen.
Sie muss merken, wann gestartet werden soll, wann das Seil zurückgezogen wird, wann ausgeklinkt werden muss, wann das Seil eingewickelt werden soll oder ob ein vorzeitiges Ausklinken stattgefunden hat.
Für mich wäre auch wichtig, vor jedem Start eine Seilspannung vorwählen zu können.
Was für Lösungsansätze hast Du da schon überlegt? Bin gespannt!!

Gruß Peter

Hallo Peter,

ja, die Flühs Winde war überdimensioniert aber war halt da und mit meiner Stromregelung so zahm dass auch RES problemlos geschleppt werden konnte

Im Prinzip will ich es wieder ähnlich machen wie damals. Kraft über Strom regeln, der wert kann in einem bestimmten Bereich eingestellt werden. Zum Starten muss das Seil auf eine bestimmte Vorspannung gebracht werden, dass er kennt ein Sensor und sobald die Vorspannung nachlässt, schaltet die Winde ein. Dann Zieht die Winde mit einer abfallenden Kennlinie analog zum Seilweg, bis zu einem Grenzwert, dann schaltet sie auf Minimum, was zum einziehen reicht aber nicht mehr zum schleppen. Bei erreichen eines weiteren Grenzwertes ist das Seil aufgewickelt.

Grüße

Felix

Hier mal noch ein grobes Blockschaltbild:

Automatische Winde

Automatische Winde

Hallo Felix
Ideen die einfach herausmüssen.

Zum Thema “abfallenden Kennlinie analog zum Seilweg“ hatte ich mir überlegt, den Seilwinkel an der Winde zu messen, da der Seilweg abhängig von den Windverhältnissen doch sehr unterschiedlich ausfällt. Dann kann mit zunehmendem Seilwinkel der Seilzug reduziert werden und bei erreichen des optimalen Winkels die Winde zum Ausklinken automatisch angehalten werden.
Vielleicht ergeben sich durch den Seilwinkel noch andere Möglichkeiten Etwas zu steuern/ überwachen. Wenn zum Beispiel der Seilwinkel 90 Grad nach unten zeigt, ist das Seil gerissen oder beim langsamen aufwickeln des Seils liegt der Fallschirm direkt vor der Winde und das Seil ist aufgewickelt. Erhöht sich der Seilwinkel nach Startbeginn nicht, bedeutet das Startabbruch, Seilriss, Segler vorzeitig ausgeklinkt. (Im schlimmsten Fall, Segler im Dreck.
Hast Du schon Ideen für die Mechanik, Motor, Zellenzahl und Seilführung? Vieleicht findest Du hier Anregungen zur Mechanik.
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/626840-Hochstartwinde-Funkgesteuert

Gruß Peter

Mechanik steht mal fürs erste. Hab einen einfachen Rahmen aus Aluprofil 20x20 mit 6mm Nut gebaut. Darauf zwei Stehlager und auf ne 8mm Welle eine Trommel mit 40mm Durchmesser. Das ganze über einen 10mm Zahnriemen mit einer Übersetzing von 4:1 angetrieben.

Als Antrieb dient erstmal einen billigen Bürstenmotor. Wenn alles läuft kommt ein Hochwertiger Bürstenmotor von Plettenberg rein, den habe ich schon rumliegen, muss nur noch die ideale Zellenzahl herausfinden. Ist ein HP320/40-3, denke 4s werden es werden, die elektronik sollte aber auch 6s können.

Die Elektronik ist auch schon gediehen. Ich baue 4 Module auf, ein PWM Modul, das steuert 3 Fets an. Ein Modul als Stromregler. Ein Turn Modul, das wird die Umdrehungen und somit die Seillänge zählen. Das Vierte Modul ist im Prinzip nur Stützkondensator und Verdrahtungsmodul. Die zwei ersten Module laufen schon :-)
Das Turn Modul kommt als nächstes. Die Module lassen sich wie Servos ansteuern, also könnte man Problemlos auch einen RC Empfänger zur Funkübertragung nehmen.

Erste Versuche sehen recht vielversprechend aus, der einfache Motor hat gut Kraft. Durch die Stromregelung lässt sich der Motor auch blockieren ohne dass er abraucht. Dabei hat er dann noch etwa 40N Zugkrat am Seil. Passt also alles wie ich es mir vorgestellt habe. Mehr kraft bringt dann sicher der andere Motor oder eine andere Übersetzung.

Die Frage ist dann nur, wie schnell muss das Seil maximal sein, hat da jemand einen Erfahrungswert?

Grüße

Felix

Seilgeschwindigkeit.

Seilgeschwindigkeit.

Hallo Felix,
mein Motor dreht unter Last, in der Anfangsphase, 14 000 U/min bei 10kg Seilzug. Ohne Last ca.16 000 U/min. Im weiteren Startverlauf geht die Drehzahl oft unter 3 000U/min.
Untersetzung 4:1 Trommeldurchmesser 40mm.
Das macht unter Last ca. 7,3 m/Sek / 26,4 km/h. Bei Windstille ist das fast zu langsam. Sonst aber passend für mein F3J Modell.
Von deiner Mechanik könntest du doch mal ein Foto machen.
Gruß Peter

Hi Peter,

klar, hier ein paar Bilder... zu deinen Zahlen, das hatte ich auch so ungefähr überschlagen deshalb hatte ich die Winde auf 10m/s ausgelegt, der neue Motor wird aber etwas langsamer drehen, mal sehen ob es reicht.
Verkabelung ist noch freifliegend, das wird noch verbessert, auch die Kondensatoranbindung, die Platine ist unterwegs

Mechanik:





Elektronik, 3 Mal die selbe Platine, auf der sind die 3 FETs + Freilaufdioden verteilt, auf einer die Spannungsversorgung:



Die dritte Platine ist noch im Aufbau



So ungefähr wird dann die Elektronik an die Mechanik angebunden

Nur mal der Vollstaendigkeit halber, die FET isoliert Du doch noch gegen den Kuehlkoerper und hast das jetzt nur fuer's Foto nicht gemacht, oder ?

Gruss
Arnd

Hallo Arnd,

das ist ein guter Punkt, momentan hilft mir die Verbindung über den kühlkörper bei der Anbindung der Freilaufdiode. Somit ist die Diode mit Drain des FETs zusätzlich über den Kühlkörper verbunden. Läuft so erstmal einwandfrei. Deshalb überlege ich ob ich den Kühlkörper isoliert an das Gestell anbringe.

Was siehst du für Nachteile wenn ich die FETs zum Kühlkörper nicht isoliere?

Grüße

Felix

Hallo Felix,
wenn Du alle FETs ueber den Kuehlkoerper verbindest, verbindest Du halt alle Deine Module miteinander. Wenn das gewollt ist bzw. Deiner Schaltung keine Probleme bereitet, ist das ja okay. Und da ich Deinen Hintergrund nicht kenne, hab ich mal sicherheitshalber nachgefragt

Aber nachdem ich den Thread gerade nochmal von Anfang an ueberflogen habe, haette ichmir das wohl sparen koennen ;-)



Gruss
Arnd

Hallo Arnd,

danke fürs mitdenken, da hast du natürlich recht. Es ist vielleicht durch die aufteilung der Module nicht offensichtich, dass alle FETs verbunden sind, hätte ich vielleicht deutlicher darstellen sollen. ;-)

Aber dann passt es ja, dachte schon ich hätte etwas übersehen.

Kurz zusammengefasst: Modul 1 steuert die FETs, Modul 2 macht die Stromregelung, Modul 3 das Zählen der Umdrehungen. Auf jedem Modul befindet sich ein FET, alle werden aber über Modul 1 angesteuert und laufen parallel. Es hatte nur den Hintergrund dass ich immer 3 Platinen abnehmen muss und so mit einem Layout und einer Bestellung 3 Funktionen dastellen konnte :-)

Grüße

Felix

Mittlerweile ist mein Stromverteilerplatine gekommen. Über die Leiterbahnen gehen 25 A, das ganze dann gedoppelt ergibt 50A.
Damit ich ordentlich Reserve habe, werde ich noch etwas Kupferdraht zur Verstärkung anbringen

Unterseite, zweimal Plus als Eingang und dreimal als Ausgang. An der Minusseite, zwei als Eingang und sechs als Ausgang, drei zum Motor und drei zu den einzelnen Boards.


Die Verstärkung erfolgt durch Kupferdrahtbrücken, daher die vielen Lötmöglichkeiten


Die SW für das TurnModul ist auch in Arbeit,es geht also voran

Grüße

Felix

Hallo Windengemeinschaft,

bei mir ging es wieder ein Schritt weiter, jetzt habe ich mal alles protoypenmäßig verdrahtet:





Die Winde ist aktuell stromgeregelt und lässt sich an einen Standard RC Empfänger anschließen. lässt sich also von nah und fern bedienen.

Erste Testläufe bei denen ich die Trommel mit der Hand bremse sehen vielversprechend aus, Kraftmessen ist aber schwierig, will den Motor nicht zu lange blockieren.

Ein klein wenig noch an der Mechanik feilen z.B. Ösen für eine Erdverankerung anbauen und dann starte ich mal den ersten Probelauf.
Für den ersten lauf will ich die Winde bei mir haben, daher werde ich als nächstes eine Umlenkrolle basteln, mal wieder

Wenn alles läuft geht es weiter, ich will ja noch das dritte Modul umsetzten, welches über die Umdrehungen den Seilweg bestimmt und somit eine Vollautomatik möglich macht

Grüße

Felix

Hallo Leute,

mache mir mal wieder Gedanken über eine Umlenkrolle.
Würde entweder eine mit 60 mm oder 100 mm nehmen. Das letzte mal hatte ich etwa so eine Konstruktion:
(Entschuldigt die grobe Skizze, hatte keine Lust das CAD hochzufahren )


Da ich gerade keine Fräse zur Hand habe, überlege ich wie ich Teil I fertige, es dient dazu, dass das Seil nicht zwischen Rolle und Seitenteil (IV) geht
Von Hand wird mir das glaub zu ungenau, hatte ich das letzte Mal so gemacht, würde ich jetzt nicht wieder machen. Mit der Drehbank müsste ich eben ein relativ großes Teil verwenden.

Wie habt ihr eure Umlenkrollen realisiert?
Oder kennt jemand eine günstige Bezugsquelle für Fertige Umlenkrollen?

Grüße

Felix

Umlenkrolle

Umlenkrolle

Hallo Felix
Hier mal meine Idee von einer Umlenkrolle.



Die Seilrolle mit Lager habe ich aus der Bucht und wurde auf der Drehbank nur etwas überarbeitet.
Die Aludrehteile haben einen Ansatz für das Lager und am Außenrand einen Ring, der die Seilrolle überdeckt, damit das Seil nicht neben die Rolle gelangen kann. Die Seitenteile bestehen aus GFK Platten. Die zwei Kettenglieder dienen der Befestigung an der Umlenkstange und gibt der Umlenkrolle Bewegungsfreiheit um dem Seilwinkel zu folgen.
Gruß Peter

Hi Peter,

danke für die Inspiration, da werde ich mir doch gleich ein wenig von abschauen

Grüße Felix