NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Sezione dedicata alla meccanica delle CNC e delle macchine tradizionali.
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Xarrigo
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NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da Xarrigo » domenica 18 ottobre 2020, 11:23

<r>Buongiorno,<br/>
con la speranza di aver inserito nella sezione giusta passo alla descrizione del mio problema.<br/>
Volevo costruirmi un inseguitore solare con pannello da 20W e fino alla mini progettazione teorica ok.<br/>
Fatta la struttura e montato il primo motore avvio tenendolo fermo manualmente per controllare tutto ok e con mio grande disappunto il motore non va come dovrebbe: non tiene lo spostamento, non lo fa, lo fa parziale a volte un rumore come di ingranaggi che slittano ( ma non ne ha !!) insomma un disastro.<br/>
Passo all'elenco dei componenti: pannello solare 20W dimensioni 35x45cm peso 2kg montato su struttura in alluminio quadrato 20x20 e fissato con tubo alluminio diametro 10mm, supporto cuscinetti a sfera ottimo scorrimento (basta un soffio per muoverlo) elettronica Arduino Uno con modulo pilotaggio stepper fino 5A motore NEMA 0T-42HS40-005B<br/>
Forse il motore non è sufficiente? ma in rete non sono riuscito a trovare i dati relativi a questo Nema e se devo sostituire che motore mi consigliereste o che modifiche al progettino?<br/>
Allego le foto del manufatto
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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da hellfire39 » domenica 18 ottobre 2020, 13:39

Scusa, ma dov'è fissato il motore?

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da Vecchietto67 » domenica 18 ottobre 2020, 14:05

Rimane fermo con il cavo che si attorciglia al motore :D :D :D

Scherzi a parte. Hai utilizzato una curva di accelerazione per far muovere il motore oppure dai alla brutta 100000 impulsi a passo intero?
Dai qualche dato sul tipo di driver che usi e forse troviamo il problema.
Non sono un genio ma voglio farvi credere che lo sono .........

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da Xarrigo » domenica 18 ottobre 2020, 16:41

<t>Rieccomi; il perno del motore è fissato assialmente nel tondino del pannello inserito nei cuscinetti a sfera e il corpo del Nema è fissato alla barra verticale , questo per eliminare sforzi e lasciare solo il torque.<br/>
Per pilotare il motore uso un Arduino uno e una scheda L298N Dual H Bridge DC Stepper Motor<br/>
Per pilotare il motore nella fase di test uso il programmino che allego</t>
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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da hellfire39 » domenica 18 ottobre 2020, 17:01

In questo progetto il peccato originale è quello di voler mettere il motore direttamente sull'albero.
Una bella riduzione sarebbe stata molto meglio.

Tu devi combattere due forze:
- l'inerzia della struttura che devi muovere;
- le forze che potrebbero agire sul pannello.

Aggiungi anche che devi andare molto piano. Per queste regioni ti conviene barattare della coppia aggiuntiva con della velocità. Io partirei con una riduzione 1:5 o 1:10 e vedrei come si comporta.

Se poi devi anche fare degli spostamenti "veloci", ovvero vuoi spostare l'angolo manualmente a velocità superiori a quelle del normale utilizzo, allora devi utilizzare una libreria tipo AccelStepper che consideri anche l'accelerazione (come giustamente dice Vecchietto67), riducendo così il contributo dell'inerzia.


P.S. "questo per eliminare sforzi e lasciare solo il torque" questa frase senza senso ha bisogno di un chiarimento. Penso di aver capito cosa intendi, ma, scritta così non ha proprio senso.

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da Xarrigo » domenica 18 ottobre 2020, 18:14

"questo per eliminare sforzi e lasciare solo il torque" in effetti mi sono espresso con i piedi...
Intendevo che mettendo direttamente il motore sull'asse di rotazione pensavo di non avere sforzi sul motore tipo flessione, ecc
ok per la libreria AccelStepper ma io sposto il pannello molto lentamente con letture abbastanza ravvicinate, circa un minuto di intervallo, anche se tenere fermo il pannello mi costa circa 1A mentre sarebbe bello un sistema tipo leggi-calcola-posiziona-spento(motore)-tempo-leggi-accendi(motore) ecc. ma con uno stepper non penso proprio si possa fare .
Per gli ingranaggi rapporto 1:10 avevo pensato a ingranaggi conici ma per un esperimento hobbistico costano parecchio, vi chiedo se cortesemente potete indicarmi che ingranaggi utilizzare partendo da un albero 5mm, al limite con adattatore a 6mm
grazie

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da hellfire39 » domenica 18 ottobre 2020, 19:08

Più che altro stavo pensando a cinghie dentate e pulegge.
In ogni caso, sui siti cinesi, vedi stepperonline si trovano già degli stepper con riduttore incorporato. Sia Nema17 che Nema23.
E hanno rapporti di riduzione anche elevati.

Il vantaggio di avere un rapporto di riduzione molto elevato è che ti fa anche da "freno", moltiplicando la coppia necessaria a ruotare il pannello anche a stepper non alimentato.

Di solito, per posizionatori tipo questo, si utilizzano i servo, che non assorbono corrente quando non lavorano. Lo svantaggio dello stepper è che, quando è alimentato ti assorbe sempre la massima corrente.

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da MauPre75 » domenica 18 ottobre 2020, 19:56

Concordo che una riduzione di giri aiuterebbe su diversi aspetti, ma concedimi una domanda, legendo impostazione rotazione 60 rpm mi chiedo due cose, velocità di rotazione eccessiva tenendo conto che si deve spostare di qualche grado per volta, e non dovendo compiere una rotazione totale ma spostarsi di pochi gradi nell'arco di una giornata non sarebbe meglio fare un incremento di step e non di rivoluzione?
Preciso che non mi intendo di programmazione, a naso direi che stalla il motore.

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da hellfire39 » domenica 18 ottobre 2020, 20:48

Preciso che non mi intendo di programmazione
Si vede :D

A dir la verità, nel programma c'è scritto 60 rpm nel commento ma poi c'è scritto 40 nella riga di codice.
Ma quel valore non è usato perché il programma manda passi singoli (il comando .Step(1))
https://www.arduino.cc/en/Reference/StepperStep
inserendo un paio di delay(1000) tra un passo e l'altro.

Se fosse davvero 60 rpm, cioè un giro al secondo, è probabile che stallerebbe perché la libreria stepper non gestisce l'accelerazione e parte subito alla velocità indicata.
Il motore, che è piccolino, è molto probabile che non abbia coppia sufficiente per sopportare questa "partenza a razzo".

In ogni caso, avevo già espresso questo dubbio nei post precedenti,che forse non hai letto o non hai capito, anche se non ho usato il termine stallare.

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da MauPre75 » domenica 18 ottobre 2020, 22:10

Per fortuna ho precisato :D
Se è un problema di coppia potrebbe provare a vuoto, solo per capire se almeno l'elettronica e la programmazione possono essere esclusi dai probabili problemi.

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da Xarrigo » domenica 18 ottobre 2020, 22:45

Seguendo i vari consigli ho provato a modificare il programma utilizzando la libreria AccelStepper ovviamente visto gli step che mando non ho vantaggi, facendo muovere il pannello di più qualcosa guadagna, ma potrebbe essere una mia impressione.
Considerando anche varie modifiche di velocità e rallentamenti vari l'elettronica a vuoto lavora benissimo
Quello che avete visto era il programmino che usavo con un pannellino 6V 10W e quindi sarà rimasto qualche commento non coerente.
Originariamente con il pannellino da 6V e due servi ero riuscito a farlo funzionare ma i servi hanno il difetto di avere un comparatore a potenziometro e quindi non è vero che restano fermi ma se si osserva bene hanno dei piccolissimi movimenti che alla fine riducono drasticamente la vita del servocomando.
Ho provato a realizzare questo usando un servo Monza per modellismo con tanto di riduttore a ingranaggi metallici ma alla fine non ho risolto perchè ha una coppia insufficiente per la rotazione. sarebbe stato ottimo perchè il puntamento sarebbe stato più preciso.
Proverò a cercare in rete secondo i vostri suggerimenti ma saerei contento riuscire nella realizzazione senza usare cinghie e pulegge perchè per la realizzazione meccanica non sono molto ok
Grazie ancora per il supporto, abbiate pazienza se non mi esprimo correttamente e faccio svarioni ma è la mia prima realizzazione che non sia un modellino con i vari servi.

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da hellfire39 » lunedì 19 ottobre 2020, 7:46

Senza pulegge non ti rimane che utilizzare un bel riduttore.
Se vai su stepperonline dovresti trovarne parecchi ad una cinquantina di euro.
Ti consiglio di calcolare quale sarà la tua velocità massima e scegliere di conseguenza la riduzione massima, o quasi.
Ricorda che, se il pannello è all'aperto, ci saranno forze quali il vento che agiranno sul pannello.

Se utilizzassi un servo avresti anche il vantaggio di avere la posizione assoluta, con lo stepper no. A meno che tu non monti un encoder assoluto non avrai la certezza di dove si trova il motore, soprattutto se rischia di perdere passi.

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da Vecchietto67 » lunedì 19 ottobre 2020, 7:59

Se vuoi andare avanti per questa strada valuta l'utilizzo di un riduttore epicicloidale come questo. Maggiore è il rapporto di riduzione e minore sarà la coppia che il motore deve avere. Inoltre con movimenti lenti riuscirai a monitorare meglio la produzione energetica del pannello in funzione della posizione (lo fai questo controllo?).
Vedo che controlli un solo asse. La rotazione verticale la effettui a mano?
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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da Xarrigo » lunedì 19 ottobre 2020, 17:21

Ho letto i vostri commenti e suggerimenti e come sempre sono grato per il supporto.
Navigando qua e là ho trovato https://www.wish.com/product/5d5bb4f869 ... &share=web
che avrebbe la caratteristica di poterlo montare verticalmente.
Vi spiego quello che vorrei replicare in grande partendo dal modellino da scrivania fatto con i servocomandi:
l'inseguitore ha due movimenti azimut e orizzonte uno switch mi dice che è in posizione est (0) e all'aumentare della luce e quindi della tensione sarà attivato ad un valore prefissato. Farà un test su 4 fotoresistenze e vede dove è la maggior luce in orizzontale e lo stesso lo fa in verticale impartendo degli step affinchè le 4 fotoresistenze abbiano la stessa illuminazione con una tolleranza per evitare spostamenti avanti e indietro inutili.
Rilevo tensione pannello, corrente di carica di una batteria tramite un controller di carica per fotovoltaico, posizione x e y data e ora.
Arrivato a posizione ovest o per assenza di luce sufficiente ritorna in posizione di start e si spengono i motori che saranno riattivati con luce sufficiente o comunque il giorno dopo da scheda orologio
Per la parte elettronica di comando, registrazione dati su SD tutto fatto , ora devo realizzare la parte meccanica per me la più difficile
Spero essere stato chiaro e scusate se troverete qualche svarione di italiano ma ho scritto in fretta prima di uscire, eventualmente vi leggerò in serata
grazie

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Re: NEMA 0T-42HS40-005B E PANNELLO SOLARE

Messaggio da hellfire39 » lunedì 19 ottobre 2020, 17:37

Intanto qualche spunto:
https://youtu.be/_6QIutZfsFs

riguardo il link che hai messo, il regolamento del forum prevede che tu alleghi una foto.
Nel caso specifico non sono riuscito a vedere bene il prodotto perché Wish richiede di loggarsi per vedere la pagina. A me sembra un riduttore con motorino in c.c. collegato.
I prodotti che abbiamo nominato, invece, erano stepper con riduttore incorporato.

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