Offline
Hey! Mijn naam is Tadjiro Velzel en ik studeer electrical engineering en klinische technologie aan de TU Delft. Dit is een erg wiskundige opleiding, waarbij ik ook veel ervaring opdoe in circuit design. Ook buiten mijn opleiding spendeer ik veel tijd aan programmeren. Laat me weten als je een vraag hebt!
Beste renske04
De datum 7 oktober is jammergenoeg komen te vervallen.
Zijn jullie ook beschikbaar op 6 oktober om half 4?
Het experiment duurt tussen een en twee uur afhankelijk van jullie begrijpen en voorbereiden.
Er is op 6 oktober genoeg tijd voor jullie om het gehele experiment te doen.
aleyna Hey Aleyna!
Ik ga even zitten met een AI specialist om sommige van deze dingen te beantwoorden.
Dat gaat dan misschien even duren, maar dan krijg je wel echt goede antwoorden.
Het is voor mij erg moeilijk om iemand te vinden die de vragen kan beantwoorden die specifiek over gebruik in ziekenhuizen gaat, maar ik ga mijn best doen.
Je hoort snel van me,
Tadjiro Velzel
Beste Sem0,
De enige persoon die ik ken op de TU Delft met dusdanig expertise is Dr. Yifeng Zhao, (Y.Zhao-4@tudelft.nl)
Hij is docent voor het mastervak Photovoltaic Technologies.
Ik denk dat het beste is om met hem contact op te nemen via zijn email adres (hierboven genoemd).
Zelf hebben wij binnen het PWS Team deze mogelijkheid helaas niet.
M.v.g.,
Tadjiro Velzel
Beste Kinnunen,
Mijn excuses dat het zo lang heeft geduurd! Ik help je graag verder. Er zijn nog wel een paar dingen voor mij een beetje onduidelijk.
Waarvoor wordt de focuser gebruikt? Gaat het hier om een telescoop? En van welk formaat?
Commerciele focussers gebruiken zo pakweg tussen de 20 en 50 N * cm. Vaak hebben deze een verfijnde aansturing, zodat de motor het focusmechanisme niet kapotdraait wanneer er iets in het systeem blokkeert. Hierom zou ik ook niet aanraden om hoger dan 40 N cm te gaan. Lijkt me een prima keuze!
Ik kan uit jullie toepassing nog niet lezen of het dan gaat om een direct drive, of een aansturing met een timing belt. Ik denk dat beiden prima voldoen. In het geval dat je kiest voor belt drive, raadt ik aan dat je de motor uitzet wanneer hij niet bezig is (door de enable pin op de driver te gebruiken), zo wordt de motor niet te warm. Wanneer de as te warm wordt, verandert nameliik de aanhechting op de timing belt.
Zowel 1.8° als 0.9° zijn prima. Als je 0.9° gebruikt ben je minder afhankelijk van microstepping, maar dat is niet per se een groot voordeel. Vaak wordt de focusing meer bepaald door de mechanische eigenschappen van de focuser dan door de aandrijving op elektronisch vlak. Op zijn hoogst bereik je met 0.9° een wat meer vloeiende beweging, maar niet per se een meer nauwkeurige.
Moderne drivers geven een veel beperktere resonantie & trilling dan oudere. Ik zou aanraden om een enigszins moderne te gebruiken (TMC2209 of TMC2225 bijvoorbeeld). Een riemaandrijving kan ook een laag trilling dempen vanwege de elasticiteit van de belt. Ook raad ik aan om het systeem niet op hoge spanning te monteren. Als je een hoge spanning op de belt monteert, beweegt het systeem misschien strakker, maar ook met meer trilling. Wanneer je een belt systeem gebruikt, is de angst dat de riem knapt niet de grote uitdaging. De spanning heeft eerder invloed op de hoeveelheid trilling.
Met betrekking tot warmte zou ik vooral denken aan de hoeveelheid stroom die je de motor toekent. De meeste steppers geven een range aan van spanningen en stromen waaronder ze kunnen werken. Je hoeft echt niet meer dan ~40-70% te geven mbt nominale stroom. Het is niet nodig om tegen de bovenkant (of zelfs boven) de range aan stroom te geven. En bovenal, beperk dus de houdstroom (wanneer de motor niet beweegt).
Samenvattend dus
NEMA 17, 1,8°, ongeveer 40 N cm.
Bijvoorbeeld TMC2209-driver met 1/16 of 1/32 microstepping.
Directe koppeling of GT2-riemaandrijving.
Houdstroom verlagen wanneer de focuser niet beweegt.
Ik hoor graag als jullie nog verdere vragen hebben!
Tadjiro Velzel
Elektrotechnicus & roboticaonderzoeker
Technasiumaanvraag: Fix de adbeer plugin
Beste Splinther, Bjorn, Liam, Demi, Liz, Tijn,
We hebben jullie technasiumexpertaanvraag ontvangen en ik zou jullie graag helpen met jullie opdracht.
Zullen we een introductiemeeting inplannen op een van de volgende momenten?
Volgende week dinsdag, 14:00
Korte samenvatting van jullie aanvraag:
Met vriendelijke groet,
Tadjiro Velzel
Beste @PepynvdVM,
Inmiddels worden de lucht- en ruimtevaartgerelateerde vragen beantwoord door een andere collega, maar die is tot zo'n 19 mei niet in Nederland. Tijnkappen
Wanneer ik hem weer bij een meeting zie wanneer hij terug is, zal ik hem herinneren dat hij dit nog moet beantwoorden.
Tadjiro Velzel
Beste isabella153,
Helaas bieden we bij het PWS team geen stages aan! Als je toevallig ook interesse hebt in biologie, denk ik dat het vooral haalbaar zou zijn om bij kleinschalige zorginstellingen een stage te regelen.
Ik wens je hier heel veel succes mee! Al het beste toegewenst.
Tadjiro Velzel
Beste@A-T
Helaas kunnen wij jullie niet helpen aan een opdracht voor jullie meesterproef / O&O opdracht. De afspraak tussen de Stichting Technasium en de TU Delft is dat leerlingen bij de TU Delft terecht kunnen voor expertise en dat leerlingen zich voor opdrachten richten op het bedrijfsleven.
Het spijt mij dat ik jullie in dit stadium niet verder kan helpen; mochten jullie straks een opdrachtgever hebben en inhoudelijke technische vragen hebben, dan kun je wel weer terecht op het forum van PWS TU Delft. Studenten van verschillende opleidingen beantwoorden daar online vragen van leerlingen die bezig zijn met profielwerkstuk, meesterproef of andere O&O opdrachten. Een van hen kan ook aan jullie groepje gekoppeld worden als expert.
Veel succes met het vinden van een opdrachtgever en als het onderwerp bij de TU Delft past dan zien wij jullie graag terug met een expert-aanvraag!
Met vriendelijke groet,
Tadjiro
Beste Timoh,
Om op een helling van 10% stabiel 10km/h te rijden, heb je voor een 140kg object (skelter +accu, motor etc) zo'n nominaal vermogen nodig van 600W. Hierbovenop komt natuurlijk nog een stukje verlies vanwege transmissie, bandenspanning, oneven terrein etc, dus zou ik voor een motor gaan met een nominaal vermogen van 800-1000W.
Voor versnellen en overkomen van obstakels wil je dat het piekvermogen wat hoger ligt dan het nominaal vermogen, zo rond de 1500-2000W.
Hierin in borstelloze DC motor vaak het makkelijkst aan te sturen (Brushless DC motor of BLDC motor).
Als je systeem runt op ~48V (wat veelvoorkomend is voor dit soort toepassingen), dan moet de accu dus zo;n 30-40A kunnen leveren.
BLDC motoren draaien gewoonlijk liever snel dan sterk.
Je kunt de doelsnelheid van de wielen bepalen in rotaties per minuut (rpm) door middel van de diameter van de wielen te gebruiken.
De omtrek van het wiel bereken je via pi * diameter, vervolgens krijg je de RPM door de doelsnelheid te delen door de omtrek en te vermenigvuldigen met 60 - om van rotaties per seconde tot RPM te gaan).
Voor een wiel van 40cm en een doelsnelheid van 10kmh (2.8 m/s), is de RPM 132 rotaties per minuut.
De tandwielcombinatie (of gear ratio) zal het toerental van de motor zijn tegenover de RPM van het wiel.
Voor een BLDC motor met een toerental RPM van 3000, is de overbrenging dus 3000:132 oftewel 22.7:1
Dit is een erg grote stap om op zo'n vermogen in een keer te overbruggen, dus ik zou zoeken naar een systeem die het in minstens twee stappen doet, in plaats van via een enkele tandwieloverbugging.
Voor de zekerheid zou ik ook nog de koppel (torque) checken. Deze bereken je op basis van de hoeksnelheid. Dit is een maat van hoe snel de wielen ronddraaien.
Elke omwenteling draait de motor 2 pi radialen (360 graden). Bij een RPM van 3000 (dus 50 per seconde) draait de motor 100 pi radialen per seconde, oftewel een hoeksnelheid van ongeveer 314 radialen per seconde.
De koppel (torque) is het vermogen gedeeld door de hoeksnelheid -> tau = P/omega. In dit geval is dat nominaal 1000W/314rad/s = 3.2Nm torque.
Aan de wielkant wordt de torque groter door de overbrugging, namelijk met de zelfde factor als de overbugging. De torque aan de wielkant is dus 3.2 * ~22.5 = 72Nm. Hiervan verlies je een stukje op het wiel, dus kan je uitgaan van een koppel van 60Nm. Dit is meer dan genoeg kracht om de skelter door zand of over wortels heen te krijgen.
Kortom, stel je zou een motor hebben met een nominaal vermogen van 1000W, een piekvermogen tussen 1500-2000W en een overbrugging van 22,5:1, dan zou je een snelheid van 10km/h halen met een toerental van 3000RPM aan de motorzijde.
Dan nu over de accu:
Als je 200W wil voorzien aan de meetaparatuur voor 48U, heb je dus 48*200 = 9.6kWh nodig alleen voor het meetaparatuur. Ik zou dit een stukje omhoog afronden naar 12kWh om wat marge te hebben voor efficientieverlies in de spanningsomvormer die de accuspanning naar de aparatuurspanning omzet.
Voor de motoren wil je dat nominale vermogen van 1000W kunnen leveren voor 2 uur lang. Dat komt neer op 1000W * 2hr = 2kWh. Ook hier zou ik een ruime marge nemen voor verliezen in het systeem en voor wanneer je piekvermogen moet leveren ipv nominaal vermogen. Dus ik zou 3kWh rekenen. Samen heb je dus 15kWh accu nodig. Lion accu's hebben een energiedichtheid van ongeveer 200Wh/kg, dus je zou op een accu van ongeveer 75kg uitkomen.
Vaak wordt accucapaciteit weergegeven in ampere-uur. In het geval van een 48V systeem, zou een 15kWh accu 15kW/48V = 312.5Ah moeten leveren.
Ik zou aanraden om een gecombineerde accu voor het hele systeem te gebruiken, waarbij je een DC-DC omvormer gebruikt om van 48V naar 24V te schakelen voor het meetsyteem. Dan kan je eenvoudiger opladen en heb je maar een enkel batterijmanagement systeem nodig.
Hier nog even alle formules bij elkaar:
Omtrek van wiel: diameter * 2 * pi
Rotaties per minuut wiel: 60 * doelsnelheid (in m/s) / wielomtrek
Gear ratio: RPM motor/RPM wiel
Hoeksnelheid = 2 * pi * RPM/60
Torque/koppel = Motorvermogen / hoeksnelheid
Accucapaciteit = Vermogen * tijd
Ampere-uur rating = Capcaiteit / spanning
Naast de accu en motoren zal je dus een battermijmanagement systeem (BMS) nodig hebben voor het opladen en ontladen. Ook zal je een electronic speed controller (ESC) nodig hebben voor het aansturen van de motor.
Laat me graag weten als delen hiervan onduidelijk zijn en als je verder nog vragen hebt!
Groeten
Tadjiro Velzel
Madelon1234 Ja! Stuur graag een mailtje naar tadjiro@velzel.com, dan stuur ik jullie morgenochtend op hetzelfde adres een microsoft teams meeting link terug
Tadjiro
Beste tobias_m 0,
Je hoeft niets voor te bereiden! Als je rond de ingang ergens gaat zitten, kom ik je die maandag ophalen.
Groeten, Tadjiro
Beste tobias_m 0,
Zou maandag 8 december voor jou uitkomen om 13.00?
Dan ontvang ik je graag op van der Burghweg 1, Delft
Tadjiro Velzel