Hobi Amaçlı Asansör Motoru Tasarımı

[Cosane]

Selamlar,

Hobi amaçlı basit bir asansör yapmayı planlıyorum.

Siteye sadece bu soruyu sorabilmek için kayıt olduğumdan forum kurallarınızı bilmiyorum. Bu soruyu yanlış yerde ya da yanlış şekilde sormuşsam kusuruma bakmayın lütfen. Düzeltebilmem için yanlışımı söylemeniz yeter.

Karşıt yükle sistem hep dengede olacak ve bu sayede ufacık bir motorla bile hareket ettirilebilecek. Asansör hep aynı ağırlıkla hareket edeceği için karşıt yükle bir dengesizlik oluşması beklenmiyor.

Hareket için vidalı mil üzerinde hareket eden bir arabayı karşıt yüke tuturacağım ve motor ile vidalı mili çevirerek arabanın ve dolayısı ile karşıt yükün yukarı-aşağı gidip gelmesini ve asansörün de bunun tersi yönde aynı hareketi yapmasını sağlayacağım.

Elektrik kesintilerine karşılık motoru devreden çıkartıp asansörü elle de hareket ettirebileceğiz çünkü sistem zaten dengede olduğundan küçük bir çocuk bile asansörü indirip kaldırabilecek.

Sorularım:

1. Bunun için ne tür bir motor kullanmalıyım?
   Servo, step, linear aktüatör gibi çeşitli alternatifler görüyorum. 2,5 metreye yakın bir hareket beklentisi olduğunu hesaba katacak olursanız bunlardan hangisini tavsiye edersiniz?
2. Asansör bir nesneye temas ettiğinde otomatik olarak motorun durmasını nasıl sağlarım?
   Otomatik kapılarda da olan bir özellik; kapının arasına elinizi koyarsanız elinize temas ettiğinde kapı elinizi sıkıştırmaz ve tekrar açılır. Bu özellik elektronik devrelerle kazandırılıyor olmalı. Acaba motorun zorlanma sinyalini okuyabiliyor ve zorlanmanın artması durumunda durup geri dönme sinyali mi yolluyoruz? Asansör inerken altında bir şey varsa o şeye temas ettiği anda durmasını istediğim için bunu merak ediyorum. Yoksa güvenli olmayacaktır.

Yardımlarınız için şimdiden teşekkür ederim.

 

[Ahmet]

elektronik kısmı kolay'da mekanik kısım beni aşar.

asansörlerin %90'ında 3 fazlı asenkron motor veya 2 devirli dahlender motor kullanılır.
dahlender motor artık bulunabilir olmadığı için vfd+3 fazlı motor kullanılıyor.

o dediğin sıkışma, yumuşak kalkış,ani duruş, frenleme gibi olayların hepsini vfd üstleniyor.

 

[taydin]

Şebeke voltajı ile çalışacaksa en uygunu asenkron motor olur. Motorun zorlandığını anlamak için de çektiği akıma bakabilirsin. Burada iki konuya dikkat etmen lazım. Motor kalkış yaparken kısa süreliğine normalin kat kat üzerinde akım çeker, bunu sıkışma olarak değerlendirmemen lazım. Bir de bu sıkışma algılama sistemi insan hayatı kurtarmaz, sadece mekanik sistemi korumaya yönelik düşünmen lazım. Yoksa hafif bir sıkışma bile bir insanın ölümüne sebep olabilir.

 

[Cosane]

Şebeke voltajı ile çalışacaksa en uygunu asenkron motor olur. Motorun zorlandığını anlamak için de çektiği akıma bakabilirsin. Burada iki konuya dikkat etmen lazım. Motor kalkış yaparken kısa süreliğine normalin kat kat üzerinde akım çeker, bunu sıkışma olarak değerlendirmemen lazım. Bir de bu sıkışma algılama sistemi insan hayatı kurtarmaz, sadece mekanik sistemi korumaya yönelik düşünmen lazım. Yoksa hafif bir sıkışma bile bir insanın ölümüne sebep olabilir.

İlgilendiğiniz için çok teşekkür ederim. Sanırım 12 voltluk bir motorla bu işi çözebilirim. Sistem zaten dengede olduğu için birkaç newtonluk bir kuvvet yeterli olacaktır. Şebeke kullanmayı düşünmüyorum.
Sıkışma konusunda da, saniyede 1-2 cm ilerleyecek bir asansör olduğu için sıkışma algılamasının bahsettiğinizden çok daha güvenilir sayılabileceğine dair cahil bir güven duyuyorum. Yanılıyor muyum? Asansör 2 metreyi 1-1,5 dakikada katedecek.

Bu bilgiler ışığında yön göstermelerinizi merakla bekliyorum.

 

[Cosane]

elektronik kısmı kolay'da mekanik kısım beni aşar.

asansörlerin %90'ında 3 fazlı asenkron motor veya 2 devirli dahlender motor kullanılır.
dahlender motor artık bulunabilir olmadığı için vfd+3 fazlı motor kullanılıyor.

o dediğin sıkışma, yumuşak kalkış,ani duruş, frenleme gibi olayların hepsini vfd üstleniyor.

Bu arada kendimden bahsedeyim: Konuştuğunuz kişi mekanik konularda hiç fena değil, mühendislik eğitimi de var ama elektrikten neredeyse hiç anlamıyor Elektrikte seviyem faz-toprak-nötrdür. Bu VDF+3 motor benim sonradan verdiğim bilgiler ışığında, 12 voltluk basit türevleri olan bir motor mu yoksa yüksek voltajla mı çalışıyor? Ben ufak bir maliyet ile bu işi halletmeyi düşünüyorum. Neticede normal asansörlerde olduğu gibi belirsiz yüklerle değil, dengede bir sistemden bahsediyoruz.

 

[Ahmet]

Bu arada kendimden bahsedeyim: Konuştuğunuz kişi mekanik konularda hiç fena değil, mühendislik eğitimi de var ama elektrikten neredeyse hiç anlamıyor Elektrikte seviyem faz-toprak-nötrdür. Bu VDF+3 motor benim sonradan verdiğim bilgiler ışığında, 12 voltluk basit türevleri olan bir motor mu yoksa yüksek voltajla mı çalışıyor? Ben ufak bir maliyet ile bu işi halletmeyi düşünüyorum. Neticede normal asansörlerde olduğu gibi belirsiz yüklerle değil, dengede bir sistemden bahsediyoruz.

asansör nasıl diye sormuşssunuz bende asansör 3 fazlı asnenkron motor ile VFD(değişken frekanslı sürücü) kullanarak çalıştığını söyledim.

12V çok küçük güçlü motorda var 12V 1kW gücünde motorda var 12V gücü temsil etmez gücü temsil eden motorun W değeridir.

 

[taydin]

Ben elektronik mühendisliği eğitimi aldım. Ama gene de mekanik bir sistemin zorlamaya bağlı olarak bir insanı korumasına güvenmek istemem. Mesela bir çocuk asansör kapısına sıkıştı. Senin motor, çekilen akım mesela iki katına çıkana kadar zorlamaya devam edecek. Bu kadar sıkışmadan sonra muhtemelen artık çocuk nefes alamayacak. Eğer o sistem bir kazada insanı koruyamazsa, açılacak tazminat davaları ile herşeyini kaybedebilirsin, o yüzden bu işi çok ciddiye almak lazım.

 

[Cosane]

Ben elektronik mühendisliği eğitimi aldım. Ama gene de mekanik bir sistemin zorlamaya bağlı olarak bir insanı korumasına güvenmek istemem. Mesela bir çocuk asansör kapısına sıkıştı. Senin motor, çekilen akım mesela iki katına çıkana kadar zorlamaya devam edecek. Bu kadar sıkışmadan sonra muhtemelen artık çocuk nefes alamayacak. Eğer o sistem bir kazada insanı koruyamazsa, açılacak tazminat davaları ile herşeyini kaybedebilirsin, o yüzden bu işi çok ciddiye almak lazım.

Timur Bey,

videoda tam benim istediğim şeyi gösteriyor. Böyle bir şeyi nasıl elde edebileceğimi bilmiyorum. Bunun hayati risk yaratmayacağını düşünüyorum, ne dersiniz?

 

[Cosane]

asansör nasıl diye sormuşssunuz bende asansör 3 fazlı asnenkron motor ile VFD(değişken frekanslı sürücü) kullanarak çalıştığını söyledim.

12V çok küçük güçlü motorda var 12V 1kW gücünde motorda var 12V gücü temsil etmez gücü temsil eden motorun W değeridir.

Anlıyorum, demek ki kavram karmaşam had safhada

Ben birkaç newtonluk bir kuvvet ortaya çıkartmamın yeteceğini düşünüyorum. Tahminimce makaradaki sürtünme filan hesap edilirse en fazla 1 kg'lık bir ağırlığı yukarı-aşağı hareket ettirebilmesi yeterli olacaktır. Bu durumda 10 N maksimum güce ihtiyacım olacak. Bu ölçekte bir motor için böye bir sürücü var mı?

 

[Ahmet]

Anlıyorum, demek ki kavram karmaşam had safhada

Ben birkaç newtonluk bir kuvvet ortaya çıkartmamın yeteceğini düşünüyorum. Tahminimce makaradaki sürtünme filan hesap edilirse en fazla 1 kg'lık bir ağırlığı yukarı-aşağı hareket ettirebilmesi yeterli olacaktır. Bu durumda 10 N maksimum güce ihtiyacım olacak. Bu ölçekte bir motor için böye bir sürücü var mı?

dc motorlar için bu kadar komplike sürücüler üretilmiyor diye biliyorum.

kendiniz komplike hale getirmelisiniz buda temelden biraz elektronik bilgisi gerektir.

 

[Mikro Step]

Ya gucu ve devir sayisini
ya Torku ve devir sayisini
ya da gucu ve torku belirleyip motor ve surucu arayisina gireceksiniz.

Tek basina Nm degeri sadece step motor belirlemede kullanilir.

Tek basina 10 N, motor belirlemek icin cok yetersiz kalir. 10N guc birimi de degildir.

 

[Endorfin35+]

Benim anlamadığım bu asansör bir maket mi olacak yoksa gerçekten yük veya insan mı taşıyacak? Maket olmayacaksa sistem nasıl sürekli dengede olacak? Aynı yükü sürekli aşağı yukarı mı hareket ettirecek? Aynı yük taşında bile yükleme boşaltma olursa denge bozulur. İşlev konusunda amaç belirtirseniz daha net bilgiler edinebilirsiniz...

 

[kocamanusta]

asansör kapısı değil ama endüstriyel tip kapılarda şambrel tipli lastiklere basınç şalteri bağlanarak sıkışmanın engellendiğini gördüm.

 

[Endorfin35+]

Kapılarda yük sürekli sabit olduğu için sıkışma durumundaki fazla akım ile sistem durdurulabilir. Ama asansörde bu pek mümkün değil.

 

[kocamanusta]

dikey eksen sıkışması ile kapı sakışması farklı mevzular sanki...

 

[Mikro Step]

Kesinlikle.

 

[Cosane]

Benim anlamadığım bu asansör bir maket mi olacak yoksa gerçekten yük veya insan mı taşıyacak? Maket olmayacaksa sistem nasıl sürekli dengede olacak? Aynı yükü sürekli aşağı yukarı mı hareket ettirecek? Aynı yük taşında bile yükleme boşaltma olursa denge bozulur. İşlev konusunda amaç belirtirseniz daha net bilgiler edinebilirsiniz...

Selamlar Endorfin, ilk yazımda da belirttiğim gibi asansör hep aynı yükle hareket edecek. İçine ekstra bir eşya ya da insan konmayacak.

Sistemin karşıt yük ile her zaman dengede olduğunu var sayıyoruz.

Bu sayede, denge halini bozmak ve yukarı-aşağı hareket yaratmak için ufak bir dokunuş bile yeterli olacak. Sanırım mücadele etmemiz gereken tek kuvvet makarlardaki sürtünme kuvveti.

Sanırım kocaman usta asansörümüzün farklı yükler taşıyacağını ve denge halinin mümkün olmayacağını zannetti. Oysa onun tahmininin ve normalde kullandığımız asansörlerin aksine, bizim asansörümüz hep dengede. Dolayısı ile asansörümüzün sıkışma kontrolü ile bir otomatik sürmeli kapının ya da otomatik araba camının sıkışma kontrolü aynı prensiplere dayanabilir.

Ben bu prensiplerin ne olduğunu bilmiyor ve bilen var mı diye soruyorum.

Sistem nihai konuma ulaşmadan, motorumun yarattığı hareketi sekteye uğratan bir engel ortaya çıkacak olursa motorun otomatik olarak durmasını ve başlangıç konumuna dönmesini sağlayan mekanizma nasıl çalışıyor?

Aklıma gelen ihtimaller:

1. Motorun milinin birim sürede kaç tur döneceği bilinir ve bu sürekli olarak kontrol edilir; eğer bir engel motorun dönmesini durdurursa "bu milisaniyede bu kadar tur eksik, demek ki bir engel var" deyip geri sardırılır.
2. Doğal hareketi oluşturmak için motorun ne kadar tork üreteceği bellidir ve yazılım tarafından bu tork bilgisi sürekli kontrol edilir. Bir anda çıkan engel nedeniyle bu torkta limitlerin ötesinde bir oynama olmuşsa motor geri sardırılır.
3. Asansör tabanında sıkışmayı algılayan hassas switchler vardır, bir nesnenin itmesi bu switchlerin devreyi tamamlamasına sebep olur ve asansör geri sarılır.

İhtiyacımı yanlış söze döküyor olabilir miyim? Sizinle aynı terminolojiyi kullanmıyor ve/veya terimlere yanlış anlamlar yüklüyor olabilirim ve bu da anlaşılırlığımı azaltıyordur.

 

[Cosane]

Ya gucu ve devir sayisini
ya Torku ve devir sayisini
ya da gucu ve torku belirleyip motor ve surucu arayisina gireceksiniz.

Tek basina Nm degeri sadece step motor belirlemede kullanilir.

Tek basina 10 N, motor belirlemek icin cok yetersiz kalir. 10N guc birimi de degildir.

Haklısın Mikro Step, yanlış birimlerle yazıyorum. Düzeltmeye çalışacağım, hatam olursa düzeltin lütfen.

50 kg'lık bir yükü yine 50 kg'lık bir karşıt yük ile makara üzerinden dengeleyeceğim.

Asansörümün hesap kolay olsun diye, 40 saniyede 2 metre yol almasını istiyorum. Bu durumda hızım 0,05 m/sn

Saniyenin yarısı kadar bir sürede bu hıza erişmesini istersem ivmem hızdaki değişim/zamandaki değişim yani 0,05/0,5 eşitliği ile 0,1 m/sn² oluyor.

Bu durumda net kuvveti kütlelerimin toplamı (50+50) ile ivmemin (0,1) çarpımı sayesinde bulabiliriz ki bu da 100x0,1=10kgm/sn² yani 10N oluyor.

Kullanacağım makaranın 10 cm olacağını düşünürsek yarı çapı 0,05m oluyor ve tork da 10*0,05=0,5 Nm oluyor.

Yani bana 0,5 Nm tork sağlayacak bir motor lazım.

Doğru hesaplamış mıyım?

Eğer doğruysa şimdi bu değerde bir motor arayacağım, öyle mi?

Peki ilk soruya gelirsek, bu motor, step, servo vs hangisi olmalı? Bu aşamada neye dikkat etmeliyim?

 

[ozkarah]

Size en yakın örnek sistem otomobil camları diye düşünüyorum. 12V ile çalışıyor ve söylediğiniz önlemler var. Buradan başlayabilirsiniz araştırmaya.

 

[Endorfin35+]

Servo sürücülerde motor torku ayarlanan değerin üzerine çıkar ise bir sinyal ile gerekli aksiyon mümkündür. Ancak sizin tork değeriniz çok düşük. Hassasiyet konusu sorun olabilir. Hangi tür motor olursa olsun motor akımı işlem boyunca (kalkış hariç) sabit bir aralıkta seyredecek. Bu nedenle bir akım sensörü üzerinden alınacak veri ile işlem yapmak bence mantıklı çözüm.