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Thema:  Eigenbau Dual-Regler, EMK-Bremse? |
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18.09.2015, 19:52 Uhr
  Hobbes
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Ich habe vor einiger Zeit einen kompakten 2x 20A Dualregler mit integriertem V-Mischer
entworfen, weil ich 2-3 Modelle mit Kettenantrieb bauen wollte.
Nun frage ich mich allerdings, ob so ein Regler bzw. meine Modelle eine EMK-Bremse benötigen?
Oder reicht die Bremswirkung vom Getriebe aus? Kann es sein, dass so eine EMK-Bremse, die unter
Umständen abrupt bremst, langfristig das Getriebe beschädigt?
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18.09.2015, 22:31 Uhr
kampfgnom
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Moin,
grade bei nem Panzer sollte schon ne EMK Bremse drin sein, sonst siehts beim Bremsen echt blöd aus, weil du nicht die üblichen kurzen Bremswege hinbekommst. 
Beste Grüße
Kevin
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19.09.2015, 00:01 Uhr
Oldchap
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Die Notwendigkeit der Bremse hängt auch stark vom Getriebe und dessen Sperrwirkung ab. Ein leichtgängiges Stirnradgetriebe, womöglich noch an einem Langsamläufer (Outrunner), sollte unbedingt eine EMK-Bremse haben; ein hochuntersetztes oder gar Schneckengetriebe kommt meist ohne aus.
Beim Flugmodell ist Getriebe + EMK-Bremse auch noch ein Haltbarkeits-Thema; beim Panzer darf es das eigentlich nicht sein! Hier MUSS das Getriebe sowieso so stabil sein, daß es den Motorkurzschluß mühelos verträgt, sonst geht es beim nächsten Steinchen in der Kette auch kaputt (Wohnzimmerpanzer mal ausgenommen)!
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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19.09.2015, 13:20 Uhr
Hobbes
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Danke für den input. Ich denke auch ohne irgendeine Form von EMK-Bremse wird es nicht so gut funktionieren bzw. das Fahrbild wird darunter leiden. Die Abhängigkeit vom Getriebe sehe ich auch. Hängt vermutlich auch etwas vom Gesamtgewicht des Modells ab.
Weshalb ich auch frage... wenn man dieses Video betrachtet, dann kann man bei ca. 9:20 sehen, wie das sehr schöne Tiger-Modell am recht steilen Hang steht und für mich sieht es so aus, als würde es einmal rückwärts einfach "runterrollen":
https://www.youtube.com/watch?v=F0Cg0STBal0
Ich vermute so etwas lässt sich nicht verhindern, selbst wenn man den Motor im Stand bzw. auf Neutral kurzschliesst, also auf Masse legt? Also am Hang immer mit etwas Gas fahren?
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19.09.2015, 14:17 Uhr
Oldchap
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Wie das z.B. bei 1:16 aussieht, weiß ich nicht. Bei unseren 1:6-Panzerchen von BT mit ihren super-leichtgängigen Stirnradgetrieben ist die EMK-Bremse ein totales Muß, weil die sonst bergab einfach davonrennen und schlimmstenfalls mit Gegengas gebremst werden müssen. Fahrtechnisch ist das natürlich machbar, aber dann passen Fahrgeräusch und Geschwindigkeit überhaupt nicht zusammen.
Mit der EMK-Bremse ist der Sound bergab zwar im Leerlauf, aber das ist m.E. eher tolerabel; der Fahrer könnte ja auf der Bremse stehen. Der Panzer rollt dabei schön langsam zu Tal; Gegenschub ist nur noch notwendig, wenn man den Panzer am Berg echt zum Stillstand bringen will.
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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20.09.2015, 10:38 Uhr
Hobbes
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Danke, klingt gut. 1:6 ist mir noch etwas zu groß.  Ich werde die Motoren dann unbesorgt bei Neutral auf Masse legen und die EMK ausnutzen. Vielleicht noch damit experimentieren, während der PWM-Pausen die Motoren ebenfalls auf Masse zu legen. Getriebe wollte ich die üblichen 1:16 Heng Long bzw. Taigen Modelle verwenden:
https://heng-long-panzer.de/heng-long-und-taigen-rc-panzer-motoren-und -getriebe/
Die sollten das, denke ich, alles aushalten.
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20.09.2015, 16:07 Uhr
Oldchap
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Das EMK-Bremsen der Motoren in den Impulspausen ist bei unseren Panzerchen ebenfalls extrem hilfreich, denn wegen der Leichtgängigkeit des Antriebs sind die Dinger bei normalen Reglern recht kurven-unwillig! Bevor der Panzer seine 100 bis 160 kg quer übers Gelände schiebt, zerrt die -an sich- "gebremste" Kette lieber ihren Motor mit und der Panzer rollt mit nur einem treibenden Motor geradeaus weiter! Erst wenn der Innenmotor echten Gegenschub erzeugt, geruht der Panzer zu lenken; dann aber gleich per Haken wie ein Wildhase! Wenn der kurveninnere Motor aber in den Impulspausen wirklich EMK-bremst, lassen sich schöne große Kurvenradien fahren.
Besonders kraß fällt mir das bei den griffigen Stahlketten auf, die ich benutze: das Panzerchen braucht am steilsten, noch ohne Rutschen oder Überschlag befahrbaren Berg lt. Telemetrie insgesamt gut 600 W, beim Tableturn auf ebenem, griffigem Boden dagegen mehr als das Doppelte!
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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20.09.2015, 16:45 Uhr
Radfahrer
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Hallo Hobbes,
da kann man natürlich nun sagen: "Warum das Rad neu erfinden, es gibt doch schon alles - also auch Regler und Multifunktionsmodule, die die benötigten Sachen zur Verfügung stellen. Meist sogar mit programmierbarer Bremsfunktion". Jetzt wirst Du antworten: "Mache ich weil ich es kann...". Na ich bin gespannt.
Und zur Frage: Ja die meisten schwereren 1:16 rollen etwas größere Gefälle runter, die Bremswirkung der gängigen Getriebe und die Hemmwiderstände im Laufwerk reichen nicht zum Festhalten. Auch die Lenkunterstützung durch das Bremsen der kurveninneren Seite ist ein hilfreicher Faktor, ganz besonders wichtig bei Vorbildfahrzuegen, die auch Lenkbremsen haben. Andererseits kann eine Bremsfunktion bei unkonzentrierter Fahrweise leicht zu einem zappligen Fahrbild sorgen. Oft hört man daher gerade den Tip, bei Kettenfahrzeuganwendungen die Bremse abzuschalten.
Du solltest Dir sowieso Gedanken zum Lenkprozess machen. Also soll der Regler das "Mischen" von Lenkkanal und Antriebskanal bewerkstelligen, wenn ja in welcher Form passiert das?
Wichtig ist ebenso das Thema "Drehen auf der Stelle". Kann das Vorbild? Dann sollten die Regelbereiche vorwärts wie rückwärts gleich reagieren, sonst eiert das Modell beim Versuch, auf dem Teller zu wenden.
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Isch ´abe ga´ keine Fahrrad!
Olaf (der Radfahrer)
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21.09.2015, 19:05 Uhr
Hobbes
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@Oldchap
Hallo Oldchap, dass die innere, stillstehende Kette bzw. das Getriebe möglicherweise mitdreht bzw. mitgeschoben wird und dadurch die Kurvenfahrt behindert, ist natürlich nicht so schön. Das ist ernorm, dass die eine Kettenseite nicht ausreicht, liegt aber halt wohl an den Unterschieden zum Original. Das sollte besser verhindert werden. Mal sehen, inwiefern man das mit einer EMK-Bremse schaffen kann. Mit dem kurzschließen in der PWM-Pause müsste man mal vorsichtig experimentieren.
Das die Motoren beim Drehen auf der Stelle enorm viel Strom ziehen, habe ich auch gehört. 2x 20-30A sollten für 1:16 eigentlich ausreichend sein!?
@Radfahrer
Hallo Radfahrer, ja, es gibt einige Fertigmodule, die kosten aber leider gleich im dreistelligen Bereich. Ich wollte das eher günstig aufziehen, um das Modellbau-Budget nicht zu sehr zu strapazieren. Regler habe ich auch schon ein halbes Dutzend entworfen und gebaut. Die Bauteilkosten für den Regler betragen <10 €. Das erinnert mich daran, das ich dieses Wochenende eine größere Modellbauausstellung (2500m² u. 35000 Modelle) besuche und besser kein Geld mitnehme... Als Ergänzung ist später ein Sound- u. Schaltmodul geplant.
Den Regler habe ich multifunktional ausgelegt, da ich eigentlich aus dem Schiffsmodellbau komme
und ihn dort auch einsetzen will. Der Regler besitzt im Augenblick folgende konfigurierbare Modi:
A: getrennte Regler
Das benötige ich eher für den Schiffsmodellbau z.B. Antrieb+Bugstrahlruder oder gesteuerter Zweischraubenantrieb. Man könnte damit aber auch einen Panzer mit "Russensteuerung" bauen, denn wenn ich mich recht entsinne besaßen T-34 Panzer diese Art der Steuerung mit den zwei Hebeln.
Drehen auf dem Teller mit gegenläufigen Ketten ist damit auch möglich.
B: parallele Regler (erspart Y-Kabel)
C: V-Mischer (nicht umkehrend)
Die PWM der einen Seite wird je nach Hebelweg bis zum Stillstand reduziert. Für mich der interessanteste Modus bzw. der Modus, der dem Original am nächsten kommt. Oder?
Hier tritt natürlich das Problem mit der möglicherweise mitlaufenden Innenkette auf.
D: V-Mischer (nach 50% umkehrend)
Die PWM der einen Seite wird je nach Hebelweg bis zum Stillstand reduziert, ab 50% erfolgt eine Drehrichtungsumkehr. Ermöglicht besseres drehen auf der Stelle, ist aber vielleicht nicht so vorbildgetreu und feinfühlig.
Ich denke, das ist ok so?
Gruß,
Ralf
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22.09.2015, 18:54 Uhr
Radfahrer
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Hallo Ralf,
ja hört sich alles gut an.
Die grundsätzlichen Lenkweisen von Kettenfahrzeugen sind einfach:
1. Auskuppeln/Bremsen: Die kurveninnere Kette wird vom Antrieb getrennt und abgebremst. Die einfachste Art der Steuerung, wie sie bis zum Ende des 2. WK genutzt wurde, erkennbar an den zwei großen Lenk-Brems-Hebeln. Bewirkt ein eckiges Fahrverhalten auch im Original, also nicht schändlich, wenn das Modell auch etwas zappelt.
2. Differenzialsteuerung mit Lenkbremsen: Schon etwas verbesserte Variante des obigen Antriebes, bei Baumaschinen bis weit nach dem Krieg verwendet. Hier wird nicht direkt, sondern über ein spezielles Differenzialgetriebe die innere Kette verzögert. Schön weiches, vor allem schonendes Fahrbild, aber kein Wenden auf der stehenden kette möglich. Das wäre der Fall wo eine Bremsfunktion wahrscheinlich weniger Hilfreich wäre.
3. Überlagerungsgetriebe: Ab Ende 2. WK bis heute. Es wird nicht nur die innere Kette gebremst, nö es wird die innere Kette verzögert und die äußere beschleunigt. Ausführungen von einzelnen über viele Stufen bis hin zu quasi-stufenlos. Schön kraftvolles Fahren, meist wird per Pedal oder automatisch in der Kurve Gas gegeben, um den Bock im gewünschten Radius um die Kurve zu zwingen. Vorwiegend bei Panzern aber auch fahraktiven Baumaschinen. Wenden über stehende Kette genau wie auf dem Teller drehen ist möglich. Das wär am ehesten Deine letzte Variante.
4. Einzelantrieb: Meist hydraulisch oder elektrisch. Da sind wir beinahe wieder beim Modell. Problematisch nur die nötige Korrektur kleiner Abweichungen in den Antrieben, damit die Mühle auch mal geradeaus läuft. Macht dann meist der Bediener von Hand, daher nur bei langsamen Baumaschinen in Gebrauch. Das wär auch noch eine interessante Sache. Geradeauslaufkorrektur für das Modell. Bei den Tamiya-DMDs gibt es dafür ein kleines Potentiometer, um die meistens vorhandenen Toleranzen auszubalancieren. Das hätte am Modellregler natürlich den Vorteil, das man die Trimmung der Lenkung auf 0 belassen kann.
20-30 A ist für 1:16 schon üppig dimensioniert. Kann mit einem schwereren Modell und "heißen" Motoren schonmal passieren. Bei größeren Maßstäben natürlich ein "nice to have".
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Isch ´abe ga´ keine Fahrrad!
Olaf (der Radfahrer)
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22.09.2015, 20:20 Uhr
chrisch
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Nr.2 Wurde z.B. bei den deutschen Halbketten benutzt.
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MfG Chrisch
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22.09.2015, 23:21 Uhr
Oldchap
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Hallo Ralf,
ich habe meinen SGS-Regler (2 x 100 A Dauer) vom Hersteller so umprogrammieren lassen, daß die Motoren in den Impulspausen "mäßig" kurzgeschlossen werden. "Mäßig" deshalb, weil per Diodenbrücken-Flyback 3 Härten der EMK-Bremse einstellbar sind und ich die mittlere habe.
Der Erfolg ist eindeutig: der Panzer fährt jetzt auch bei langsamer Fahrt auf Wunsch schöne große Kurven. Enge konnte er schon immer fahren, weil der Regler bei ca. 70 % Weg damit begann, Gegenspannung auf den inneren Motor zu geben. Somit der Motor Gegenspannung bekommt, gibt er der Kette naturgemäß keine Chance mehr, ihn durchzudrehen. Damit war das frühere Lenkverhalten klar: bis 70 % Ausschlag sozusagen gar nix, ab dann ein Ruck mit stehender Innenkette, bei noch mehr Ausschlag Übergang zum Drehen auf der Stelle, bei 100% reines Drehen! Bei hohen Geschwindigkeiten stieg die Gesamtreibung etwas an und der Mitzieheffekt war nicht so drastisch. Der Reglerhersteller fuhr bei seinen Tests immer relativ hohe Geschwindigkeiten (Leo etc.) und "lernte" erst von uns, daß die WK II - Panzer bei uns dauerhaft mit höchstens 1/3 Knüppelweg gefahren werden und auch in diesen Schleichgeschwindigkeiten gut lenken müssen.
Nachteile des schärferen Flybacks gibts auch: durch den PWM-Kurzschluß steigt der Stromverbrauch beim Fahren, weil jeder Motor in den Impulspausen ja nicht mehr frei rollt, sondern bremst. Er läuft jetzt in einem Modus, wo dauernd Vollgas und Kurzschluß abwechseln. Ergo braucht er in der Durchschaltphase mehr Saft, um insgesamt die Geschwindigkeit zu halten. Damit steigt auch die Verlustwärme am Regler, denn die Dioden müssen ja jetzt nicht nur bei Talfahrt, sondern andauernd einen gewissen Kurzschlußstrom verkraften. Ich habe daher dem Regler sicherheitshalber einen etwa coladosen-großen Kühlkörper verpaßt, und das Wärmeproblem ist erledigt! Der Fühler meldet bei langsamer bis mäßiger Fahrt (da ist die Erwärmung bekanntlich am schlimmsten) nicht mehr als 45 °C am Kühlkörper; damit kann ich gut leben.
Bei der Gelegenheit habe ich den Regler gleich noch auf das LÜG-Verhalten umprogrammieren lassen; d.h. der Lenkkanal steuert beide Motoren linear und unabhängig vom Fahrkanal auf + / - 100%. Das mag nicht jeder, weil sich der Panzer jetzt bei Rückwärtsfahrt genau umgekehrt lenkt wie vorher, aber es wird auch ein spezifisches Verhalten der Normalversion abgeschafft: die über einen 3. Kanal einstellbare EMK-Bremse des Reglers wurde bei der geringsten Lenkbewegung außer Kraft gesetzt. Rollte man also gebremst einen Hang hinab und kam auch nur versehentlich an den Lenkknüppel, rollte das Modell sofort ungebremst los! Beim Loslassen des Lenkknüppels (und von vorher noch voll aktivierter Bremse) stoppte das Modell schlagartig, als sei es vor eine Wand gefahren! Das war bei unseren Fahrzeuggewichten recht unbekömmlich für den Antrieb. Im LÜG-Modus hat der Regler diese Unart nicht, und man kann bei "EMK-Rollfahrt" sogar lenken wie sonst auch, ohne daß der Panzer schneller wird.
Dieser Effekt ist wie gesagt ein Spezifikum des SGS Reglers B100 in "Classic"-Version, ist also nicht allgemein gültig.
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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| Beitrag 2 mal editiert. Zuletzt editiert von Oldchap am 22.09.2015 23:27.
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25.09.2015, 18:04 Uhr
Hobbes
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@Radfahrer
Danke, sehr interessante Ausführungen. Aus entsprechenden Videos kann man die genaue Funktionsweise sonst nur erahnen. Das zeigt einmal, wie unheimlich interessant diese Problematik bei Kettenantrieben ist. Sieht auf den ersten Blick alles einfacher aus.
Nr. 1 kann man an alten Panzern manchmal deutlich erkennen. Das ruckt ganz schön. Hat aber auch irgendwie seinen Charme. Das Überlagerungsgetriebe, also ein gleichzeitiges Beschleunigen der Aussenkette bei gleichzeitigen Bremsen bzw. Verzögern der Innenkette, sollte einem geübten (Modellbau-)Fahrer mit der vorhandenen Technik bzw. etwas Fingerspitzengefühl möglich sein.
@Oldchap
Ich sehe schon, ihr habt reichlich Erfahrungen gesammelt, wobei ich bei 1:16 weniger Probleme erwarte, als bei euren Bigtanks. Ich vermute je größer und schwerer das Modell, desto mehr nähert sich die Fahrweise dem Original an. Kleine Maßstäbe sind vielleicht eher in die Kurve zu zwingen.
Die EMK-Bremse, also das kurzschließen des Motors bzw. auf Masse legen im Neutralbereich, würde bei mir im V-Mischer (umkehrend/nicht umkehrend) nur gelöst werden, wenn gleichzeitig der Gashebel betätigt wird. Ohne gleichzeitiges Betätigen des Gashebels läuft nichts. Dann würde die Bremse allerdings auch komplett gelöst werden, was die Bremswirkung sofort aufhebt.
Im umkehrenden Modus scheint ihr ein Verhältnis von 70:30 zu favorisieren (nach 70% Hebelweg umkehrend!?), was ich verstehen kann, da es die Feinfühligkeit im Anfangs-Bereich erhöht, bis die Innenkette beginnt in Gegenrichtung zu laufen. Ob 50:50 oder 70:30 gute Werte sind müsste man testen.
Die EMK in der PWM-Pause bzw. die Belastung der Endstufe und der Grad der Zuschaltung müsste man ebenfalls testen. Dass die von SGS so etwas variabel eingestellt haben bzw. können, ist sehr nützlich. Ich hatte schon vermutet, dass es keine gute Idee ist die EMK in der PWM-Pause dauerhaft zuzuschalten. Vielleicht 30-50%? Alles eine Frage des Feintunings.
Zur Strombelastung... entsprechende Sicherungen wie z.B. 16-20 A sollte man wohl immer einbauen. Ich habe erst kürzlich ein Video von einem Sherman 1:16 gesehen, der durch Matsch fuhr, wo Steine in der Kette zum Blockieren führten und die 16A Sicherung ausgelöst wurde. Mit 2x100 A ist man natürlich eher auf der sicheren Seite. Blockierströme können natürlich auch das irgendwann erreichen, besonders wenn die Akkus entsprechend leistungsfähig sind. Ich denke mit den Tipps und Hinweisen bin ich gut bedient.
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26.09.2015, 00:10 Uhr
Oldchap
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Na ja, in 1:6 ist naturgemäß alles ein paar Nummern größer. So habe ich mal den Innenwiderstand der Motoren gemessen und komme damit auf einen ohmschen Kurzschlußstrom von ca. 100 A je Motor. Deshalb arbeite ich z.B. auch bei den Hauptleitungen mit Kabelquerschnitten von 16 qmm. Und ja, auch unsere Erfahrung ist, daß sich das Fahrverhalten der Panzerchen mit zunehmender Größe dem der Originale nähert.
Aber das spielt letztlich keine Rolle, denn auch bei 1:16 will man ja meist so vorbildgetreu wie möglich fahren. Da werden auch Metallketten und haltbarere Laufwerke montiert; es werden Metallwannen eingesetzt usw. usw. Dennoch haben diese Modelle im Gelände in bestimmten Fällen sogar Vorteile gegenüber 1:6, eben weil sie doch noch relativ leicht sind. Wo ein solches Modell noch über Erdkrumen etc. weggleitet, sinkt die Kette beim Großen schon ein. Eine eingesunkene Kette schiebt bei Querbewegungen (Kurven) das "Material" zur Seite bzw. türmt es auf und blockiert sich damit evtl. sogar selbst; zumindest erfordert jede Bewegung dann ziemlich viel Antriebskraft. Besteht das Material z.B. aus Feinschotter / Split, ist das Fahrwerk sogar akut gefährdet. Auch z.B. feuchter Sand ist nicht ohne; sicherlich auch nicht bei 1:16. Wo das hinführen kann, zeigt das folgende Bild. Die Sandschicht zwischen Kette und Laufrollen ist teils über 5 cm dick; die Kette ist aufs Äußerste gespannt. Der Fahrstrom bei dieser Wendung im feuchten Sand betrug 55 A; der Sand im Leitrad in der Rille für die Führungszähne war so fest, daß ich ihn regelrecht herausmeißeln mußte:
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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30.09.2015, 19:12 Uhr
Hobbes
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Sieht super aus, in so einem Gelände macht das Fahren erst richtig Spaß. Leider ist das dann wie mit kleinen Kindern, die im Dreck spielen. Hinterher muß auch alles sauber gemacht werden. 55 A sind dann ca. 20-30A pro Motor. Nasser Sand scheint auch eine arge Belastung für den Antrieb zu sein.Von Herstellern wird auch manchmal geraten, nicht auf Gras oder nassem Laub zu fahren. Nebenbei... besonders gelungen finde ich den Eimer. Ein richtiges Alleinstellungsmerkmal. Ich werde dann mal bei Gelegenheit, wenn ich irgendwann mein 1:16 Tiger Chassis fertig habe, von meinen Erfahrungen bzw. Erprobungen berichten.
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