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  1. 2012.10.21 프로토 타입 테스트.. 1
  2. 2012.10.16 commuter booster 카피판!!! 프로토타입...
  3. 2012.10.15 토크 부족.!!!
  4. 2012.10.12 부품을 디자인하다..
  5. 2012.10.08 변속기esc가 도착했다. - TURNIGY Tz85A
  6. 2012.09.28 역사속의.. 쿨픽스 950
  7. 2012.09.28 터니지 6A용 ESC 매뉴얼
  8. 2012.09.27 자작 friction drives 용 컨트롤러..
  9. 2012.09.27 commuter booster 에서 구동 중에만 모터가 바퀴에 달라붙는 원리... 1
  10. 2012.09.27 Friction drives bicycle 에 대하여.. 연구하다. #1

프로토 타입 테스트..

일단 데드스탑(dead-stop) 의 클램핑 방식이 허접하여, 탄천에서의 테스트는 실패했다.


데드스탑으로 쓰인 구조물이 잘 고정이 안되서 풀려 모터가 프레임에 닿아버리는 사태 발생..


클램프를 새로운 형식으로 바꿀 수 밖에 없었고.. 집에서 교체 후에 집 앞에서 테스트해봤다.


일단 테스트는 성공이다.





그러나 문제점이 발생됐는데 속도를 올리면 무슨 귀뚜라미 소리같은게 난다.


아무래도 슬립이 일어나서 나는 소리 같다. (정확히는 파악이 안된다)




commuter booster 카피판!!! 프로토타입...

모터 engagement 를 위한 부족한 토크를 채우기 위해서 토션 스프링을 삽입했다.

 

모터가 꽤나 무겁기 때문에 중력의 영향이 어마어마한 것이다.

 

비용 추가를 말하자면, 토션 스프링 구조는 간단하지만 아무래도 주문 제작이라서 가격이 ㅠ.ㅜ

 

대량 생산이 들어가면 얼마든지 싸질수 있을텐데..안타깝다.

 

어쨌든, 토션 스프링을 넣어 테스트를 시작했는데

 

초기 구동시에 파워 서플라이에서 ocp 를 친다.

 

 참고로.. 파워서플라이는 24v, 5a 짜리이다. 배터리에 비해선 턱없이부족한 용량..

 

잠시 코드를 수정했다. (전류량이 서서히 증가하도록 코드 중 딜레이 부분을 5 -> 20 으로 증가시켰다.

 

 

토크 부족.!!!

모터를 바퀴에 붙이는 건 모터의 회전에 의한 반작용 토크 때문이라고 생각되었다. (전에 올린 글 참조)


그러나, 오늘 실험결과 토크가 발생하는 건 맞는데,


모터의 무게를 이길 정도의 토크는 아니다. 대략 2~3 도 움직이고 만다.


2~3도 움직여서 붙이는건 바퀴 사이즈의 마진 범위이다.


ps. 자전거가 싸구려라 그런지 바퀴가 정확히 축을 중심으로 도는게 아니더군. 바퀴의 반지름 R 에 델타값이 존재한다.


따라서, 모터를 바퀴에 붙일 때에는 스프링등을 사용해야할 이유가 발생한다.




부품을 디자인하다..




이것 저것 디자인해봤다. 아직 갈길이 멀다.


변속기esc가 도착했다. - TURNIGY Tz85A

ESC 와 프로그래밍 카드가 도착했다.


일단 ESC에 코넥터가 붙어있지 않으므로, 코넥터를 붙인다.


잠깐 팁이 있다면, 캡톤 테입 등으로 코넥터를 둘둘 말아서 바이스에 물린다음 연결 부분에 납을 채우고...


연결 부분 측면에 인두를 대고 있으면, 납이 녹아서 수은처럼 변한 것을 볼 수 있다.


이 때에 전선을 푹 쑤셔넣고 계속 인두로 열을 가하면 깨끗하게 붙는다.


물론 몇번 해보는 요령이 필요하다.


참고로 esc 내에 코넥터가 포함되어 있지 않으므로, 4mm 코넥터를 사는 것을 잊으면 안된다.


친절하게 링크를 찍어둔다.


http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=9283


다음은 코넥터를 붙인 사진이다.




프로그래밍 카드용 매뉴얼은 독일어로 되어 있어서 구글로 영어로 번역하여 올려둔다.


PROGAMMIERKARTE FOR GOVERNOR TURNIGY Tz85A

instructions:

Please close the program card as follows:

Controller with BEC: Please first remove the battery from the controller and then drive the power cable from the controller in the upper right corner of the programming card infected (- + U). Then connect the drive battery back in, after a few seconds, the LED display under the "Menu" on a programmable parameter (see table) and in the "Value" field the current setting of the parameter.


Controllers without BEC: Please first remove the battery packs from the controller and then the power cord or cable programming (for controllers with 2 power cables, it is the shorter of the two) in the upper right corner of the programming card infected (- + U). Then connect the drive battery back in and then the receiver battery to the programming card (top right (- +), after a few seconds, the LED display under the "Menu" is a programmable parameter (on table) and in the "Value" field the previous setting of the parameter.


The following parameters can be programmed:

First battery Type

Second brake

Third Motortiming

4th start-up behavior

5th Undervoltage shutdown

6th Abschaltcharakter at undervoltage

7th Engine - reverse

8th Governor - Fashion

9th Clock - frequency


To program the values ​​you need to press the "ITEM" button and therefore you scroll through the menu to reach the parameters have the change you want. With the "VALUE" button set the respective setting, this is displayed in the "VALUE" LED display. Once you have made your settings, press the "OK" button. After about 2 seconds appears a bright line in the middle of the "VALUE" LED display, this will signal that the settings have been made.

With the "RESET" button to reset the controller to its factory settings.

The following table shows the possible settings:


Programmierbare     Parameter

Einstellwerte

1

2

3

4

5

6

1

Batterietype

NiMh/Nicd

LiPo

Life

 

 

 

2

Bremse

Weich

 Hart

 

 

 

 

3

Timing

Automatik

Niedrig

Hoch

 

 

 

4

Anlaufverhalten

Sehr Weich

Weich

Hart

 

 

 

5

Unterspannungs                   Abschaltung

2,8V/50%

3,0V/60%

3,2V/65%

 

 

 

6

Abschaltcharakter bei Unterspannung

Herunter Regeln

Abschalten

 

 

 

 

7

Motor-Drehrichtung ändern

Positiv

Reverse

 

 

 

 

8

Governor Mode

Aus

Governor Niedrig

Governor    Hoch

 

 

 

9

Takt - Frequenz

8 KHz

16 KHz

 

 

 

 






역사속의.. 쿨픽스 950

내 첫번째 카메라는 sdc 80 인가 뭐신가 하는 샘숭에서 나온 80만 화소의 디카였다.


그 용량도 거대했던 16메가 SMC 메모리를 사용했으며, 첫 월급 탔던 기념으로 산거였다. 그 당시 매니저가 쓰던 걸 보고 부러워서 냉큼 질렀지..흠


그러나, 사진에 취미가 없었기에 곧 장롱신세를 면치 못했는데,,


이를 어여삐 여긴 친구가 빌려간 후...잘 활용되어 약간 빛을 보는가 싶더니,


이내 다른 디카에 의해 찬밥신세.. 그리고, 나에게 다시 돌아온 후엔 장터로 고고..


그 다음으로 산 디카가 바로 쿨픽스950 이다.


나름 그 당시에 제일 잘나가던 니콘의 명기였다. 


무려 200만 화소이니 80만 화소보다 2.5배 좋아졌지만, 광학 성능 뭐시기 어쩌고 해서ㅓ, 실제적으로는 10배 이상 좋아졌다고 봐야지.


일년 쯤 후에, 올림푸스의 배가레스로 바꿈질 하기 전까지 이리 저리 돌려가며 잘 썼는데.... 


결국 배가레스를 사기 위한 돈이 모자라 장터로 고고...


이렇게 디카 바꿈질 라이프의 시작과도 같은 기종이지만 그 당시에 소유했던 950 은 이미 없다.


우연히도,


몇년 전 필요에 의해 친구의 쿨픽스950 을 인수받고 아직 소장 중이다. (소유가 모호하다)


혹시나 다큐 사진이 될지도 모르는 이놈의 영정 사진을 올린다.




터니지 6A용 ESC 매뉴얼

그렇다. 이러하다.





자작 friction drives 용 컨트롤러..

인생 간단하게... 아두이노로 


가변저항을  a0 핀에 연결


최대속도는 가변저항으로 설정된다.


3번 핀에 연결된 택스위치로 on-off  한다.


택 스위치를 누르면 서서히 속도가 높아져서 가변저항으로 설정된 속도에 도달하면 유지.


택 스위치를 떼면 esc 가 꺼진다.


9번핀 pwm 출력 --> 변속기 연결


3번핀 -- 풀다운 저항 연결 후 택 스위치 (VCC와 연결)


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프로그램


#include <Servo.h> 


#define  MIN_TIME    1100

#define  MAX_TIME    1900

#define  IN_PIN      3


Servo myservo;  // create servo object to control a servo 

                // a maximum of eight servo objects can be created 


unsigned short pos = MIN_TIME;    // variable to store the servo position 


unsigned short v_max = pos;

 

void setup() 

  pinMode(IN_PIN,INPUT);

  myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object 

  myservo.writeMicroseconds(MAX_TIME);


  while(1) {

    if(digitalRead(IN_PIN) == HIGH) {

      myservo.writeMicroseconds(MIN_TIME);

      break;

    }

  }  

 

 

void loop() 

    v_max = analogRead(0);

    v_max = map(v_max,0,255,MIN_TIME,MAX_TIME);


  if(digitalRead(IN_PIN) == HIGH) {

    pos++;

    if(pos > v_max) pos = v_max;    

  } else {

    pos = MIN_TIME;

  }

    myservo.writeMicroseconds(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos' 

    delay(5); // 50

}

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


회로에 땜질을 했다.




버튼을 누르면, 노브에 설정된 만큼 미니멈에서 PWM 이 증가한다.


ESC 가 주변에 없어서 일단 서보 모터를 이용해 테스트를 해보았다.




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PS. 소스를 약간 수정했다.


일반적인 변속기의 경우 전원 ON 일 때 쓰로틀 MAX 가 되어야 하며,


삐X셀의 개수 만큼의 소리가 난 후에 쓰로틀이 MIN 이 되어야 구동된다.


따라서, 전원 연결 후에 부저 음이 난 후, 버튼을 누르면 "대기" 상태가 되도록 다시 프로그래밍을 했다.


commuter booster 에서 구동 중에만 모터가 바퀴에 달라붙는 원리...

이를 위하여 commuter booster 에 올라온 사진을 꼼꼼히 볼 수 밖에 없었는데,


어떤 특별한 기계 장치 없이 튜브에 고정된 회전축과 토션 스프링 두개로 이뤄져 있다.


스위치를 켜면 동작하는 무슨 서보 모터라고 있을거라고 기대했는데 구조가 너무 단순해서... 


원리를 파악하는데 조금 시간이 걸렸지만, 곧 알게 되었다.





친절하게도 직접 그려봤는데,


빨간색 화살표 방향으로 모터가 돌면, 반작용에 의해서 모터를 지지하는 바는 반대방향의 토크를 가진다.


그러나, 바의 다른쪽 끝이 고정되어 있기 때문에, 고정축을 중심으로 반대방향의 토크가 발생한다.


모터가 멈출 때에는 토션 스프링에 의해서 제자리로 복귀한다.


이 힘이 얼마나 쎌지는 모르나, 동영상을 보면 바퀴에 잘 달라붙어 있으니... 믿을 수 밖에 ㄷㄷㄷ


Friction drives bicycle 에 대하여.. 연구하다. #1

가장 유명한 e-bike friction drives 사이트들...


http://www.eboo.st/index.php?main_page=page&id=1


https://sites.google.com/site/commuterbooster/home


이 있다.


키트의 기본 구성은 대략 300불로 시작한다. (비싸다)


왜냐하면, 모터와 ESC 배터리등이 빠진 가격이기 때문.!!


따라서 저런 자재들은 따로 구매를 해야한다.


..


일단 모터의 선정에 있어서


kph = battery volts * motor diam in mm * motor KV / 5305

라는 간단한 수식을 찾는다.

주로 사용하는것은 지름이 63mm 인 모터이며 50mm 인 모터를 사용하는 경우 작고 가볍게 만들 수 있으나 언덕등을 오르는 건 포기해야한다.


모터의 샤프트는 6파이 이상을 사용하는 것이 내구성에 문제가 없다고 보이며, 대부분의 63mm 이상의 모터는 8파이 이상의 샤프트를 가지고 있다.


commuter booster 에서 추천하는 모터는 다음과 같다.


 MotorsTGY AERODRIVEXP SK SERIES 63-74 170KV / 3250W$60
 MotorsTURNIGY AERODRIVE SK3 - 6374-192KV BRUSHLESS OUTRUNNER MOTOR$80
 MotorsTURNIGY AERODRIVE SK3 - 6374-168KV BRUSHLESS OUTRUNNER MOTOR$80
 MotorsHXT 63-74 200kv Brushless Outrunner (Eq:5240)$60
 MotorsC6374-180kv Brushless Outrunner Motor$57
 MotorsTurnigy Aerodrive SK3 - 6364-190kv Brushless Outrunner Motor$70
 MotorsAeolian C6374 KV200 Outrunner Brushless Motor silver and Black$65


대략 취미도시를 이용하면 저 가격으로 위 모터를 구할 수 있다. 기본적으로 모터 가격만 10만원을 깔고 가는 것이다.

ESC 는 85A 짜리를 이용한다. rc용 브러쉬리스 모터는 홀 센서가 없기 때문에 동기화 문제가 발생한다.

ESC 구현해 놓은 소스를 조금 보면, 각 상에 흐르는 전류를 센싱하여 위상을 계산하곤 하는데..

저가의 esc 를 사용하면 이런 위상 동기화 문제가 발생하는 것 같다.

어쨌든, 남들이 추천하는 esc+ 모터 조합을 사용함으로써 이러한 문제를 빗겨가자.


가격도 나름 저렴하지만 5만원선 ㄷㄷㄷ

하지만 돈 들어가는 고비는 넘겼다... 라고 생각하는 순간 복병이 또 나온다.

그건 E-bike 의 꽃이라고도 할 수 있는 배터리 문제이다.

5Ah 짜리 배터리를 사용하는 경우에, 모터가 평균 30A 정도를 소비한다고 치면 10분이면 배터리가 바닥난다.

5S 의 경우 기본 전압이 18.5V 이므로 이 경우에 대략 555W 의 전력을 소비한다 

(물론 이보다 적게 흐르길 기대한다)

만약 모터가 100%의 효율로 1마력의 파워를 낸다면 30A 보다 더 흐를 수도 있다는 사실..

이런 마찰류의 구동계는 그야말로 페달질의 보조 수단임을 다시 한번 상기해야한다.

어쨌든, commuter booster 는 4개의 배터리를 병렬 연결하여 20Ah 를 사용하는 방법으로 해결하였다.

이 때에도 40분 정도면 배터리가 바닥이 날 것이다.

다음 고비는 기구물의 설치이다.

아무래도 cnc 가 있기 때문에 이 부분은 부담이 덜 가긴 하지만, 환봉 가공 등 직접 가공할 수 없는 부품도 있다.

다음 편에 계속..



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