Elektrifikace zemědělského robota nebo sběrného vozítka
Roboti k odstraňování plevele, pomocné stroje pro sklizeň a malé pásové transportéry se stále častěji objevují na polích a ve vinicích. Mají jednu společnou vlastnost: pohybují se pomalu, po dlouhou dobu a v náročných podmínkách. Jejich pohon je naprosto odlišný od pohonů rychlých vozidel. Tento průvodce vysvětluje, jak takový pohon vybrat.
Nejdůležitější
- Zemědělské stroje potřebují vysoký točivý moment při velmi nízkých otáčkách, a to po dobu několika hodin, nikoli vysokou rychlost.
- Stroje s dvěma řadami kol nebo s pásy vyžadují dva motory, které jsou řízeny společně.
- Bláto, prach, voda z mytí: elektronika musí být odpovídajícím způsobem chráněna.
- Baterie je dimenzována s ohledem na reálnou denní pracovní dobu, včetně stoupání a přepravované zátěže.
Vysoký točivý moment při nízkých rychlostech
Robot určený k odstraňování plevele se pohybuje pomalu, ale musí být schopen rozjet se do kopce, zatížený, v měkké půdě. Proto je to točivý moment při velmi nízkých otáčkách, který určuje velikost motoru. Existují dvě možnosti: motor v náboji kola s vysokým točivým momentem, nebo rychlejší motor doplněný o převodovku. Převodovka umožňuje použití menšího a lehčího motoru, ale za cenu přidání dalšího mechanického prvku, který vyžaduje údržbu.
Řízení při velmi nízkých rychlostech také vyžaduje přesný ovladač: bez senzoru motor odhaduje svou polohu při zastavení a rozjezdu nepřesně. U zemědělských strojů jsou senzory polohy téměř vždy nutné. Prohlédněte si náš návod o senzorech Hall, kodérech a resolverech a také ten o pozorovatele bez senzoru, který vysvětluje jeho omezení při nízkých rychlostech.
Dva motory, jeden směr
Pásové vozidlo nebo robot s diferenciálním řízením se otáčí tím, že otáčí svými dvěma stranami různými rychlostmi. Proto musí být oba motory řízeny společně a koordinovaně. Dvojitý ovladač, který řídí oba motory, zjednodušuje zapojení a koordinaci.
Odolávání terénu
Zemědělské vozidlo je vystaveno provozu v blátě, prachu a dešti, a je čištěno vysokotlakým čističem. Řídicí jednotka a baterie musí být uzavřeny v vodotěsných krytech, konektory musí být určeny pro venkovní použití a chlazení musí být navrženo tak, aby nedocházelo k přímému vnikání vzduchu. Vibrace a nárazy jsou trvalé, proto je nutné zajistit pevné upevnění a odolné kabeláž.
Baterie na celý den
Sezóna nečeká. Baterie musí vydržet celý pracovní den, včetně stoupání, zatížení a opakovaných startů. Měření v reálných podmínkách během typického dne je lepší než jakýkoli teoretický výpočet. BMS (Battery Management System) musí být schopný komunikovat se zbytkem systému, často prostřednictvím CAN sběrnice, aby systém navigace znal stav nabití.
Dialog s navigací
U robota neřídí motory řidič, ale řídicí jednotka. Tato jednotka musí přijímat zadané hodnoty rychlosti nebo točivého momentu, odesílat zpět naměřené hodnoty a informace o případných závadách, a musí být schopna bezpečně zastavit v případě ztráty komunikace.
Co společnost Rage dělá pro sektor zemědělských technologií
Náš vývojový tým navrhuje elektrický pohon pro lehké zemědělské stroje: motory vybrané pro vysoký točivý moment při nízkých otáčkách, duální řídicí jednotky, baterie dimenzované pro celodenní provoz a sledování každého stroje prostřednictvím RageLink. Prohlédněte si naši stránku zemědělství a vinohradnictví.
Tipy pro servisní techniky.
Ještě před zahájením provozu je nutné promyslet, jak se zařízení zastaví v případě poruchy: ztráty komunikace, vybití baterie během jízdy, zablokování motoru. U robotů bez řidiče je bezpečnost prioritou, a teprve poté komfort.
Pro obecný postup, viz náš návod jak elektrifikovat stroj, kde začít.
Často kladené otázky
Motor v náboji nebo motor s převodovkou?
Motor v náboji je jednoduchý a nevyžaduje žádnou mechanickou údržbu; motor s reduktorem je lehčí a kompaktnější a nabízí stejný točivý moment na kole. Volba závisí na dostupném prostoru, hmotnosti a snadnosti přístupu pro údržbu.
Je nutné používat polohové senzory na motorech?
Pro zařízení, které se často spouští v zátěži a pohybuje se velmi pomalu, ano, ve většině případů: zajišťují okamžitý točivý moment při startu.
Může ovladač přijímat příkazy od řídicí jednotky?
Ano, za předpokladu, že má digitální rozhraní, obvykle sběrnici CAN, a že používá protokol, který je kompatibilní se systémem řízení.
Můžete vyrobit malou sérii?
Ano: Pracujeme od prototypů až po malosériovou a středně velkou výrobu, což odpovídá obvyklým objemům výrobců robotů a elektrických kol.