Elektrifiera en jordbruksrobot eller skördemula
Ogräsrobotar, skördemulor och små bandtransportörer blir allt vanligare på fälten och i vingårdarna. De har en sak gemensamt: de rör sig långsamt, under lång tid, i svåra förhållanden. Deras motorisering har nästan ingenting gemensamt med den hos ett snabbt fordon. Denna guide förklarar hur man väljer rätt.
Det viktigaste
- En jordbruksmaskin behöver vridmoment vid mycket låg hastighet, under flera timmar, inte topphastighet.
- Maskiner med två hjulaxlar eller banddrift kräver två motorer som styrs tillsammans.
- Lera, damm, tvättvatten: elektroniken måste skyddas därefter.
- Batteriet dimensioneras utifrån den faktiska arbetsdagen, inklusive lutningar och last.
Vridmoment vid låg hastighet
En ogräsrobot rör sig i gångtakt, men den måste kunna starta i uppförsbacke, lastad, i lös jord. Det är alltså vridmomentet vid mycket låg hastighet som avgör valet av motor. Två lösningar finns: en navmotor med högt vridmoment i varje hjul, eller en snabbare motor följt av en växel. Växeln möjliggör en mindre och lättare motor, till priset av en mekanisk del till att underhålla.
Styrning vid mycket låg hastighet kräver också en exakt styrenhet: utan sensorer har en motor svårt att uppskatta sin position vid stillastående och start. På en jordbruksmaskin är positionssensorer nästan alltid nödvändiga. Se vår guide om Hall-sensorer, kodare och resolvers, och den om sensorlös observatör, som förklarar dess begränsningar vid låg hastighet.
Två motorer, en riktning
En bandtransportör eller en robot med differentiell styrning svänger genom att låta sina två sidor rotera med olika hastigheter. De två motorerna måste därför styras tillsammans, på ett koordinerat sätt. En dubbel styrenhet, som styr båda motorerna, förenklar kablage och koordinering.
Tåla terrängen
En jordbruksmaskin körs i lera, damm, regn och körs genom tvättanläggningar. Styrenheten och batteriet måste vara inneslutna i vattentäta höljen, kontakterna valda för utomhusbruk, och kylningen utformad utan direkt luftintag. Vibrationer och stötar är konstanta: fästen och kablar måste vara dimensionerade för detta.
Batteriet för arbetsdagen
Säsongen väntar inte. Batteriet måste täcka en faktisk arbetsdag, med lutningar, last och upprepade starter. Mätning i fält under en typisk dag är bättre än alla teoretiska beräkningar. BMS måste kunna kommunicera med resten av maskinen, ofta via CAN-buss, så att styrsystemet känner till laddningsstatusen.
Dialogen med styrsystemet
På en robot är det inte en förare som styr motorerna utan en styrdator. Styrenheten måste ta emot sina hastighets- eller vridmomentinstruktioner, skicka tillbaka sina mätvärden och felmeddelanden, och stanna korrekt vid förlust av kommunikation.
Vad Rage gör för agritech
Vår konstruktionsavdelning designar den elektriska drivlinan för lätta jordbruksmaskiner: motorer valda för vridmoment vid låg hastighet, dubbla styrenheter, batterier dimensionerade för dagen och uppföljning av varje maskin i RageLink. Se vår sida om jordbruk och vinodling.
Verkstadens råd
Planera från början hur maskinen ska stanna vid fel: kommunikationsbortfall, tomt batteri mitt på fältet, blockerad motor. På en robot utan förare är detta en säkerhetsfråga snarare än en komfortfråga.
För den generella metoden, se vår guide elektrifiera en maskin, var ska man börja.
Vanliga frågor
Navmotor eller motor med växel?
Navmotorn är enkel och kräver inget mekaniskt underhåll; motorn med växel är lättare och mer kompakt för samma vridmoment vid hjulet. Valet beror på tillgängligt utrymme, vikt och åtkomst för underhåll.
Behövs positionssensorer på motorerna?
För en maskin som ofta startar med last och rör sig mycket långsamt, ja i de flesta fall: de säkerställer ett tydligt vridmoment direkt från start.
Kan styrenheten ta emot order från en styrdator?
Ja, förutsatt att den har en digital anslutning, vanligtvis en CAN-buss, och ett protokoll som är överenskommet med styrsystemet.
Kan ni arbeta med små serier?
Ja: vi arbetar från prototyp till små och medelstora serier, de vanliga volymerna för tillverkare av robotar och bärare.