Direktdrift montering ?

[AstroFriend]

Hej alla som kämpar med mekaniska problem i monteringen, typ oprecisa snäckväxlar, glapp och så vidare.

Visst vore det en dröm att skippa allt detta dyra mekaniska elände?

Glädjande är att se astronomi sektron även på amatörsidan börjat prova med direktdriven montering. Ganska vanligt i industrin sedan långt tillbaks.

Här är några exempel för er som inte läst om det tidigare:
http://www.pulsar-optical.co.uk/prod/as ... m-500.html

http://www.astrosysteme.at/eng/mounts.html

Kanske inget för den fattige amatören i nuläget men spännande. Men i princip borde det vara en billigare teknik än precisionsfrästa snäckväxlar, bara det blir lite mer beprövat och större volym.

Egentligen borde det inte vara så svårt att bygga själv om man har tillgång till lite utrustning, här är ett exempel på en modig fransman som för ganska länge sedan gav sig på detta:

http://www.astrosurf.com/cavadore/techn ... ectdrives/

Finns ingen fortsättning så han gav kanske upp. Med egen erfaren från industrin och mekanik/elektronik kan jag tänka mig att det inte är så lätt att få bort självsvängningar i reglersystemet för de olika lastkrav som förekommer, men visst är det lockande?

Man kan dra lite paralleller med amatörbyggda vindkraftverk, inte så ovanligt med directdrive på generatorn. Man brukar ta motorerna ur tvättmaskiner som har denna typ av konstruktion.

Kanske det till och med finns någon här som gett sig på detta med direktdrift? Skriv och berätta gärna!

/Lars

[Corpze]

100 grader / s :O den kastade runt sct som ingenting ju
men priset var ju minst sagt högt :/

Men teknik blir ju billigare med åren så vem vet

[stoffe]

Att en tvättmaskinsmotor från t ex en LG tvättmaskin med direktdrift fungerar till ett vindkraftverk kan jag förstå men till en teleskopmontering så bör man nog ha en med fler steg på varvet eller med högre precision om det är en synkronmotor.

Ytterligare en leverantör av direktdrifts monteringar.
http://www.skyvision.fr/wordpress/mount ... t/?lang=en

Jag själv har tyvärr inte råd med något i den här stilen på många år framåt men priserna kanske sjunker om 5-10 år? Det ska bli intressant att följa utvecklingen.

[Starsoft]

Hej

En förutsättning för direktdrift är en vinkelgivare med hög noggrannhet på RA axeln så att drivningen kan regleras tillräckligt bra. Då tycker jag att om man nu har en sådan vinkelgivare så bör det inte spela så stor roll vilken typ av drivmotor och växel man använder, direktdriften i sig om man har en sådan tillför väl inget annat än hög högsta hastighet (och eventuellt reglerproblem) vilket väl är marginellt användbart.

De kit med vinkelgivare som finns att köpa för konvertering av EQ6 och andra monteringar verkar ge ungefär det resultat man kan förvänta sig, kombinerar man en sådan sats med en bra pekmodell så misstänker jag att man kan få lika bra resultat som med de allra dyraste monteringarna om man inte överbelastar monteringen. Sannolikt kommer ett sådant kit även för EQ8 som då lär bli en totalt överlägsen montering om man ser till pris/prestanda.

Sen har ju jag uppfattningen att man för att nå bästa möjliga resultat ändå alltid måste guida och då går det för det mesta rätt bra även med en enklare montering.

Anders

[AstroFriend]

Hej!
LG:s motorer är lite väl kraftiga och stora för en montering, 300 till 600W och omkring 30cm i diameter har jag för mig, men skulle nog gå att använda till större teleskop, man behöver ju inte utnyttja hela effekten. Största nackdelen är att de matas med 230 Volt AC vilket efter likriktning ger 320 Volt DC vilket är lite olämpligt. Upplösningen löses med vinkelgivaren. Kanske mer lämpligt att utgå från elcyklar som har direktdrift, brukar ha tiotalet poler, fortfarande lite onödigt hög effekt. Dessa direktdrivna motorer är ju DC motorer med elektronisk kommutator och har i regel permanentmagneter och tre faser och många poler för att få högt moment. Men läs här för lite bättre förklaring: http://en.wikipedia.org/wiki/Brushless_ ... tric_motor .

De amatörbyggda direktdrivna motorer som jag setts byggs i regel upp från grunden med egna lindningar o magneter. Har varit avancerade lösningar, tillex. lindningarna har varit flerlagerskrestkort.

Kugghjulslösningar medför med nära automatik glapp, går att lösa på lite olika sätt. På teleskopet NOT, Nordic Optical Teleskop som står på LaPalma har man inte kugghjul på kritiska ställen utan friktionshjul och hydraldrift om jag minns rätt, var nog Bofors, naturligtvis, som konstruerade det, bra likt ett kanontorn. Fler finurliga lösningar finns, tillex. hela monteringen rider på en oljefilm. Hydraulmotorer ger en "kall" konstruktion som är bra vid IR foto. Primärspegeln (2.5m) vilar på flera luftkuddar som regleras kontinuerligt för att hålla spegelns form.

Vindkänslighet är svårt att reglera bort med ett system som har glapp ingbyggt, det löser man elegant med directmotordrivning, ofta med stort moment så man kan få ned regler/insvängningstiden, med hög tidsupplösning på guidekameran kan man dra nytta ev det. Utvecklingen går ju mot bättre teleskop och kameror som ökar kraven på hela systemets kvalité för att komma till sin rätt.

En vanlig lägesgivare när man söker hög upplösning är de i form av magnetisk tejp som man anbringar på någon lämplig utformad (cirkel) del på monteringen. En magnetisk pickup fångar upp signalen. Eventuella fel i precisionen på den svarvade cirkeln kalibreras enkelt bort. Större diameter medför bättre upplösning. Men utvecklingen går ju fort inom tekniken så den lösningen kanske är omsprunget idag.

Vad man skall ha hög hastighet till, har man tillgång till det kommer man nog på något intressant. Satelliteföljning som man började med för många år sedan möjliggjordes ju med den tekniken som kom då. Tyckte det var väldigt imponerande när de fångade rymdskytteln på bild med detaljer av vingar och annat. Dags att fundera i nya banor så man är först nästa gång :-)

/Lars

[bjorne]

Hej

En förutsättning för direktdrift är en vinkelgivare med hög noggrannhet på RA axeln så att drivningen kan regleras tillräckligt bra. Då tycker jag att om man nu har en sådan vinkelgivare så bör det inte spela så stor roll vilken typ av drivmotor och växel man använder, direktdriften i sig om man har en sådan tillför väl inget annat än hög högsta hastighet (och eventuellt reglerproblem) vilket väl är marginellt användbart.

De kit med vinkelgivare som finns att köpa för konvertering av EQ6 och andra monteringar verkar ge ungefär det resultat man kan förvänta sig, kombinerar man en sådan sats med en bra pekmodell så misstänker jag att man kan få lika bra resultat som med de allra dyraste monteringarna om man inte överbelastar monteringen. Sannolikt kommer ett sådant kit även för EQ8 som då lär bli en totalt överlägsen montering om man ser till pris/prestanda.

Sen har ju jag uppfattningen att man för att nå bästa möjliga resultat ändå alltid måste guida och då går det för det mesta rätt bra även med en enklare montering.

Anders

Jag tror att de bästa bilderna vi sett här på Astronet är tagna oguidade ?
Eller har jag fel ?
/B

[Starsoft]

Hej

Jag tror att de bästa bilderna vi sett här på Astronet är tagna oguidade ?
Eller har jag fel ?

Om du med det menar att det skulle vara någon fördel att köra oguidat när det gäller bildkvalitet så har du fel, enda skälet jag kan se till att köra oguidat är att det är enklare.

Anders

[bjorne]

Hej

Jag tror att de bästa bilderna vi sett här på Astronet är tagna oguidade ?
Eller har jag fel ?

Om du med det menar att det skulle vara någon fördel att köra oguidat när det gäller bildkvalitet så har du fel, enda skälet jag kan se till att köra oguidat är att det är enklare.

Anders

Ja, det kan jag så klart hålla med om att det blir mycket enklare.
Vad jag menade var att om man har en bra montering så behövs inte nån guidning och det innebär ju per automatik att det blir enklare.
Men nu kör ju förvisso tydligen tex. Mats Sporre guidat trots att han har en ASA som inte behöver någon guidning enl. deras egen "reklam".

Many of our clients have confirmed, that sharper and better images are produced through ASA‘s Direct
Drive Mounts, than images delivered by other high-end mounts with auto guiding! With ASA mounts
you can use 100% of all your raw image data as wind gusts or traversing clouds will not throw
the mount of balance

Du kanske har rätt, jag har för lite erfarenhet av dylikt.

/B

[AstroFriend]

Bäst med oguidat? Har inte funderat på det, men intressant fråga. Mina egna enkla foton ger ju inget underlag i denna diskussion, utan får fundera mest. För min del skulle aldrig bli några stjärnlika bilder utan guidning då mitt teleskop alltid står felinriktat på min balkong.

Men klart med ett fast observatorium ordentligt inriktat, hög mekanisk precision på montering och inte för långa exponeringstider kanske det ligger något i det. Och det är väl så också, att har man så fina förutsättningar då har man också bra teleskop och kamera. Kanske framförallt har man valt en en plats där de atmosfärsiska förutsättningar är bra, eller inte, man bygger sitt observatorium där man bor oavsett om det är en bra plats eller inte.

Relativt en enklare montering, snabbt uppställd, men med guidning. För att en guidekamera skall kunna rätta till ett fel måste ju felet uppstå först. Fast det gör ju den på bråkdelar av en pixel på huvudkameran. Om sedan regleringen verkligen kan hantera det med samma precission är en annan fråga. Med en enklare lättare utrustning blir man mer mobil och kan välja plats att observera ifrån.

Men atmosfär, upplösning, fokallängd och mycket annat avgör nog när oguidat resp. guidad har sin fördelar.

När du säger att de oguidade ser bättre ut, är det upplösning vi pratar om, eller bara ett bättre fotografiskt intryck? Vilka fokallängder rel. pixelsize avser du eller gäller det generellt?

Blir intressant att se kommentarerna på din fundering/fråga!

/Lars

[bjorne]

Om jag förstått det rätt så har både Jonas Grindes och Per Frejfalls fantastiska bilder tagits oguidade.
Men jag menade ju självklart inte att alla fina bilder i galleriet är tagna oguidade.
Det finns säkert massor av bilder som använt guidning av någon form men det framgår ju inte alltid i kommentaren.
Kanske ytterligare ett alternativ man kunde lägga till när man laddar upp bilder i galleriet ?

[perfrej]

Det här, mina herrar, är en intressant diskussion och ett av mina favoritämnen. Låt oss börja med direktdrivna motorer och ta ASA som exempel. De gör den biligaste på marknaden och dessutom är den riktigt bra.

Motorn kräver en synnerligen tajt kontrolloop för att fungera. Återkopplingen behöver göras hundratals gånger i sekunden och det enda input man kan ha för att bedöma axelns vinkelposition är riktigt bra avkodare. De behöver inte vara absoluta, något som visas av ASA DDM60 som har relativa givare (DDM85 har absoluta). För att kunna "tracka" måste noggrannheten vara långt under en bågsekund. Det betyder att monteringen av avkodaren måste göras med extremt hög precision.

En direktmotor som förlorar strömmen blir helt lealös. Skulle man starta en slew på 10°/s och sedan tappa strömmen kommer monteringen att glatt fortsätta enligt den fart det hann bli och sedan påverkas i stort sett bara av teleskopets obalans - eller första bästa mekaniska stopp (läs "kamera" om det är en refraktor).

Eftersom kontrolloopen är så tajt är den helt central i monteringens funktion. Här har ASA (och nej, jag hatar inte ASA och tycker dessutom att det är fina monteringar) gjort misstaget att placera HELA motorloopen i den dator som styr monteringen, och windowsprogrammet som sköter det hela (Autoslew). Det fungerar fantastiskt bra men, och detta är för mig ett stort MEN, kommunikationen sker med USB. Vi vet alla hur tillförlitliga kontakter, sladdar och drivrutiner är... De är förvånansvärt tillförlitliga givet förutsättningara, det får man erkänna, men monteringen blir totalt lealös - eller får frispel - om USB-kommunikationen rasar.

En direktdriven montering styrs av tonvis av parametrar som styrprogramvaran antingen måste få sig serverade eller, genom "tuning" med programvaran, räkna sig till. De är olika för varje motor, och dessutom olika beroende på vilken last monteringen för tillfället har. Nu går detta snabbt och smidigt med ASA:s koncept, men kvar står beroendet av PC:n.

Jag skulle köpa en ASA i morgon om de löste följande:

- Elektriskt avaktiverade friktioner (solenoidtyp, "normally friction", "powered non-friction")
- En vettig controller INNE i monteringen för motorstyrning och pekmodellhantering
- Firmwarebaserad motortuning och balansering

Med andra ord, om min PC får spunk eller USB-kommunikationen fallerar så vill jag att monteringen fortsätter att tracka tills den når meridianen. Om strömmen går skall mekaniska friktioner falla på plats så att monteringen inte blir lealös.

Detta kommer i andra monteringar, det är jag säker på. Jag tror inte att direktdrivna stora teleskop ramlar ihop om strömmen går.

Vinkelgivare är nyckeln till framgång, oavsett drivteknik. Med absolutenkodrar kan man inkludera denna information i kontrolloopen för trackingen och vips försvinner PE och mindre glapp. Puts väck.

Vinkelgivare måste monteras på fabrik. Eftermotering till de specifikationer som krävs är inte möjligt, ändå har AP valt att tala om för sina kunder att de kan eftermontera enkodrarna när dessa släpps i höst. Software Bisque säger däremot att det är en "factory installed option" med absoluta enkodrar. Vilken tror man på? Ja, inte är det AP i detta fall

Det finns ett smart sätt att få extrem noggrannhet i enkodrarna. Man monterar dem på fabrik och sedan kopplar man upp axeln mot en ännu större och noggrannare enkoder och modellerar felen i den axelmonterade enkodern. Felen läggs i en korrektionstabell - inne i monteringen, inte utanför. Har man sedan enkodrarna i den grundläggande styrloopen så försvinner de flesta fel som en normal montering har. Alla monteringar med absoluta enkodrar har inte dessa i den grundläggande styrloopen utan i stället i en extra korrigeringsloop som sker efter den direkta motorstyrningen. Inte lika bra.

Jag gjorde, som det heter, "extensive research" innan jag köpte in 10Micron GM2000HPS. Den har allt man kan önska sig utom direktdrivna motorer. Behövs det? Nej, inte med den teknik som 10Micron har använt sig av. Absolutenkodrarna är modellerade från fabrik, monteringarna har rem och snäcka, och all styrning (ALL) ligger i monteringen, inklusive pek- och trackingmodellen. Där har ni mina argument för mitt val - ett par käpphästar Lägg till det att monteringen själv mäter upp polfelet från alignmentpunkterna och sedan trackar i både Ra och Dec så har ni receptet på oguidad fotografering.

Hur bra blir det då? Tja, med min GM2000HPS har jag provat en timme oguidat med en fokallängd på 1000mm. Så här blev den (inget att ha, men runda stärnor, EN sub):



Man kan alltid guida sig fram och det tycker jag att man ska om man inte vill sopa in de pengar som en montering för oguidat kräver. Har man en montering som fixar oguidat så struntar man i att guida bara för att man kan. Med guidning kan man uppstå precis lika bra resultat, oftast lite bättre. Om man inte behöver hantera ett tungt teleskop kommer man precis lika långt med en NEQ6 som man gör med en GM1000HPS. Men, man törs inte ställa NEQ6:an i ett ensamt hus i bergen och styra den via Internet, för man vet inte i vilken riktning den pekar och man har inget kontrollerat startförlopp, vilket betyder att man kanske måste åka dit ibland och ställa allt till rätta (ny alignment, puh!).

Som avslutning på min lördagspredikan (en krogträff blev inställd i afton så jag är kvar hemma) vill jag nämna att en av de största nackdelarna med direktdrivna axlar är komplexiteten i styrningen. Det är jättekrångligt att få den att snurra snällt, men när man väl har parmetrarna på plats så funkar det ju. Då skall parametrarna räknas fram - varje gång vikt eller balans förändras.

Trevlig fortsättning på helgen!

/per

[AstroFriend]

Hej Per!
Visst är det mycket trevligare att diskutera astroteknik än att sitta på krogen?

Det är verkligen förvånande att de direktdrivna monteringarna inte har magnetbromsar eller annan konstruktion, man tycker det är en självklarhet. Är det mobilt finns ju en liten nackdel (nu är de monteringarna som finns idag långt ifrån mobila) , en enklare magnetbroms drar ström, den är ju på hela tiden, suger ur batteriet. Blir också lite värmeutveckling som i vissa fall kan vara till nackdel.

De problem med direktdrivningar som jag råkat på i industrin har varit relaterade dålig konstruerad mekanik och till regleringen precis som du skriver. Nu var det ju några år sedan och tekniken har utvecklats vidare. De motorer jag kommit i kontakt med har alla haft vinkelgivaren och reglerkretsar inbyggda i motorn med en kombination av automatisk parameteranpassning och manuellt ställbara.

För att nämna några problem:
Att från en direktdriven motor bygga på med växellåda (varför man nu skulle vilja det med direktdriven motor?) skapar stora problem. Glappet i växellådan orsakar ofta resonanser och sliter ut kuggarna förutom vibrationer, låter illa, drar mycket ström.

Remdrift lite bättre om den externa lastens massa inte är för stor relativt remmens elasticitet.

Axlar som inte är tillräckligt styva börjar flexa, torision, om lastens massa är för stor.

Underdimensionerade nätdelar, speciellt switchade hade en tendens att få hicka, de har snabba reglerkretsar för överström och direktdrivna motorer kan momentant ta väldigt stora strömmar.

När alla dessa problem var lösta blev det mycket väl fungerande konstruktioner.

Med dålig grundkonstruktion blir det för komplext för motorns reglerkretsar att hantera.

Om man relaterar detta till vad som skulle kunna hända i ett astrotekniskt system.

Tänk bara en Newton med sin stora tunga huvudspegel, den sitter ofta väldigt löst monterad, kan lätt bli så monteringen kommer i resonans och spegeln far omkring som på en dansbana.

Så här blir det alltid när man för in ny teknik, men direktdriften har så många fördelar, inte minst ekonomiska att den kommer komma i framtiden även för detta område i prisnivåer för oss amatörastronomer.

Är det ingen som försökt bygga en direktdriven motor, för något annat ändamål?

/Lars

[stoffe]

Jag tänkte bara tillägga att det finns remdrift som färdigt konverteringskit till EQ6 att köpa, då fungerar monteringen enbart med EQMOD kan jag tillägga eftersom utväxlingen blir annorlunda.

Direktdriven 3 fas motor som går på batteri är vanligt i modellflyget och där finns mycket starka motorer som även kan lämpa sig i styrka för en teleskopmontering.

Magnetbroms vill man nog ha då det är en trygghet.

En direktdriven montering med den höga precisionen får nog anses som en observatoriemontering som ska stå permanent. En bärbar utrustning blir t ex aldrig så bra polinställd som en permanent utrustning och kan heller aldrig bli lika stabil av egna erfarenheter men visst funkar det. Jag själv har totalt lessnat att bära in och ut min utrustning på tomten och har faktiskt aldrig någonsin ens provat att köra monteringen på batteri.

[perfrej]

Jag tänkte bara tillägga att det finns remdrift som färdigt konverteringskit till EQ6 att köpa, då fungerar monteringen enbart med EQMOD kan jag tillägga eftersom utväxlingen blir annorlunda.

De som säljs som färdiga kit numera har faktiskt samma växlingsförhållande så de funkar även med handkontrollen!

[Starsoft]

Hej

Intressant tråd, kul att det dyker upp så många kompetenta personer här på Astronet, jag ser fram emot fler rapporter från de oguidade äventyren i Frankrike till hösten så kämpar jag vidare med mina EQ6 så länge.

Någon som kan tipsa om var det går att köpa konverteringskit för EQ6 till remdrift?

Anders