onweersbuien: een impact op uw robotmaaier
Waarom hebben onweersbuien invloed op robotmaaiers?
Een technische uitleg van NDS Green Solutions
Bij NDS Green Solutions krijgen we regelmatig de vraag waarom robotmaaiers soms storingen vertonen tijdens of vlak na een onweersbui. Klanten melden bijvoorbeeld dat hun robot plots stopt, de begrenzingsdraad niet meer detecteert, foutmeldingen geeft of zelfs zijn laadstation niet meer kan terugvinden.
Hoewel een directe blikseminslag in een robotmaaier zeldzaam is, kan bliksem in de omgeving wel degelijk een grote invloed hebben op de werking van een robotmaaier. De oorzaak ligt voornamelijk bij elektromagnetische storingen (EMI), inductiespanningen en overspanningen die ontstaan tijdens een onweersbui.
1) Wat gebeurt er precies tijdens een blikseminslag?
Een blikseminslag is in feite een gigantische elektrische ontlading.
Typische waarden van een bliksemontlading zijn:
- Stroomsterkte: 5.000 tot 200.000 ampère
- Spanning: 10 miljoen tot meer dan 1 miljard volt
- Temperatuur: tot ongeveer 30.000°C
- Stijgtijd van de stroompuls: enkele microseconden
Door deze enorme stroomverandering ontstaat een krachtig elektromagnetisch veld rond de bliksemontlading.
Zelfs wanneer de bliksem honderden meters verder inslaat, kan dit elektromagnetische veld nog steeds invloed hebben op elektronische systemen.
2) De begrenzingsdraad werkt als een antenne (mission modellen)
Veel robotmaaiers navigeren aan de hand van een begrenzingsdraad of geleidingsdraad die rondom het gazon ligt.
Deze draad vormt vaak een lus van 50 tot wel 1000m
Vanuit elektromagnetisch oogpunt gedraagt zo'n lange draad zich als een antenne.
Wanneer een bliksemontlading plaatsvindt, kunnen elektromagnetische velden spanningen opwekken in deze draad. Dit verschijnsel noemen we elektromagnetische inductie.
Daardoor kan er plots een spanning ontstaan die veel hoger is dan waarvoor de elektronica ontworpen werd.
Gevolgen kunnen zijn:
- beschadiging van de printplaat in het laadstation;
- defecte voedingen of transformatoren;
- beschadiging van ontvangers in de robot;
- uitval van het begrenzingssignaal;
- communicatieproblemen tussen robot en laadstation.
3) Waarom raakt de robot het signaal kwijt?
Tijdens het maaien ontvangt een robotmaaier voortdurend signalen van:
- de begrenzingsdraad;
- de geleidingsdraad;
- het laadstation;
- GPS- of RTK-systemen RTK1.0 en RTK2.0.
De robot vergelijkt continu de sterkte van deze signalen om zijn positie te bepalen.
Wanneer bliksem een elektromagnetische storing veroorzaakt, ontstaat er als het ware "ruis" op deze signalen.
Vergelijk het met een radio:
- Bij een helder radiosignaal hoor je de muziek perfect.
- Bij storing hoor je gekraak en vervorming.
Voor de robotmaaier gebeurt exact hetzelfde.
De robot "hoort" het draad- of stationssignaal minder goed en kan daardoor:
- de draad niet meer correct volgen;
- de richting van het laadstation verkeerd interpreteren;
- tijdelijk stoppen;
- in een zoekpatroon terechtkomen;
- een foutmelding genereren.
4) Waarom vindt de robot soms zijn laadstation niet terug?
Dit is één van de meest voorkomende vragen na een onweersbui.
Een robotmaaier zoekt zijn laadstation meestal via:
4.1) Geleidingsdraad
De robot volgt een speciaal signaal dat vanuit het laadstation wordt uitgezonden.
4.2) Begrenzingslus
Sommige robots gebruiken het magnetische veld van de perimeterdraad.
4.3) GPS / RTK-correcties
Nieuwere modellen zoals Kress RTKn werken met satellietnavigatie en correctiesignalen.
Wanneer een bliksemontlading plaatsvindt, kunnen verschillende situaties ontstaan:
- Tijdelijke elektromagnetische storing: De signalen worden vervormd waardoor de robot tijdelijk niet weet waar het station zich bevindt.
- Beschadiging van de zender: Het laadstation zendt geen correct signaal meer uit.
- Beschadiging van de ontvanger: De robot ontvangt het signaal niet meer correct.
- GPS-verstoringen: Sterke atmosferische activiteit kan tijdelijk de kwaliteit van satellietontvangst beïnvloeden. Het gevolg is dat de robot zijn referentiepunten verliest en het laadstation niet meer kan lokaliseren.
5) Waarom lijken sommige robots gevoeliger dan andere?
Dit hangt af van:
- de lengte van de bekabeling;
- de kwaliteit van de aarding;
- de gebruikte elektronica;
- de aanwezigheid van overspanningsbeveiliging;
- het navigatiesysteem.
Robotmaaiers met lange perimeterlussen lopen doorgaans meer risico op geïnduceerde spanningen dan systemen die volledig draadloos werken.
Dat betekent echter niet dat RTK-robots volledig immuun zijn. Ook laadstations, voedingen en communicatiemodules kunnen beschadigd raken door overspanning.
6) Wat adviseren wij bij NDS Green Solutions?
Wanneer zwaar onweer wordt voorspeld:
Stap 1
Trek de stekker van het laadstation uit het stopcontact.
Stap 2
Koppel indien mogelijk de begrenzings- en geleidingsdraden los van het laadstation.
Stap 3
Plaats de robot tijdelijk binnen of onder een goed beschutte overkapping.
Stap 4
Gebruik een kwalitatieve overspanningsbeveiliging.
Stap 5
Controleer na de onweersbui:
- de status van het laadstation;
- de lusintegriteit;
- de GPS/RTK-verbinding;
- eventuele foutmeldingen.
Conclusie
Vanuit technisch oogpunt is het meestal niet de bliksem zelf die de robotmaaier treft, maar de elektromagnetische energie die vrijkomt tijdens een ontlading. De begrenzingsdraad kan hierbij fungeren als een grote antenne die spanningspieken opvangt en doorstuurt naar gevoelige elektronische componenten.
Daardoor kunnen signalen tijdelijk verstoord raken of kunnen elektronische onderdelen beschadigd worden, met als gevolg dat de robot zijn positie verliest, het laadstation niet meer terugvindt of zelfs volledig uitvalt.
Bij NDS Green Solutions adviseren wij daarom altijd om tijdens zware onweersbuien het laadstation preventief los te koppelen. Deze eenvoudige handeling kan vaak honderden euro's aan schade voorkomen en verlengt de levensduur van uw robotmaaier aanzienlijk !!!
Bronnen
- Rakov, V.A. & Uman, M.A. Lightning: Physics and Effects. Cambridge University Press.
- IEC 62305 – Protection Against Lightning.
- IEEE Standards Association – Lightning Protection and Grounding.
- CIGRE Technical Brochures on Lightning Electromagnetic Pulse (LEMP).
- National Lightning Safety Institute (NLSI).
Beoordelingen
Er zijn geen beoordelingen gevonden.