servo pro pohon vřetena

pavel7890
Příspěvky: 52
Registrován: 15. 7. 2010, 10:49

1. 3. 2013, 9:01

Chtěl bych použít velké servo (30kW) jako pohon vřetena. Pochopitelně takový příkon potřebovat nebudu, počítám cca 5-6kW. Našel jsem invertor od Delty C2000, který umí ovládat i AC servomotory.

Máte někdo zkušenosti s použitím invertoru na nižší příkon než vlastní servo? Z principu by v tom neměl být problém, nicméně to nemám ověřené.

Otáčky serva jsou dané napětím, konstanta toho serva je 51V/1000ot a moment proudem, konstanta pro kroutící moment je 0,84Nm/A. Při použití 7,5Kw invertoru 3x400V mi to dává cca 15Nm při cca 5.000 ot. Servo můžu zatížit až na 7.900 ot, pak pochopitelně bude klesat kroutící moment.

Jediným důvodem proč to chci takhle udělat je fin. úspora na invertoru.

Celé to chci ovládat +-10V přes mesu 7i33. Je lepší servo vřetena ovládat torzně nebo rychlostně?
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

1. 3. 2013, 9:07

resilo se to tu myslim uz dvakrat
slabsi menic na silnejsi motor dela problemy nebo vubec nejde pouzit

torzni rizeni je fajn ale v tom pripade by jsi nemel prilis pod kontrolou otacky ne?
co tim chces ziskat

pro zachovani zivotnosti nastroje musis mit otacky mensi nez mezni dane povolenou rychlosti a nesmi se ti stat ze se ti vreteno zastavi v rezu

je dobre mit zavedenou indikaci zatizeni vretena 0-100% a podle toho by mozna slo sahat do feed override
ale spis bych to nechal pro uzivatelskou kontrolu
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
pavel7890
Příspěvky: 52
Registrován: 15. 7. 2010, 10:49

1. 3. 2013, 9:25

otáčky vřetena mi pohlídá LinuxCNC přes enkodér. Při rychlostní smyčce budu muset ladit dvě PID smyčky, pokud se nepodaří rozchodit FOC sensorless mód.

V zásadě jen nevím které řízení je vhodnější. Na LinuxCNC fóru radí používat serva pro posuny v torzní smyčce, pro vřeteno jsem nic podobného nenašel. Zatím jsem jen používal indukční motory, tak s tím nemám zkušenosti.
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

2. 3. 2013, 7:02

takze ve finale budes mit tu smycku precijenom rychlostni

co se tyce te torzni smycky tak se tu myslim bavime o veci kterou tu najdes pod pojmem vektorove rizeni
kazde servo ji ma zabudovanou a vpodstate se o ni nestaras

kdyz servu zadas rychlost otaceni (tedy rychlostni rizeni narozdil od polohoveho krok/smer co se tu casto pouziva) tak ti vsechno ohlida samo
neni duvod to delat za nej (proste velmi presne udrzuje konstantni rychlost bez ohledu jak kolisa kroutak)
jen si vyved to zatizeni a ruzne errory aby o tom system vedel

vetsina servo menicu zvlada to rychlostni rizeni v rezimu 0-10V nebo +-10V
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
pavel7890
Příspěvky: 52
Registrován: 15. 7. 2010, 10:49

2. 3. 2013, 8:30

díky za odpověď.

Potíž je pravděpodobně u mého předkladu termínů do češtiny. Servo měnič o kterém mluvím podporuje +-10V buď v režimu "speed control/rychlostní smyčka" nebo "torque control/torzní smyčka". Pro vřeteno bude skutečně lepší rychlostní řízení, stejně jako u kl. indukčního motoru a běžných měničů.

Právě jsem si ale uvědomil, že to asi řeším zbytečně. Jde mi zejména o zavedení zpětné vazby do LinuxCNC kvůli synchronním operacím jako je řezání závitů apod. Pokud to funguje tak, že LinuxCNC "přizpůsobuje" rychlost posuvu např. Z osy vzhledem k otáčkám vřetena, tak řešit PID řízení otáček vřetena v LinuxCNC nemusím, v opačném případě ano.

Mimochodem, máte někdo prakticky vyzkoušenou "úsporu" závitníků, kdy nastavíte v měniči max. kroutící moment podle typu nástroje, např pomocí Modbus? To už bych ale asi chtěl moc :D
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

2. 3. 2013, 10:20

jo prizpusobuje se rychlost posuvu otackam podle stoupani zavitu
dela se ale obcas jinak konfigurace PID pro tyhle operace nez pro bezne obrabeni
nastavis na menici dva profily a signalem si volis ten ktery ale to se dela jen nekdy u vetsich stroju
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Uživatelský avatar
Radek-B
Příspěvky: 2144
Registrován: 13. 9. 2006, 11:09
Bydliště: V:Karlovice
Kontaktovat uživatele:

3. 3. 2013, 8:29

Pouzit slabsi menic pro silnejsi motor je nesmysl a zpravidla to ani nelze, menice se tomu brani a povetsinou hlasi pretizeni ci dokonce zkrat na vystupu.
U 30KW budes predpokladam potrebovat menic co da takovych 105A do faze !!!!!

System , bere pro synchronizaci posuvu impulzy z enkoderu a s PID smyckou to nema moc spolecneho , staci aby vreteno melo dostatek "relativne" konstatni sily a PID ani neni potreba.
PID je dobre predevsim pro dodrzeni konstatnich ci plynule se menicich otacek pri pouziti funkcni soustruzeni na otacku ci konstatni reznou rychlosti (treba pri zarovnani cela ).
Pri pouzivani otackoveho posusu se pri pri zastaveni vretene zastavi i posuv stejne jako pri synchro rezani zavitu.

Otazka s usporou zavitniku je divna :D .. Ono je to tak ze cim mensi zavitnik tim to pro vreteno predstavuje mensi zatez. Takze by se jeste musel do systemu posilat dle prumeru a predpokladane rezne sily
parametr ktery by ridil max kroutici moment.
Elektronicky se to nedela, vetsinou ta sila zavitnik stoprocentne ukrouti. Existuji ruzne mechanikce prukluzne spojky a drzaky.
RADEK
modernizace/repase CNC strojů a zařízení
automatizace/konstrukce
lubos
Sponzor fora
Příspěvky: 5088
Registrován: 2. 5. 2007, 3:47
Bydliště: Praha

3. 3. 2013, 2:50

Taky musíš brát v úvahu následující
pokud má motor 30Kw výkon, bude mít cca 33Kw a více příkon, tedy počítej že při běhu na prázdno na plné otáčky ti veme cca 2-4 Kw aniž by konal jakoukoliv práci. A jak psal Radek, má nějaký odpor vinutí který odpovídá výkonu tedy i zkratové proudy budou dost brutální . Pokud se ale budeš pohybovat s rozumnou zátěží mohlo by to fungovat.
Viděl jsem BLDC vřetena která závitují a vše je řízeno podle proudu a otáček ( tedy momentově) bylo to tak vymazelný že celý systém poznal i mírně ztupený nástroj či závitník a hned řval at dojde k výměně.
XpertMill, Gravos, Ninos, Galaad
IQ156
-1500Kč, -520Kč, -1čokoláda, - 28000Kč
www.freeair.cz www.rotexelectric.eu www.retrofitcnc.cz
pavel7890
Příspěvky: 52
Registrován: 15. 7. 2010, 10:49

3. 3. 2013, 5:29

Nechtěl bych se nijak pouštět do diskuzí zda-li je či není nesmysl používat měniče pro nižší příkon než je jmenovitý příkon serva ani do teorie řízení AC synchro motorů. Jde mi o praktické zkušenosti ne o teoretické úvahy.

Nicméně v manuálu Rexroth Indramat CS měniče pro serva se uvadí, že jsou povoleny i motory s vyšším příkonem, pochopitelně to nejde do nekonečna, cca tak o 50%.

Dále jsem se dočetl na stránkách http://www.granitedevices.com" onclick="window.open(this.href);return false; , cituji:

"Napětí motoru je limitujícím faktorem pro maximální otáčky. Např. pokud máte 200V servo a budete ho provozovat na 140V můžete očekávat otáčky cca 88%*140/200=61% jmenovitých otáček, 88% je max. efektivní využitelné napětí našeho výkonového stupně"

"Proud motoru je limitujícím faktorem pro maximální kroutící moment. Např. pokud je váš motor tabulkově 20A a maximální dodaný proud našeho měniče je 10A, tak můžete očekávat cca 50% kroutícího momentu"

Jinak u toho 30kw motoru je jmenovitý proud 44A, maximální 140A. Práci kterou motor dodá jen na vlastní roztočení jsem zatím nepočítal, ale je mi jasné že mi to něco z momentu ukrojí.

Pokusím se někde vypůjčit měnič a dám info jak to dopadlo. Pokud špatně, tak to servo bude k mání popř. na výměnu za menší :)
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

3. 3. 2013, 5:40

prakticke zkusenosti
se slabsim menicem se mi sice podarilo rozchodit pohon ale bylo to vyrazne slabsi nez kdyz bych tam dal adekvatni motor tomu menici
tusim 11kW na 9kW menici
ve finale jsem to mel nastavene na hrane a stacilo dat do vretena vetsi hmotu a spadlo to na nadproud pri startu kvuli jeji setrvacnosti
celkove tato soustava mela vykon odhadem 2kW takze z toho soudim ze se to nevyplati
vymenili motor tusim za 6kW a pohoda
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Uživatelský avatar
Radek-B
Příspěvky: 2144
Registrován: 13. 9. 2006, 11:09
Bydliště: V:Karlovice
Kontaktovat uživatele:

3. 3. 2013, 7:45

Ja sem se natrapil s pohony uz pomerne dost , nejlepsi je si to vyzkouset sam , kdyz mas tu moznost. Jak jsem psal , potrebujes jmenovite napeti a alespon 100A do faze , jinak ti to nebude k pouziti.
Osobne bych naopak v tomto pripade volil menic s cca o 30procent vykonem vyssim aby to zvladalo i S6 trvale.
Nej . zkusenost s pohonem u mne je 60Kw.. (pri rozjezdu a brzdeni pohasinala cela hala :D )
(Yaskawa, Danfoss, Simodrive, a velmi casto taky MEZ BRNO, VSETIN atd. :lol: )

Nezapomen na to ze to co roztocis chces pak i ubrzdit :D
RADEK
modernizace/repase CNC strojů a zařízení
automatizace/konstrukce
pavel7890
Příspěvky: 52
Registrován: 15. 7. 2010, 10:49

3. 3. 2013, 7:57

Diky všem za reakce. Osobně jsem kdy pochyboval, že je to možné, ale raději jsem se zeptal. Je mi líto toho krásnýho mazlíka dát pryč. hobíci vždycky koukaj jak ušetřit :)
Pokud máte někdo zájem o 30kw bestii tak dejte echo :D

Dostal jsem se k němu náhodou, když jsem ho viděl, tak jsem si říkal, že může mít cca 5kw, ale když jsem si stáhnul manuál, tak mi zamrazilo. Pro představu má jen 28kg, 155mm přírubu a 346mm dlouhej, vodou chlazenej.
Naposledy upravil(a) pavel7890 dne 3. 3. 2013, 8:42, celkem upraveno 1 x.
pavel7890
Příspěvky: 52
Registrován: 15. 7. 2010, 10:49

3. 3. 2013, 8:36

to je taky jeden z důvodů proč jsem chtěl použít menší 7,5kw měnič.
pavel7890
Příspěvky: 52
Registrován: 15. 7. 2010, 10:49

2. 2. 2017, 9:04

Po delší odmlce přidám pár zkušeností s Rexroth Indradrive CS měniči.

Zcela bez problémů jsem připojil a roztočil servo motor, který měl nominální proud vyšší (3,7A) než byl trvalý proud měniče (2A). Pokud jsem sledoval, tak při velkém zrychlení byl špičkový proud max. 0,9A (bez zátěže). V ustálených otáčkách jen minimální. Pracovní napětí jsem také vyzkoušel nižší. To se ale projevilo jen na max. dosažených otáčkách.

V praxi se to pochopitelně nedělá, ale pokud by někdo měl výkonově větší servo než měnič, tak je to možné za předpokladu, že v zátěži nepřekročí limity stálého a krátkodobě max. proudu.
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

2. 2. 2017, 9:11

da se to obejit tak ze nastavis stitkove napeti motoru do menice nizsi nez je to napsane
tj ten proud ti pak nevyleti
dost to pak zlobi s vektorovym rezimem u asynchronaku
a je to celkove slabe

mnohdy je to reseni se slabsim menicem nefunkcni
proto spis napak vzdy doporucuju jistou rezervu
uz treba kvuli tomu aby se nemuseli nastavovat extremni rampy a nevyskakovalo to na nadproud kvuli kazdy blbosti


synkcroni motory se v tomto muzou chovat jinak
ja je provozuju vyhradne s patricnymi servomenici takze v tomhle nemam prilis praxi
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Odpovědět

Zpět na „Servomotory“