Riadenie otáčok motora malého sústruhu (alebo iného stroja)

Vse o konvencnich strojich, nic o jejich prestavbe na cnc
Odpovědět
StanozKe
Příspěvky: 45
Registrován: 5. 9. 2020, 10:35

28. 7. 2022, 6:07

Jedna z prvých úprav na mojom malom sústruhu Sovietskej konštrukcie (popis viewtopic.php?t=37845) bola že som namiesto asynchrónneho motora namontoval 24V DC motor napájaný PWM zdrojom. Je to super, pretože s pôvodným motorom sa dali otáčky meniť iba komplikovaným prehadzovaním sústavy klinových remeňov a to ma veľmi rýchlo prestalo baviť. 24V motor má šokujúco malý štítkový výkon, ale na väčšinu sústružníckých prác mi to doteraz napodiv stačilo. Iba rezanie závitov a upichovanie na tom bolo veľmi mizerné.

Odvtedy som si hovoril, že raz keď budem veľký a bohatý (a konečne si nájdem čas) na to urobím spätnú väzbu na snímač otáčok, tak aby motor držal nastavené otáčky s rastúcim zaťažením a tak aby sa dali napríklad rezať závity na malých otáčkach. Už niekoľko rokov mám nakúpené Arduino aj H-bridge na PWM riadenie. Už som si aj naštudoval ako nainštalujem halovu sondu na snímanie otáčok.

Prednedávnom som našiel video na Youtube, kde niekto upgraduje malý sústruh inštaláciou motora určeného pre šijací stroj. Tak som si jeden objednal. Dá sa nájsť cez Google ako "Energeticky usporny motor pre sijacie stroje". Kúpil som ho v internetovom obchode Kameník za 135 Euro s DPH. Dlho som sa s nimi naťahoval, lebo pôvodne bola cena nejakých 110Euro a potom čo som nákup zaplatil bankovým prevodom mi povedali že ho nevedia dodať, ale že majú taký istý od iného dodávateľa za 135Euro. Tak som u nich na stránkach našiel podobný motor za cenu nižšiu než 135Euro a povedal som že chcem ten. Oni mi odpovedali alebo že ho už dodávateľ nemá, alebo že cena medzitým stúpla na 135Euro. To sa opakovalo pre SEDEM rôznych motorov, vrátane omnoho silnejšieho (750W) ktorý mali pôvodne uvedený pod 135 Euro. Nakoniec som to vzdal a kúpil ten pôvodný. Po prečítaní faktúry som si uvedomil že sídlo firmy je v Poľsku. Ale ... nechcel som to kupovať z Číny alebo nemeckého ebay. Tam majú veľa podobných modelov za podobnú cenu.

Motor je určený pre priemyselné šijacie stroje kam sa pôvodne inštalovali spojkové asynchrónne motory na tri fázy. Štítkový údaj motora je 500W, 200-4000 otáčok za minútu. Je to bezkefkový DC motor - funguje veľmi podobne ako krokový motor. Na rotore sú magnety a riadiaca jednotka sníma polohu rotora a prepína elektronicky napájanie do cievok statora tak aby sa točil presne danými otáčkami.

V balení je motor s priemerom asi 100mm a dĺžkou tela 75mm, s remenicou na klinový remeň s priemerom asi 70mm. Remenica je na 12mm hriadeli s perom zaistená maticou. Iné modely (tie so 4 tlačidlami na čelnom paneli) majú 15mm hriadeľ, podľa toho čo som čítal. Okrem toho je v balení tiahlo na inštaláciu pedálu, riadiaca jednotka s napájaním na 230V, ovládač s pákou na ktorú sa inštaluje tiahlo od pedálu šijacieho stroja. Motor je na mohutnom hliníkovom držiaku s mechanizmom na napínanie klinového remeňa. Na držiaku je nainštalovaný aj pákový ovládač.

Na riadiacej jednotke sú dve tlačidlá. Tými sa nastavuje smer točenia motora a maximálna rýchlosť motora. Otáčky motora sa ovládajú pákovým ovládačom. V základnej polohe motor stojí, pri pohybe páky sa motor rozbieha od 200otáčok za minútu až po 500 až 4000 - podľa nastavenia na riadiacej jednotke. Otáčky motora sa menia plynule (od minimálnych otáčok 200) až po maximum. Po náhlom uvoľnení páky motor prudko zabrzdí. Dá sa kúpiť verzia s riadením polohy ihly - motor zastane v presne definovanej polohe. Riadiaca jednotka ukazuje v stojacej polohe smer otáčania motora a pri behu indikuje rýchlosť v rozsahu 2 až 40 - v stovkách otáčok za miútu.

Motor zatiaľ nemám nainštalovaný, ani som nemeral otáčky otáčkomerom. Po inštalácii meraní a testovaní zverejním ďalší príspevok. Zvedavý som najmä na moment pri minimálnych otáčkach. Pákový ovládač sa asi bude dať nahradiť potenciometrom, v tomto okamihu sa ho chystám ponechať a jeho polohu budem nastavovať otočnou vačkou.

Ak sa motor osvedčí asi kúpim ďalší a možno si konečne vyrobím malú pásovú brúsku alebo malú pásovú pílu použiteľnú na rezanie kovu AJ dreva - tam je pomerne veľký rozdiel v otáčkach pre rezanie dreva a kovu. Tiež by sa mi bol taký motor zišiel keď som si robil malú brúsku a lapovačku s diamantovým kotúčom na rydlá a nástroje z karbidu wolfrámu Tam je treba asi 200 otáčok za minútu a mohol som naištalovať kotúč priamo ha hriadeľ motora.
Naposledy upravil(a) StanozKe dne 28. 7. 2022, 6:29, celkem upraveno 1 x.
Uživatelský avatar
Charon
Sponzor fora
Příspěvky: 5184
Registrován: 27. 7. 2019, 4:31
Bydliště: Praha

28. 7. 2022, 6:28

No nevim jestli nejlepsi cesta je ta co jsi zvolil :? Zbavit se asynchroňáku, který jednoduše uřídím frekvenčákem, a má slušný krouťák, nepovažuju za výhru. Samozřejmě tu dc hračku nahradit čímkoli, výhrou bude :mrgreen:
Na hobíka to asi jde...
SM16A, FN20, 3E710B, CDC7-2, HO02, CO2laser, Fiber a tak
StanozKe
Příspěvky: 45
Registrován: 5. 9. 2020, 10:35

28. 7. 2022, 6:49

Charon píše: 28. 7. 2022, 6:28 Zbavit se asynchroňáku, který jednoduše uřídím frekvenčákem, a má slušný krouťák, nepovažuju za výhru.
Na svojom druhom sústruhu som si asynchrónny motor nechal. Ani sa nechystám ho vymieňať. Tam sa dajú klinové remene prehadzovať pri odklopení motora a pomocného hriadeľa s remenicami veľmi rýchlo a jednoducho. Tiež som si tam kúpil frekvenčný menič z jednej na 3 fázy, ktorý stojí trošku menej ako ten motor do šijacieho stroja AJ s riadiacou jednotkou.

Pozri sa na fotky sústruhu podobného tomu na ktorý budem inštalovať ten motor na http://www.lathes.co.uk/russian/ a uvidíš že zmena otáčok prehadzovaním remeňov je naozaj veľmi nepraktická.

Bolo tu na fóre niekoľko dotazov od ľudí čo majú malý Čínsky sústruh s riadením otáčok s odpečeným motorom alebo riadením.

EDIT: ten starý asynchroňák som nevyhodil. Len odmontoval a odložil. Aby som sa mohol vrátiť keď bude náhradné riešenie horšie.
Naposledy upravil(a) StanozKe dne 28. 7. 2022, 7:09, celkem upraveno 1 x.
Uživatelský avatar
Charon
Sponzor fora
Příspěvky: 5184
Registrován: 27. 7. 2019, 4:31
Bydliště: Praha

28. 7. 2022, 7:07

StanozKe píše: 28. 7. 2022, 6:49
Charon píše: 28. 7. 2022, 6:28 Zbavit se asynchroňáku, který jednoduše uřídím frekvenčákem, a má slušný krouťák, nepovažuju za výhru.
Na svojom druhom sústruhu som si asynchrónny motor nechal. Ani sa nechystám ho vymieňať. Tam sa dajú klinové remene prehadzovať pri odklopení motora a pomocného hriadeľa s remenicami veľmi rýchlo a jednoducho. Tiež som si tam kúpil frekvenčný menič z jednej na 3 fázy, ktorý stojí trošku menej ako ten motor do šijacieho stroja AJ s riadiacou jednotkou.

Pozri sa na fotky sústruhu podobného tomu na ktorý budem inštalovať ten motor na http://www.lathes.co.uk/russian/ a uvidíš že zmena otáčok prehadzovaním remeňov je naozaj veľmi nepraktická.

Bolo tu na fóre niekoľko dotazov od ľudí čo majú malý Čínsky sústruh s riadením otáčok s odpečeným motorom alebo riadením.
No ten 230v menic taky neni zadna vyhra, pokud s tim nepocitas od začátku. Predpokládám, ze jsi svorkovnici motoru ani neodevřel, viď? Ne každý třífázový asynchroňák je vhodný na tenhle typ měniče.
Kdo něco říkal o přehazovàní řemenů? Když dobře navrhneš sestavu motor, měnič, řemenice, jedeš jen frekvenčákem a nemusíš nic přehazovat.
Na hobíka to asi jde...
SM16A, FN20, 3E710B, CDC7-2, HO02, CO2laser, Fiber a tak
StanozKe
Příspěvky: 45
Registrován: 5. 9. 2020, 10:35

28. 7. 2022, 7:17

Charon píše: 28. 7. 2022, 7:07 No ten 230v menic taky neni zadna vyhra, pokud s tim nepocitas od začátku. Predpokládám, ze jsi svorkovnici motoru ani neodevřel, viď? Ne každý třífázový asynchroňák je vhodný na tenhle typ měniče.
Kdo něco říkal o přehazovàní řemenů? Když dobře navrhneš sestavu motor, měnič, řemenice, jedeš jen frekvenčákem a nemusíš nic přehazovat.
Samozrejme že som svorkovnicu otvoril a zmenil hviezdu na trojuholník (alebo naopak, teraz sa nepamätám - vtedy som to konzultoval so špecialistom na pohony).
Takisto na veľkej fréze ktorú som so všetkými motormi pripojil na lacný čínsky 4kW menič z 1 fázy na 3.
Uživatelský avatar
Charon
Sponzor fora
Příspěvky: 5184
Registrován: 27. 7. 2019, 4:31
Bydliště: Praha

28. 7. 2022, 8:49

A vysvětlil ti špecialista na pohony, že záleží na tom co je na štítku motora? Že je velky rozdíl 230/400v a 400/690v? Proto píšu že ne každý motor je k tomuhle menici vhodný, teda je, ale jen jestli ti nevadi cca 1/3 výkon oproti tomu co má mít :?
Na hobíka to asi jde...
SM16A, FN20, 3E710B, CDC7-2, HO02, CO2laser, Fiber a tak
StanozKe
Příspěvky: 45
Registrován: 5. 9. 2020, 10:35

28. 7. 2022, 9:19

Charon píše: 28. 7. 2022, 8:49 A vysvětlil ti špecialista na pohony, že záleží na tom co je na štítku motora? Že je velky rozdíl 230/400v a 400/690v?
Nie som [študovaný] elektrikár, ale zase taká beznádejná trúba nie som.
Je to motor 220/380V. Bol zapojený na 3x380 a ja som ho na svorkovnici prepojil na 3x220. A nakonfiguroval som sekáčový menič Altivar tak že to spolu funguje.

A ten starší Sovietsky sústruh mal pôvodne motor 370W zapojený na 1 fázu 220 s pomocou kondenzátora. Dá sa na svorkovnici prepájať na hviezdu / trojuholník. A za pár dní pobeží s motorom pre priemyslný šijací stroj. Len som sa ešte nerozhodol či použijem existujúcu remenicu alebo si vyrobím menšiu, aby som mal nižšie minimálne otáčky a vyšší moment. Otáčky 3000ot/min na vretene asi pri domácom sústružení nevyužijem ak nechcem vyrábať osky do náramkových hodiniek.

Tá fréza čo som napájal na 4kW čínsky menič má rok výroby 1951, tie motory neboli na 400/690v.
Uživatelský avatar
Charon
Sponzor fora
Příspěvky: 5184
Registrován: 27. 7. 2019, 4:31
Bydliště: Praha

28. 7. 2022, 9:51

V jednapadesatem by napsali 220/660v :lol: Víš dost abys vybral dobře a byj spokojenej, jen ja bych volil jinak :)
Na hobíka to asi jde...
SM16A, FN20, 3E710B, CDC7-2, HO02, CO2laser, Fiber a tak
Malakh
Příspěvky: 99
Registrován: 3. 7. 2020, 4:31

28. 7. 2022, 10:13

Charon píše: 28. 7. 2022, 9:51 V jednapadesatem by napsali 220/660v :lol: Víš dost abys vybral dobře a byj spokojenej, jen ja bych volil jinak :)
Mohol by si teda prosim vysvetliť, aky je problem keď na na motore Y/D 380/220 naklemuje D a meničom to bude kŕmiť 3x220?
Chcem si takto napojiť vŕtačku, tak ak ma tento môj zámer nejakú dieru...
Ďakujem
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

28. 7. 2022, 10:35

Malakh píše: 28. 7. 2022, 10:13
Charon píše: 28. 7. 2022, 9:51 V jednapadesatem by napsali 220/660v :lol: Víš dost abys vybral dobře a byj spokojenej, jen ja bych volil jinak :)
Mohol by si teda prosim vysvetliť, aky je problem keď na na motore Y/D 380/220 naklemuje D a meničom to bude kŕmiť 3x220?
Chcem si takto napojiť vŕtačku, tak ak ma tento môj zámer nejakú dieru...
Ďakujem
Není v tom žádná díra ani past. Naopak je to docela dobrý nápad.
Je dobré volit měnič s vektorovým řízením, který umí udržet nastavené otáčky i při proměnlivé zátěži, což se u vrtačky hodí.

I to použití motoru pro šicí stroje pro soustruh je podle mě dobrý nápad.
Docela se to používá, a lidi si nestěžují.
Někde tady bylo i vlákno, jak někdo rozebíral tu šlapku a zkoumal jak se ty otáčky řídí.

Jo, a v tom jedenapadesátém by spíš napsali 380/660V.
Včetně velkého a nikoli malého 'V' na konci. Tehdy se myslím ještě na technickou správnost docela dbalo. ;-)
Uživatelský avatar
Charon
Sponzor fora
Příspěvky: 5184
Registrován: 27. 7. 2019, 4:31
Bydliště: Praha

28. 7. 2022, 10:49

Jo upsal jsem se :? Velke a male v bylo podle toho jakou měli zrovna nepoškozenou raznici, mám na jednom motoru vzhuru nohama velké A
Na hobíka to asi jde...
SM16A, FN20, 3E710B, CDC7-2, HO02, CO2laser, Fiber a tak
Uživatelský avatar
Charon
Sponzor fora
Příspěvky: 5184
Registrován: 27. 7. 2019, 4:31
Bydliště: Praha

28. 7. 2022, 10:56

Malakh píše: 28. 7. 2022, 10:13
Charon píše: 28. 7. 2022, 9:51 V jednapadesatem by napsali 220/660v :lol: Víš dost abys vybral dobře a byj spokojenej, jen ja bych volil jinak :)
Mohol by si teda prosim vysvetliť, aky je problem keď na na motore Y/D 380/220 naklemuje D a meničom to bude kŕmiť 3x220?
Chcem si takto napojiť vŕtačku, tak ak ma tento môj zámer nejakú dieru...
Ďakujem
Samozřejmě to jde, používám to taky, jen treba ten 4kw motor si tak zapojenej neumim představit. To na ty jedný privodni fazi musíš mít hřebík místo pojistek.
Proto jsem psal o spravny volbě celého pohonu, ne jen jedné části
Na hobíka to asi jde...
SM16A, FN20, 3E710B, CDC7-2, HO02, CO2laser, Fiber a tak
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

28. 7. 2022, 11:15

Charon píše: 28. 7. 2022, 10:49 ... mám na jednom motoru vzhuru nohama velké A
Dost dobré. Uměli si poradit.
StanozKe
Příspěvky: 45
Registrován: 5. 9. 2020, 10:35

29. 7. 2022, 8:58

Charon píše: 28. 7. 2022, 10:56Samozřejmě to jde, používám to taky, jen treba ten 4kw motor si tak zapojenej neumim představit. To na ty jedný privodni fazi musíš mít hřebík místo pojistek.
Kúpil som si 4kW menič z Čínskeho e-shopu pod 99Euro. Server BangGood ho ešte nedávno predával z Českého veľkoskladu. Čas od času na to majú akciu.
Bol som veľmi príjemne prekvapený.
Menič má pomerne obmedzené možnosti konfigurácie, zabudni na vektorové riadenie a podobné veci, ALE. Menič je "po vybalení z krabice" nakonfigurovaný tak, že ho pripojíš na elektrospotrebič a funguje. Malý plastický gombík potenciometra nastavuje frekvenciu od 0 do 60Hz. Menič ani po pripojení na 3kW motor nevyrazí poistky, pretože je z fabriky nakonfigurovaný tak že po zapnutí začne frekvencia pomaličky (v priebehu asi 20s) stúpať z 0Hz po 50Hz, alebo aká hodnota je nastavená na potenciometri. Keď je menič naštartovaný na požadovanú frekvenciu a *potom* naň stykačom prifázuješ 3kW motor, tak to vie vyraziť rýchly 20A istič čo máš pred hodinami (hádaj ako som na to prišiel ;-) ).
Poriadny industriálny menič musíš mať pripojený priamo na motor a správne naparametrovaný - zabudni na to že by si mal medzi meničom a motorm ešte stykač alebo niečo, alebo že naň budeš pripájať rôzne motory s rozdielnymi výkonmi a charakteristikami - teda že by fungoval ako "3x220 zásuvka" na rôzne elektrospotrebiče. Tento čínsky šmejd sa nestará - tlačí do výstupu 3x230V, či už tam je niečo pripojené alebo nie.

Tento čínsky menič má komplet inštaláciu, konfiguráciu a nastavenie popísané na jednej A3ke, poriadny industriálny menič má dokumentáciu na niekoľko sto strán, a potenciometer na nastavovanie otáčok som si naň musel dobastliť ja a nakonfigurovať analógový vstup (novšie možno už majú na čelnom paneli).

Ako sme už písali v tomto vlákne a ako sa píše v iných diskusných vláknach je dobré zmeniť zapojenie motora vnútri pripájacej krabice, aby si ho nemal využitý iba na 30% (rozdiel medzi 3x230V a 3x400V). Väčšina motorov má možnosť pripojenia "do hviezdy" a "do trojuholníka". Niekedy sa to používa na rozbeh motora, aby si nemal prúdový náraz po zapnutí.
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

29. 7. 2022, 3:46

StanozKe píše: 29. 7. 2022, 8:58 ... Tento čínsky šmejd sa nestará ...
Můžu se zeptat, proč používáš označení "šmejd" ?
Asi neznám důkladně všechna zákoutí slovenského jazyka. Možná je to u vás jinak. Ale u nás slovo "šmejd" označuje něco nekvalitního.
A podle tvého popisu z toho nemám pocit, že by byl nekvalitní.
Nebo platí, že když je to z Číny, případně když je to levné, tak se pro to má použít automaticky použít označení "šmejd" ?

Pár věcných poznámek: když k tomu připojíš motor s výkonem 3kW, tak to neznamená, že bude mít odběr odpovídající plnému výkonu. Pokud pojede naprázdno, tak bude brát nějakých pár wattů, jen na pokryti mechanických, aerodynamických, magnetizačních a odporových ztrát.
Charon zřejmě myslel situaci, kdy k tomu připojíš motor s nějakým zatížením.
A pak by s tím jistič na přívodu 230V zřejmě měl docela problém.

Jestli můžeš na výstupu měniče střídat různá zařízení bez rekonfigurace parametrů měniče nezáleží ani tak na tom, jestli je to jednoduchý čínský měnič, nebo nějaký "poriadny industriálny menič".
Záleží to na režimu, ve kterém pracuje.
Pokud i nějaký vyspělý měnič nastavíš do jednoduchého skalárního režimu, tak můžeš klidně střídat připojená zařízení jak chceš (samozřejmě při vypnutém výstupu měniče).
Rozdíl je jen v tom, že ten levný měnič umí jen tento režim. Ten drahý a vyspělý měnič to umí jako jednu z možností.

Rampa 20s mi připadá hodně dlouhá. Možná to v nějaké aplikaci je OK, ale já bych asi duševně tak pomalý start (a zřejmě i doběh) nezvládal a okamžitě si to překonfiguroval.

A ještě poznámka k potenciometru na panelu měniče: vypadá to hezky a jednoduše, a pro nějaké pokusy při nastavování se to i hodí.
Ale v praxi myslím moc ne. Často není moc šikovné mít měnič někde přímo u stroje, abych mohl otáčky podle potřeby nastavovat. Bývá šikovnější měnič umístit do nějakého chráněného prostoru (třeba do rozvaděče, kde na něho nelítají špony, nestříká olej atd.). A pak je potřeba mít ten potenciometr na drátě a umístit si ho u stroje.
Odpovědět

Zpět na „konvenční soustruhy“