Voľba správneho motora a frekvenčného meniča pre sústruh

[ondrej_svk]

Zdravím, predtým ako spravím nejakú blbosť tak sa chcem poradiť. Mám sústruh tos SV 18 RD, ktorý má 14 kw DC elektromotor 2800ot/min, pôvodne riadenie je zastaralé a už od výroby pred vyše 30timi rokmi je kazové a čím ďalej tým je to horšie. Tak som ho chcel zameniť za trojfázový motor z frekvenčným meničom. Dôvod na to mám taký, že sústruh používam na domáce práce a úplne mi postačia 2-3kw na občasné sústruženie namiesto pôvodných 14tich. Uvažoval som aj nad jednosmerným meničom ktorý by som dal na pôvodný motor ale neviem či existuje nejaká možnosť ako obmedziť výkon na napríklad 3 KW iba kôli spotrebe el. energie ? Ak nie tak by som tam chcel dať namiesto originál DC motora 3fazovy motor 910 ot/min a to kôli rozsahu otáčok a krútiacemu momentu v nízkych otáčkach. sústruh má 2 prevody, 1:1(teda motor točí 2800 otáčok a tak isto aj výstup-vreteno) a 1:4(motor točí 2800 otáčok a vreteno 700otáčok). Dôvod prečo chcem motor 910 ot/min je taký, že chcem zachovať vysoký krútiaci moment aj pri nízkych otáčkach vretena( okolo 30-70 ot/min)- otáčky motora okolo 120-250 teda cca 8-20hz pri prevode 1:4. A na vyššie otáčky som počítal z prevodom 1:1 a tým že takýto nizkootáčkový motor by mohol bezpečne zvládnuť nejakých 120HZ možno aj viac bez toho aby robilo nevyváženie rotora nejaké väčšie problémy. Ideál by bol okolo 200HZ ale to by som povedal je veľký extrém a už to, čo som písal vyššie neviem či je reálne možné.na vreteno mi úplne stačia otáčky okolo 1700-2000 namiesto originálu 2800. Nemám z takýmito vecami takmer žiadne skúsenosti a práve preto píšem na toto fórum a dúfam že by mi niekto vedel poradiť predtým ako kúpim nesprávny motor a menič. Tiež si niesom istý aký typ meniča uprednostniť, viem že existuje viacero typov a každý pracuje inak. Podľa toho čo som čítal asi bude pre mňa lepší vectorový menič(bolo to v anglickom článku neviem či sa to takto nazýva aj slovensky) ten by mal vedieť slúžiť aj ako brzda pri zastavenom motore. možno by bola lepšia voľba dvojotáčkový elektromotor ?

[pajky]

Menic si daj uz vektorovy. Nova doba.
Ked ti stacia 3kw, tak ti stacia. Vsak vyskusaj, uvidis, my nevieme co s tym chces stvarat.
Ale sustruh je asi maly, podla foto na bazosi, 3kw je celkom dost.
Otacky... ked chces tocit pomaly, tak daj pomalsi motor.
Asynchron je slabsi, ale 3kw by stacit mohlo. Ked si maniak, daj tam servo, ale to neviem ci si schopny nastavit. A je to drahsie, podstatne.

Aha, chces nizke otacky, tak daj nizkootackovy motor. Moror pri malych otackach budes musiet chladit externým vetrakom.

[ondrej_svk]

no hlavne mi išlo o to, či motor bude schopný fungovať od nejakých 5 do 120hz a hlavne koľko výkonu a točivého momentu motoru ostane pri 5hz ? stačí mi nejaký hrubý nástrel nech viem ako sa zariadiť z výkonom motora. bude to 20 percent, 50 alebo 80 a viac ? ako hovorím v praxi som taký rozsah nikdy neriešil a neskúšal takže neviem čo menič dokáže pri nízkych frekvenciách. samozrejme na motor budem dorábať namiesto originál chladenia vrtuľkou na rotore chladenie aktívne dalším ventilátorom. V prípade že zvolím dvojotáčkový motor, je možné ho na menič napojiť cez stykače tak, aby si sám menič podľa požadovaných otáčok prepol vinutie rýchlejšie alebo pomalšie ? dokážu to niektoré meniče alebo to už chcem veľa ?

[Atlan]

Oputaj sa na cnc fore alebo nase traktory, tam to budes mat s praxou

[misocko]

Obávam sa že požaduješ dosť veľký rozsah otáčok, pri požiadavke krútiaceho momentu.
V práci máme pre tento prípad dva typy motorov, klasika asynchron a servo (roboty). Oba pre svoju prácu vyžadujú enkodéry, aby riadenie presne vedelo v akej polohe je rotor a podľa toho makalo. V jednom prípade sa servis snažil rozchodiť asynchron bez enkodera, ale to nefungovalo - požiadavka brutal krutiaceho momentu pri štarte (a vlastne aj počas chodu, BTW 100kW motor). Nutnosť externého chladenia je samozrejmosť.

[pajky]

Nj, skus cnc forum.
Ja by som povedal ze s 5hz sa rozluc.
Asynchrony tak +-25%. Vsak heeeej, da sa to prehnat. Ako len chces, len co sa stane potom.

Ja nemam predstavu. Ale povedal by som ze pri 5hz snivaj. 120hz by snad slo.
Ujasni si ake chces otacky, alebo skus.. alebo daj servo.
Menic nebude prepinat viacotackovy motor. Pokial viem. Resp. Neviem, ale to uz by si ajtak nenastavil.
Ale myslim ze to ani nepojde.

[SMITH]

Bohužiaľ , už pri 80Hz pri asynchrónnych motoroch dosť rapídne klasa moment , tak zabudni na 200Hz , (pokiaĺ to nie je špecial motor ) , najlepšie výsledky na kruťák má servo ...

[Atlan]

Ked tam da 3x380V menic a motor zapojeni do trojuholnika na 230V. Tak yo az tak velmi neklesne, a navyse pri vysokych otackach sa sustrizia male veci, tak to mu az tal vadit asi nebude. Ale nechcide nantie fora, tam to bude mat s praxou tu to bude teoria.

[miso156]

Z pohladu vykonovej efektivnosti stale najlepsie vychadza prevodovka + obycajny asynchronak.
Prevodovka dokaze preniest cely nominalny vykon motora na vreteno pri vsetkych ot. vretena.
Na 3000ot/min motor jednoznacne prevodovka z remenic (nie ozubenie), mozno ju zbuchas aj na svojom sustruhu.

Keby to slo elektivne bez prevodovky, uz davno ich z aut vyhadzuju.
Naviac, sustruh je aplikacia, kde si obycajne mozes dovolit menit rychlost v skokoch, povedzme zmenu rychlosti vretena z 400 na 600ot na kvalite obrabania ani nespozorujes.
Ak si bridil ako ja, mozes si spravit remenicovy stromcek (trebarz 2ks 4-remenic pre mot. a pre vret.) a len prehadzovat klinovy remen rukou, hehe.

Trebaz, mne pride vektorove riadenie so snimacmi pre nejake vreteno ktoremu je to uplne jedno dost overkill.

[ondistef]

Na tvojom mieste by som použil 4kW alebo 5,5 kW dvojpólový asynchrónny motor (2800 otáčok) a či už to bude skalárny alebo vektorový menič je viac menej jedno (u oboch sa dá brzdiť pohon, vektorový bude o čosi presnejší).
Frekvenčný menič dokáže uregulovať motor tak, že v relatívne širokom rozsahu je schopný udržiavať konštantný moment na hriadeli (samozrejme bude o čosi nižší než bez meniča) a pri veľmi nízkych otáčkach už bude nižší než nominálny.
Napr. pri skalárnom riadení sa udržiava U/f = konšt. aby sa zachoval moment. Pri zvyšovaní otáčok (frekvencie) nad 50 Hz ale dochádza k znižovaniu momentu (keďže sa už napájacie napätie nezvyšuje).
Myslím, že v rozmedzí nejakých 10 - 15 Hz (krátkodobo pre jemnejšie veci možno aj 5Hz) až 50 - 60 Hz by to mohlo celkom pekne fungovať v kombinácii tej prevodovky 1:1 a 1:4. Pri nízkych otáčkach ale treba zabezpečiť externé chladenie motora.

...
Keby to slo elektivne bez prevodovky, uz davno ich z aut vyhadzuju.
....

Veď aj vyhadzujú, v elektroautách nie sú žiadne prevodovky, resp. nie klasické

[Dolfi]

Náhodou nemáš schému riadenia toho pôvodného DC motora ?

Prečo si myslíš, že nezaťažený veľký motor má štítkovú spotrebu ? Možno má o pár % vyššiu spotrebu, (väčšie zotrvačné hmoty, trenie, chladenie), no výkon sa vždy počíta.

[Atlan]

Orig8nal schema je riadny kolotoc, na tlumikovo ta schema tusim je. Ide to nahradi DC menicom akurat nove su drahe tak len z bazosa.
Inak seriovy motor a asynchron neporovnatelne. Hlavne koli krutaku v nizkych otackach.

Preto mam motor z pracky na vrtacke.

[ondrej_svk]

no práve pri nízkych otáčkach by bol motor zaťažený najviac a tam potrebujem aspoň 60-70 percent z výkonu motora pri tých 5hz. dal by som tam aj servo, ale žiadne originál servo z riadením nemám, ani neviem zohnať za rozumný peniaz. Ale čítal som že by som teoreticky mohol dať na 3fazový motor encoder a napojiť ho na menič. malo by sa tým dosiahnuť presnejšie riadenie v záťaži a v nízkych otáčkach vraj už prakticky od nuly, no neviem ako je to v praxi zo starším asynchronným motorom. fyzicky namontovať encoder na motor nemám problém.

[ondrej_svk]

originál schému by som aj mal, a viem že rozdiel v spotrebe ak ten výkon nevyužívam nebude veľký, ale rád by som sa zbavil aj pôvodneho veľkého rozvadzača vedľa sustruhu. Frekvenčný menič a pár vecí k nemu sa pekne zmestí do nohy sústruhu. zohnať DC menič na originál motor by asi bolo tiež fajn ale nový je drahý budem sledovať bazos a možno sa niečo objaví. Zatiaľ ma najviac zaujal 3F motor z enkoderom len to by asi tiež chcelo menič ktorý dokáže údaje z encodera spracovať.

[Dolfi]

Elektrickú schému sa mi nepodarilo nájsť, (a ani sa mi už nechce hľadať).

Já som veľmi skeptický, že by asynchrónny motor pri 5 Hz niečo utiahol. Impedancia cievok pri takej frekvencii je veľmi nízka, preto aj napájacie napätie musí ísť rádovo dole, prúd sa dá zvýšiť len na pár sekúnd nad menovitý, takže neriešiteľné.

Predpokladám, že riadenie asynchrónneho elektromotora v elektroautách nikto nevidel. Určite si na návrhu konštruktéri poriadne "mákli".

Ako perlička: Spomínam si, že "za mojich mladých čias" na elektrofakulte robili pokusy s asynchrónnym motorom, ktorý mal krútiaci moment a "výkon" aj pri (takmer ?) NULOVÝCH otáčkach. Vtip bol v tom, že to bol asynchrónny motor s vyvedeným rotorom na krúžky, (napríklad používali ho kolotočári na pohon kolotočov), ktorého stator bol napájaný klasicky 50 Hz a rotor cez frekvenčný menič. Ak sa frekvencie rovnali, tak motor stál a mal krútiaci moment. No nejak to zakapalo.

P.S.: Som nemehlo, aj el. schéma tam je ! (Tak to teda klobúk dole ! Poplatné dobe a hlavne existujúcej súčiastkovej základni.)

[SMITH]

Od SV18RD by som mal mať manuál , večer pozriem ...

[Dolfi]

Nemusíš hľadať ! Už som "pochopil" ...

[Amaterr]

SVK chapem dobre ako Svidnik ? Nejaky regulator pre DC motory opatrujem ale vykon by som musel pozriet

[Atlan]

https://forum.strojirenstvi.cz/viewtopi ... 3&start=60

https://forum.strojirenstvi.cz/viewtopi ... 6&start=60

[ondrej_svk]

Pozeral som si tie témy na fóre strojirenství a ešte si ich pozriem, pripadne tam napíšem aj ja svoj dotaz, ale pisal som skôr na elektro forum, lebo tu predsa asi budete poznať motory a meniče lepšie ako na strojarine. A svk bohužiaľ neznačí Svidník ale Slovensko, ja som z okresu Michalovce. Ak by to bolo možné tak zisti na aký je ten menič výkon a aký je to typ možno by som si niekoho zohnal kto by mi ho doviezol, pripadne by sme to poriešili poštou. Ako tak zisťujem tak najlepšia voľba bude ponechať pôvodný motor a zohnať si k nemu DC menič, je to najjednoduchšia a najsilnejšia varianta. Už iba ten menič