Nyt on CNC-foorumin tukeminen helppoa!
Maksu onnistuu PayPalin kautta myös kortilla
Konemies kiittää

Servo+Taajuusmuuttaja

Aloittaja Pete2, 25.12.15 - klo:14:04

« edellinen - seuraava »

0 Jäsenet ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

Pete2

 Joulupäivän testejä

Muuttaja vähän pieni teholtaan, mutta moottori
pyörii hyvin 0-3000.

Specseistä ei tietoa mutta seuraavilla pyörii...


Jännite 110V
moottorin taajuus 100Hz
Virta taajuusmuuttajan max (5.5)

Vasta kun pienensin "kela" resistansin n 0.5 ohmiin niin
ei ylivirta erroria, nyt kun pienentää taajuutta lennosta niin
ylivirta F002 välillä ongelma.



Pete2

Onko näin?

"If it's a Permanent Magnet type it must be run synchronously. You could probably make it run using a VFD, but not using it's full torque. Reason is that the VFD does not know if the motor is in synch (it has no resolver or encoder input to verify this). So if you load the motor until it misses synchronism, it will not be able to recover and it will stop."

100Hz:llä moottori pyöri tosiaan
tasan 2000 Kmin oli täysin "synckronissa".

Kremmen

Lyhyt vastaus:
Jep, kyllä näin on.

Pitkä vastaus:
Vaihtosähkökoneita on kahta peruslajia ja toisesta vielä kahta alatyyppiä.
1) epätahtikoneet joiden tyyppiesimerkki on tavallinen oikosulkumoottori. Epätahtikoneiden roottorissa ei ole ns. vierasmagnetointia josta alempana lisää. Epätahtikoneet eivät koskaan pyöri tasan verkon taajuudella.
2) tahtikoneet joissa sitten taas on vierasmagnetointi. Joko se on aikaan saatu kestomagneetilla tai isompien koneiden tapauksessa ulkoisesti syötetyllä roottorikäämityksellä. Pienistä tahtikoneista on vielä kaksi eri versiota joista käytetään nimitystä PMSM (permanent magnet synchronous motor) ja BLDC (brushless DC motor). Tämä jälkimmäinen on siis se kuuluisa "harjaton tasavirtamoottori" joka siis ei ole tasavirtamoottori. Noiden ero on siinä, että PMSM on ajateltu ajettavaksi sinimuotoisella vaihtovirralla ja BLDC trapetsimuotoisella jota tyypilliset 3-vaihesiltaohjaimet tuottavat. Koneiden magneettipiirin geometria on siis aivan erilainen noissa kahdessa tapauksessa.

Oikosulkumoottorin roottorissa on häkkikäämitys kuten tiedetään. Häkki vastaa oikosuljettua käämivyyhteä mistä nimikin tulee. Yleensä käämi on yksinkertainen alumiinista valettu sauvasto joka on roottorin päissä samaisella valulla rengasmaisesti oikosuljettu. Sitä ei edes ole eristetty mitenkään roottorin rautalevypakasta. Nyt kun staattorikäämeihin ajetaan 3-vaihesähköä, syntyy staattorin rautoihin voimakas pyörivä magneettikenttä. Samaisen Lenzin induktiolain mukaan jolla muuntajakin toimii, indusoituu roottorin häkkikäämiin jännitettä (matala) ja virtaa (korkea). Tämä indusoitunut virta synnyttää roottoriin tietysti oman magneettivuon joka vaikuttaa staattorin vuota vastaan. Tuloksena syntyy vääntömomenttia joka pistää roottorin pyörimään. Aluksi vaihtelevan staattorikentän magneettinavat aiheuttavat vääntömomenttia molempiin suuntiin mutta hieman enemmän staattorikentän pyörimissuuntaan jolloin roottori lähtee liikkeelle staattorikentän perässä. Nyt kun roottori kiihtyy ja sen kulmanopeus kasvaa nollasta ylöspäin, vääntömomentti kasvaa saavuttaen huippunsa jollain staattorikentän nopeutta pienemmällä kierrosluvulla. Kun roottoi edelleen kiihtyy ja sen nopeus lähestyy staattorin kentän kulmanopeutta, magneettinen induktio ja syntyvä vääntömomentti heikkenevät kunnes momentti ei enää riitä kasvattamaan roottorin vauhtia. Kone on nyt saavuttanut jatkuvuustilan jollain tietyllä jättämällä. Jättämä on siis staattorikentän ja roottorin pyörimisnopeuksien ero eikä se koskaan voi olla nolla.
Nyt jos koneen akselikuormaa kasvatetaan, ei jatkuvuustilan momentti riitä ylläpitämään kierroslukua, vaan koneen jättämä kasvaa. Nyt jos jatkuvuustilan toimintapiste oli huippumomentin yläpuolella kuten normaalisti on, niin kasvava jättämä tuottaa kasvavan vääntömomentin. Eli lisäkuorma hidastaa akselin kulmanopeutta, kunnes kasvava vääntömomentti vastaa uutta kuormaa ja tilanna vakiintuu uuteen toimintapisteeseen.
Mikäli kuorma kasvaa niin isoksi, että jättämä kasvaa pisteeseen jossa kone tuottaa maksimivääntömomentin, eikä se silti riitä, kone sakkaa. Jättämä ja vääntö kasvavat maksimipisteeseen ja sen jälkeen käy niin, että jättämä edelleen kasvaa mutta vääntömomentti pienenee ja akseli hidastuu kunnes joko pysähtyy tai kuorma pienenee niin paljon, että löytyy joku uusi stabiili toimintapiste.
Merkille pantavaa on kuitenkin se, että oikosulkukone tuottaa aina positiivista vääntömomenttia olipa jättämä mikä tahansa.

Tahtikoneessa on siis erikseen syötetty roottorin magneettipiiri jonka magneettivuo ei ole riippuvainen siitä mitä staattorissa tapahtuu. Isojen vierasmagnetoitujen tahtikoneiden käynnistäminen valtakunnan verkkoon on aivan erilaista puuhaa kuin mikään mitä oikarikoneelle tehdään, joten ei mennä siihen nyt tässä. Sen sijaan jos verrataan pientä kestomagnetoitua BLDC-moottoria ja oikarikonetta, niin löytyy muutamia oleellisia eroja:
- oikosulkukone on _epätahti_kone, jossa staattorikentän ja roottorikentän välillä on _aina_ nopeuseroa. Nopeusero indusoi roottorin magneettivuon ja ilman nopeuseroa kone ei voi toimia.
- tahtikone on nimensä mukainen ja staattorikenttä ja roottori pyörivät tasatahtia _vaihelukittuina_. Tällöin tahtikoneen jättämä on aina tasan nolla. Roottorin magnetointi määrää lukon vaihekulman ja sitä kautta mm. koneen tehokertoimen. Koneen maksimimomentti saavutetaan jollain nimenomaisella koneesta, magnetoinnista ja muista seikoista riippuvalla vaihekulmalla, ja tuon kulman ylittyminen pudottaa koneen tahdista. Tahdista putoaminen aiheutta välittömästi sen, että kone ei enää kehitä mitään järjellistä vääntömomenttia, vaan momentin suunta oskilloi holtittomasti ja kone toimii osan vaihekulmaa moottorina ja osan generaattorina. Tästä on tyypillisesti ikäviä seurauksia sekä mekaniikalle että syöttävälle elektroniikalle.

Kun tamu syöttää oikarikonetta niin periaatteessa riittää, että syötettävän jännitteen taajuudella ja tehollisella amplitudilla on joku järkevä, koneen rakenteesta määräytyvä suhde niin että jännite nousee taajuuden kasvaessa. Tamuissa on vaikka millä mitalla aseteltavia parametreja, mutta tämä on se perusperiaate.
Sen sijaan kun AC-servovahvistin syöttää BLDC-moottoria, kriittisin asia on mitata roottorin vaihekulmaa suhteessa staattorin jännitesekvenssiin. 3-vaihekoneessa syöttävän jännitteen ja roottorin vaihekulman pitää osua oikein 60 asteen sektoreissa, muuten vääntömomentti kehittyy väärään suuntaan. Mikäli servovahvistin ei pysty tunnistamaan ja ylläpitämään vaihelukkoa, ei kone lähde pyörimään ylipäätään.
Nyt kun tiedetään, että tamu ei ymmärrä mitään vaihelukituksesta eikä siinä ole mitään järjestelyä millä roottorin kulmaa voisi mitata, niin on selvää että hommasta ei voi tulla mitään. Pieni kestomagnetoitu tahtikone kyllä lähtee pyörimään tamun perässä, mutta vaihelukko syntyy vain sattumalta ja pienellä kuormalla. Hyvä vektoriohjattu tamu saattaa pystyä ylläpitämään vaihelukkoa kuorman kasvaessa aika pitkäänkin ihan vaan sen takia, että se yrittää tehdä oikarikoneen häkkikäämille samaa asiaa mitä tahtikoneen kestomagneetti tekee luonnostaan, eli ohjaamaan pyörivän kentän d-komponenttia magneettivuon ylläpitämiseksi. Kuitenkaan tamu ei tunnista roottorin vaihekulmaa ja väistämättä käy niin, että kuorman kasvaessa maksimikulma ylittyy ja kone putoaa tahdista jolloin peli on menetetty.
Jos tuollaista koittaisi isolla tahtikoneella, vaikka jollain 20 MW hiokejauhimen koneella niin tuloksena olisi näyttävä valoshow :)
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

Pete2

 Kiitos Kremmen, en "ihan" kaikea ymmärtänyt mutta melkein : )

Taajarina käytän Siemens Micromaster vector:ia.


Ville Vaho

Mitäs tyyppitä tuo servomoottori sitten on? Tai mitä ne yleisesti ovat??

Indramatin vehkeiden kanssa on tehty töitä, sen kummempia ihmettelemättä. Erillinen resolveri näyttäisi olevan tässäkin liittimistä päätellen.

Normi servossa on pulssikooderi, jonka asento on "pyhä". Tosin ilman ihmettelyä uusi lyödään paikalleen ja ajetaan onnellisena koneen loppuun asti ilman ongelmia.
Hyllyllä pyörii muistaakseni mitsun servomoottori, magneettisuutta ei ulospäin ole havaittavissa.

Yleinen tekijä teollisuudessa tuntuu olevan että kun servoa vaihdetaan, vaihdetaan myös käyttö. Itseä himottaa eri servojen ja käyttöjen sovittaminen yhteen, myös perse edellä puuhun.

Jännite sama, käämien määrä sama, joten miksi ei sama käyttö.
Tai kuten tässä, käyttö taajuusmuuttajalla.

Servo kun on usein paremman kokoinen...
-vilderi

Kremmen

Vähänkään modernimpien servomoottorien sovittaminen vieraaseen vahvistimeen on kyllä aika haastavaa puuhaa. Paitsi että juuri mikään moottori ei enää tuota simppeliä ABZ-kvadratuurisignalointia vaan jotain valmistajakohtaista suurnopeus-sarjaprotokollaa, niin ei ole olemassa mitään yleispätevää standardia sille, miten roottorin asentokulma ilmaistaan servo-ohjaimelle. Pahimmillaan tieto on upotettu enkooderin sanomaliikenteeseen, jolloin ilman vaivalloista tracinigia ja debuggausta ei voittoja ole liiemmälti luvassa.
Ja kun tamulla tahtikoneen pyörittäminen on aiemmin kerrotuista syistä aika hataraa puuhaa niin melkein säästäisin itse energiani tuloksellisempiin kohteisiin, tässä kun lopputulos tuskin on vaivan arvoinen. Tai toki riippuu siitä, mitä on hakemassa mutta kunnollista servoa tai kunnollista oikarikoneen korviketta tuollaisesta yhdistelmästä ei synny.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

Hiekkaranta_92

Lainaus käyttäjältä: Ville Vaho - 26.12.15 - klo:21:58

Normi servossa on pulssikooderi, jonka asento on "pyhä". Tosin ilman ihmettelyä uusi lyödään paikalleen ja ajetaan onnellisena koneen loppuun asti ilman ongelmia.
Hyllyllä pyörii muistaakseni mitsun servomoottori, magneettisuutta ei ulospäin ole havaittavissa.


Muutaman anturin vaihtaneena täytyy sanoa että kyllä anturin asennolla väliä on, varsinkin jos koneet on parametroitu nopeille kihtyvyyksille ja muutenkin tiukasti seuraamaan ohjetta. Esimerkiksi yhdessä tapauksessa koitin anturiin merkittyllä pisteellä kohdistaa anturia paikalleen. Valitettavasti tämä temppu ei onnistunut ja koneen lämmetessä alkoi moottori laukomaan virta hälytystä pikaliikkeellä toiseen suuntaan. Ongelma korjaantui kunnollisella anturin kohdistamisella. Varsinkin taiwanin pojat tekee koneiden dynamiikasta sellaisia että muutaman vuoden päästä mekaanisten kulumisien seurauksena kone täytyy parametroida vähän löysemmille arvoille.

Karkeasti tuo anturin asentaminen menee niin että ankkuri ajetaan tasajännitteellä tiettyyn asemaan kytkemällä yhteen vaiheeseen 0v ja kahteen 24v ja sitten anturin indeksi pulssi asetetaan tähän parin pulssin tarkkuudella. Oskilloskooppi on lähes välttämätön.

Monet vektorimuuttaja valmistajat kehuskelevat kovasti että anturilla varustettuna voidaan kestomagneetti koneitakin ajella pois tiekseen. En sitten tiedä tekeekö ne vastaavan tempun ja ajaa ankkurin sähköisesti tiettyyn asemaan ja nollaa anturin älyssään siihen.

Miguel-

Jokunen vuosi sitten snaikkarin setämies piti kurssia tamuista ja kertoi, että heidän vehkeillä onnistuu servojenkin ajo poistiekseen ja vääntöäkin pitäisi löytyä. Nappasi jonkun pikkuservon, tamusta autotune ja sen jälkeen motti pyörimään. Tietenkään vääntöjä tms. ei mittailtu, mutta kovasti kehui, että tätäkin pitäisi löytyä. Itseäni kiinnostaisi tuo tahtikoneen ajaminen tamulla, koska sattuu löytymään fyysisesti mukavan kokoinen 1.8kW servomotti, jonka voisi valjastaa karakäyttöön..

Snowfly

Lainaus käyttäjältä: Miguel- - 28.12.15 - klo:15:22
Jokunen vuosi sitten snaikkarin setämies piti kurssia tamuista ja kertoi, että heidän vehkeillä onnistuu servojenkin ajo poistiekseen ja vääntöäkin pitäisi löytyä. Nappasi jonkun pikkuservon, tamusta autotune ja sen jälkeen motti pyörimään. Tietenkään vääntöjä tms. ei mittailtu, mutta kovasti kehui, että tätäkin pitäisi löytyä. Itseäni kiinnostaisi tuo tahtikoneen ajaminen tamulla, koska sattuu löytymään fyysisesti mukavan kokoinen 1.8kW servomotti, jonka voisi valjastaa karakäyttöön..

Oli sen verta kiintoisa maininta että piti itse tutkiskella vähäsen asiaa...
Ellen väärin tätä artikkelia ymmärtänyt:
http://www.vfds.in/what-is-the-difference-between-servo-drives-vfds-640890.html

Niin jotkut tamut pystyvät sijainti paikotukseen, mutta tämä paikotus on epätarkempi verrattuna normaaliin servoajoon.
Paljonko tämä paikotus sitten heittää toistettuna, niin siitä en löytänyt fakta dataa äkkiseltään.

jyrki.j.koivisto

Pyörittelin joskus näitä pieniä 200w Panasonicin servoja tamulla, kyllä ne pyörimään lähti mutta ei sitä voi verrata servoajoon. Hidastukset piti olla todella maltillisia muuten pyörivä magneetti roottorissa alkaa kehittämään jännitettä välipiiriin ja nostaa herkästi sen ylijännitteelle.

Noita tamuja missä on paikoitus on ollut olemassa jo vaikka kuinka kauan, näissä ABB acs-600 tamuissakin semmoisen saa lisäkortilla, samoin semmoisen saa Siemensin MicroMasteriin jolla ajoin tuota kiinan manuaalijyrsintä. Tuola varastossa lojuu läjä joitain tamuja (en muista merkkiä nyt, mutta pyörittelin yhdellä semmoisella sitä linjaporauskyträysyritelmää) niin näissä taitaa tuo paikoitus olla sisäänrakennettuna.

Nämä tamujen paikoitukset on aivan eri asia kuin servojen takaisinkytkentä. Tamujen paikoitusta käytetään esim. synkronoimaan kaksi eri tamua samalle nopeudelle, tai vaikka nosturissa nostomatkan mittaamiseen ja kuljettimella matkan mittaamiseen.

Jonne


Onhan noita taajuusmuuntimia tuohon käyttöön vaikka kuinka monella valmistajalla, omasta valikoimastani löytyy mm. Deltan C2000 -taajuusmuunnin. Sillä voi ajella noita kestomagneettimoottoreita(kin) paikoitusmoodissa. Muuntokorteilla saa joko vaihetunnistuksen U/V/W(A/B/Z), resolveri tai Deltan omalla sarjaliikennekooderilla (tarkoittaa myös sitten Deltan servomoottoria). Löytyy tuosta myös BLDC:n ajo ilman kooderiakin, jujuna että muunnin haistelee vaiheen virran perusteella ja heittää V/f:ään kun rundia on tarpeeksi. Autotunet ja sen sellaiset löytyy, saa kyllä toimimaan ihan täysin. On noita tullut laitettua useampaan koneeseen, esim. kun karalle on tarvinnut orientoinnin/kiinteäntapinkierteytyksen.

Tossa esite: https://drive.google.com/open?id=0B_DR111cK6W-bXNlLUtFNzRqN1U
Delta Electronics -tuotteet www.thelentech.fi - Blogi ennenmikrotietokoneita.blogspot.fi

Kremmen

Nykyiset modernit tamut monesti onkin tuommoisia vähän ristiverisiä. Eli osaavat ajaa monenmoisia moottoreita, ja kellä semmoisia on niin nehän on monikäyttöisiä. Tehoelektroniikan puolesta asiassa ei ole kovin isoa eroa, lähinnä regeneratiiviseen jarrutukseen pitää löytyä konsti hukata syntyvä teho jonnekin (eli jarruvastukseen tms). Semmoistahan ei perinteisessä tamussa tietty ole.
Ohjauksessa - varsinkin vaihesekvenssin laskennassa eroa onkin sitten paljon enemmän ja siinä noi yleiskäyttöiset eroaa perinteisestä tamusta kovastikin.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

Powered by EzPortal
SMF spam blocked by CleanTalk