Ethernet Motion Controller / IP + MACH3 CSMIO-IP-P po LAN-ie

Rozmowy na temat układów elektronicznych sterowania obrabiarek CNC

www.kimla.pl
Posty w temacie: 6

#101

Post napisał: www.kimla.pl » 16 paź 2010, 19:55

Nie ma sprawy, zapraszam do nowego wątku:

https://www.cnc.info.pl/topics65/zagadk ... htm#169022



Tagi:


Arkady90
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Posty w temacie: 2
Posty: 54
Rejestracja: 12 paź 2006, 11:33
Lokalizacja: Kristiansand

#102

Post napisał: Arkady90 » 16 paź 2010, 20:29

Witam Panowie,

Przepraszam założyciela wątku ze dyskusja odbiegła od tematu ale postaram się wnieść coś pożytecznego i pozwolić niektórym rozwiązać wątpliwości odnośnie wyboru zasilania falownika.

Więc podstawową różnica zastosowania zasilania 3-fazowego do falownika jest znacznie wyższe napięcie w obwodzie pośredniczącym dc-link. W przypadku zasilania 3-fazowego, 400 Vac będzie to po wyprostowaniu ok 560 Vdc.
W przypadku zasilania 1-fazowego 230 Vac będzie około 325Vdc.

Pomijam takie zjawisko jak znaczna pulsacja mocy w obwodzie jednofazowym, a co za tym idzie większe ryple napięcia w dc-link. W przypadku 3-fazowego ta pulsacja jest znacznie mniejsza. W przypadku prostownika diodowego, jednofazowego, na jeden okres sieci bedzie 2 "doladowania pradowe" a w przypadku 3 fazowym aż 6.

Mając do dyspozycji wyższe napięcie dc-link, bezpośrednią konsekwencją będzie możliwość uzyskania większej częstotliwości, przy zachowaniu znamionowego pola w stojanie, czyli zasada U/F=const zostanie spełniona na szerszym obszarze częstotliwości. Jeżeli zaczyna "brakować" napięcia dc/link to silnik (np. indukcyjny) przechodzi w obszar pracy zwany osłabieniem pola (ang. field weakening), oczywiście można go rozpędzić na biegu jałowym do znacznych prędkości, ale próba obciążenia spowoduje znaczna utratę prędkości (np. w silniku indukcyjnym - poślizg).

Inaczej mówiąc przy zasilaniu 3-fazowym będzie możliwość "rozpędzenia" danego silnika do wyższej częstotliwości, a na pewno uzyskanie większego momentu niż przy zasilaniu falownika z np. jednej fazy.
Dlatego bardzo ważnym parametrem silnika jest częstotliwość i napięcie znamionowe (ang base voltage and base frequency). Każdy falownik ma miejsce na wprowadzenie tych parametrów, określają one nachylenie U/F .
Prosty przykład, silnik indukcyjny o parametrach Uzn=400V, f=50Hz, jeżeli zadamy 25Hz to falownik obniży napięcie AC do 200V, jeżeli ustalimy wyższa częstotliwość np 75Hz to napięcie zasilania powinno wynosić 600Vac co odpowiada 850V dc-link. I w tym momencie mogą zacząć się "klopoty" falownika 3 fazowego, on dysponuje tylko 560V, nie mówiąc już o totalnej porażce falownika 1/fazowego. Dla tego przykładu istnieje tylko regulacja pełna w "dół"(od 50Hz) i regulacja z ograniczonym momentem w "gore" Wskazują na to parametry bazowe Uzn=400V, F=50Hz i zasilanie 3faz 400V.

Falowniki w większość aplikacji pracują przy regulacji częstotliwościowej w "dół", sprawa ma się całkiem inaczej gdy trzeba częstotliwość zwiększyć, a falownik nie był do tego zaprojektowany i jest naturalne ograniczenie maksymalnego napięcia dc-link (np. kondensatory dc-link i mostek IGBT na napiecie 600V, w 3-faz mostek IGBT będzie na 1200V) .

Odmienna grupa falowników to falowniki z wbudowanym PFC (zarówno 1 jak i 3/faz) które potrafią "sobie" regulować napięcie w dc-link, jest to zawsze regulacja w gore od podanych 325 V, czy 560 V, większość łatwo dostępnych falowników to niestety te z prostownikiem bez tej możliwości.
Sa także falowniki gdzie cześć prostownikowa/PFC jest zastąpiona prostownikiem aktywnym (ang. active rectifier, front end converter), takie rozwiązanie niedosc ze potrafi regulować "sobie" napięcie w dc-linku ale także potrafi oddawać energie z dc-link do sieci. Ma to zastosowanie gdy trzeba zahamować dużo bezwładność a stosowanie rezystorów hamujących mija się z celem. Takie rozwiązanie często występuje w robotach (np. KUKA czy FANUC), urządzeniach dźwigowych.


Podsumowując, jeżeli ktoś zamierza zakupić falownik i waha się pomiędzy 1 o 3 fazowym a ma do dyspozycji zasilanie 3-fazowe, to rozsądniejszym jest 3-fazowy, będzie miał większa regulacje częstotliwościowa w "gore".


Często przy wrzecionach wysokoobrotowych widnieją parametry jak np. 200V, 400Hz. Nie można takich wrzecion podłączać bezpośrednio do sieci 230 V, 50 Hz!, najprawdopodobniej zadziała zabezpieczenie nad prądowe. Żeby je "zakręcić" z sieci 50Hz będzie potrzebne napięcie ok. 25V lub nawet trochę wyższe, które nie spowoduje nasycenia się stojana.

Innym wyjściem z sytuacji kiedy trzeba zwiększyć częstotliwość zachowując znamionowy moment, jest możliwość przełączenie uzwojeń z Y na Trójkąt (ang. Wye -> Delta). Czyli obniżymy znamionowe napięcie zasilania w porównaniu do częstotliwości.
Np dla silnika 400V (napięcie międzyfazowe) połączonego w Y , to po przełączeniu na Trójkąt będzie to 230V (miedzyfaz.), oczywiście moc jest zachowana i w tej konfiguracji otrzymamy większy prąd, który nie jest problemem w doborze falownika.
Częstotliwość graniczna przy której będzie jeszcze znamionowy moment 1.73*50Hz=86Hz. Licząc od strony napięcia dc-link dla falownika 3-faz z 560 Vdc, maksymalne osiągalne napięcie Vac to 400V, licząc z proporcji 400*50 / 230 = 86 Hz

Jeżeli ktoś przez przypadek podłączy servo driver lub falownik który był opisany 3x230Vac na napięcie 3-fazowe, 400 V jakie jest w Polsce to błyskawicznie zniszczy urządzenie (jeżeli nie jest przed tym zabezpieczone, a dokładniej układ wstępnego lądowania (ang. precharge) i związany z tym przekaźnik). Zasada jest ze gdziekolwiek pisze 3x??? to te ??? oznacza napięcie międzyfazowe!

Mogą ulec błyskawicznemu uszkodzeniu kondensatory dc-link z towarzyszącymi efektami pirotechnicznymi, jeżeli były np. na napięcie 400V lub mniejsze a pojawiło się na nich co najmniej 560V. Mostek IGBT możne przetrwać taki eksperyment, gdyż jego zdolność napięciowa jest znacznie większa gdy tranzystory IGBT nie przełączają.
Urządzenia na 3x230 V powszechnie znajdują zastosowanie w np. Norwegii czy Japonii gdyż jest to tam standard.

Mam nadzieje ze powyższy post rozwieje wątpliwości mniej doświadczonych formuowiczow a nie tylko zada pytanie które tylko zostanie bez jasnej odpowiedz.

Pozdrawiam
Arek

Awatar użytkownika

kostner
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 11
Posty: 1290
Rejestracja: 13 gru 2005, 04:41
Lokalizacja: Haan / Niemcy

#103

Post napisał: kostner » 16 paź 2010, 20:40

Juz po testach. W przypadku Wrzeciona i falownika okazalo sie ze Falownik jest na wlasciwe napiecie 3 fazowej sieci warsztatowej. Wywalal sie dlategop poniewaz wrzeciono jest na napiecie 220V i prad 11,1A. Falownik jest na 400V i 7,2A. Przy rozruchu brakowalo pradu i falownik zglaszal blad. Teraz pozostaje tylko albo wymienic falownik na 1 fazowy albo wrzeciono na napiecie 380V.

Co do serw to podlaczylem je przez trafo na 250V i bez problemu ruszyly. Gdybym podlaczyl bezposrednio do sieci to zadzialal by uklad zabezpieciajacy i wywalil blad ale bum, by nie bylo. :)

Tutaj filmik jak chodzi wrczeciono 1kW na falowniku 400V 3kW.

Jeżeli prąd nas nie zabije to nas napewno nie wzmocni :(


paulg
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 10
Posty: 790
Rejestracja: 28 paź 2005, 19:59
Lokalizacja: Wejherowo
Kontakt:

#104

Post napisał: paulg » 16 paź 2010, 23:10

kostner pisze:220V i prad 11,1A. Falownik jest na 400V i 7,2A. Przy rozruchu brakowalo pradu i falownik zglaszal blad. Teraz pozostaje tylko albo wymienic falownik na 1 fazowy albo wrzeciono na napiecie 380V.


CO ??
Każdy falownik ma możliwość obniżenia napięcia ! - a dla wrzeciona nawet lepiej jest gdy pracuje na napięciu ciut niższym niż to z tabliczki.
"Tak naprawdę, to nie rozumiesz jakiegoś zagadnienia, dopóki nie potrafisz go wytłumaczyć swojej babci."
Albert Einstein

Awatar użytkownika

kostner
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 11
Posty: 1290
Rejestracja: 13 gru 2005, 04:41
Lokalizacja: Haan / Niemcy

#105

Post napisał: kostner » 16 paź 2010, 23:34

Oczywiscie ze sie da obnizyc ale wtedy wrzeciono nigdy nie osiagnie maxymalnej mocy. Falownik daje max 7,2A a wrzeciono ma napiecie 220V co daje 1584Wat - czyli polowe tego co wrzeciono potrafi. Aby osiagnac max moc wrzeciona potrzeba falownika 5,5kW.
Jeżeli prąd nas nie zabije to nas napewno nie wzmocni :(


paulg
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 10
Posty: 790
Rejestracja: 28 paź 2005, 19:59
Lokalizacja: Wejherowo
Kontakt:

#106

Post napisał: paulg » 16 paź 2010, 23:51

Wydaje mi się iż wystarczy falownik o większej wydajności prądowej , choć oczywiście 5,5kW ma "A" aż nad to :wink:

Wracając do tematu CS-MIO :wink:

Poniżej maszyna w której CS-MIO pracuje - wszystkie testy jakie tylko udało mi się wymyślić wypadły pozytywnie , co zaskakujące kultura pracy serw jest o niebo wyższa niż przy sterowaniu przez LPT :wink:
Załączniki
cs-mio.JPG
cs-mio.JPG (190.85 KiB) Przejrzano 1250 razy
ploter.JPG
ploter.JPG (147.49 KiB) Przejrzano 1268 razy
"Tak naprawdę, to nie rozumiesz jakiegoś zagadnienia, dopóki nie potrafisz go wytłumaczyć swojej babci."
Albert Einstein

Awatar użytkownika

kostner
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 11
Posty: 1290
Rejestracja: 13 gru 2005, 04:41
Lokalizacja: Haan / Niemcy

#107

Post napisał: kostner » 17 paź 2010, 00:56

Oj tam pokaz filmik a nie fotki. Jakie wrzeciono na niej wisi ??
Jeżeli prąd nas nie zabije to nas napewno nie wzmocni :(


paulg
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 10
Posty: 790
Rejestracja: 28 paź 2005, 19:59
Lokalizacja: Wejherowo
Kontakt:

#108

Post napisał: paulg » 17 paź 2010, 09:04

Niestety mój aparat robi piękne artystyczne foty ... ale filmów nie kręci :mrgreen:
Ale jak tylko będzie okazja to coś nakręcę :wink:

Wrzeciono Elte 3,3kW , serwa BLDC 650W wraz z Arbachami
Załączniki
czujnik.JPG
czujnik.JPG (94.85 KiB) Przejrzano 1241 razy
"Tak naprawdę, to nie rozumiesz jakiegoś zagadnienia, dopóki nie potrafisz go wytłumaczyć swojej babci."
Albert Einstein


gigipawel
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 5
Posty: 142
Rejestracja: 16 paź 2008, 13:51
Lokalizacja: KIELCE

#109

Post napisał: gigipawel » 17 paź 2010, 13:05

paulg pisze:Wrzeciono Elte 3,3kW , serwa BLDC 650W wraz z Arbachami
Jakie prędkości i na jakim napędzie śruba czy listwa działa ten ploterek ?
Fajna maszyna można wiedzieć jakie dałeś przełożenie żeby silniki 650W działa okej przy takiej masie ?

A teraz pytanie ile kosztuje w wersji podstawowej ten moduł bez tych przyłączy ?


KILLER_PL
Czytelnik forum poziom 3 (min. 30)
Czytelnik forum poziom 3 (min. 30)
Posty w temacie: 7
Posty: 37
Rejestracja: 14 paź 2010, 12:30
Lokalizacja: Bielsko-Biała

#110

Post napisał: KILLER_PL » 17 paź 2010, 13:38

z informacji których mi udzielił pan z fimy CS-LAB sc sam moduł CSMIO-IP kosztuje 2100 zł

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Elektronika CNC”