Czy zasilał ktoś silnik BLDC zwykłym falownikiem?

[skoczek]

Witam serdecznie.
Mam taką sprawę. Posiadam spory silnik BLDC a przy okazji kilka leżących odłogiem dobrych falowników (SEW-y i Inwertek). Ciekawi mnie czy ktoś robił taką sztuczkę i podłączał taki silnik do zwykłego falownika. Na elektrodzie znalazłem jeden post z informacją że ktoś robił taki test podłączając BLDC do Micromastera. Dokładnie opisane jest to w tym temacie . Chętnie zrobiłbym taki test ale prawdę powiedziawszy szkoda mi uwalić bodajże 11 kW falownik więc stąd to pytanie. Być może ktoś przecierał ścieżkę. Żaden z falowników nie posiada wejścia enkoderowego. Servomotor miałby służyć do napędu wrzeciona ale nie w trybie pozycjonowania. Zależy mi jak na tą chwilę tylko na włączeniu obrotów wrzeciona i w miarę stałej jego prędkości obrotowej. Pomysł zrodził się po części dlatego gdyż leży mi taki silnik a jednocześnie jak ulał pasuje mi do maszyny.
Za wszelkie sugestie, choćby takie "możesz uwalić falownik" lub "nie uszkodzisz falownika" też będę wdzięczny.
Pozdrawiam, skoczek.

[Leoo]

Odradzam.
Sterownik BLDC wymaga sprzężenia zwrotnego.
Kiedyś projektowałem taki sterownik. Pierwszym krokiem był układ, którego częstotliwość sterowana była ręcznie, efekt - porażka. Silnik trzeba było rozpędzać palcem, a odrobinę "niedelikatne" zwiększenie częstotliwości powodowało zatrzymanie wału.

[skoczek]

Witam Kolego Leoo. Dziękuję za zainteresowanie tematem. Rozumiem że silnik przy zbyt szybkim rozpędzaniu miałby prawo wypaść z synchronizmu i się wręcz po chwili zatrzymać jednak nurtuje mnie inna kwestia. Załóżmy że zaprogramuję sobie falownik by miał łagodną rampę rozpędzania silnika. Pomijając fakt że ponoć silniki bldc są często zasilane chwilowo na 2 pracujących fazach (rozumuję że zasilenie 3 faz jednocześnie jak w silniku asynchronicznym nie może w niczym zaszkodzić, a wręcz powinno pomóc) to skąd silnik "wie" że co go zasila? -Powoli rozpędzając go powinien wirnik wirować zgodnie z rotującym polem magnetycznym. Obecność magnesów stałych oczywiście ma diametralne znaczenie ale czy może spowodować uszkodzenie falownika? Gdybym miał pewność że nie jest możliwe uszkodzenie falownika to pewnie zrobiłbym próby, ale falowniki o wspomnianej przeze mnie mocy do najtańszych nie należą...
Czekam na dalsze sugestie, również od innych Kolegów.
Pozdrawiam, skoczek

[Leoo]

Jeśli falownik ma regulowane ograniczenie prądowe, to raczej nic nie powinno się uszkodzić, zwłaszcza jeśli w układzie jest opornik odprowadzający energię podczas hamowania, choć gwarancji dać nie mogę.
W silnikach BLDC (BLMC) jest coś, co nazywa się timing. Jest to parametr często spotykany w instrukcjach do sterowników (regulatorów) modelarskich. Generalnie chodzi o kąt wyprzedzenia komutacji, coś jak wyprzedzenie zapłonu w silniku z zapłonem iskrowym. Jego wartość może zawierać się w przedziale 0 (soft timing) do 30st. kątowych (hard timing). Producent silnika zawsze podaje zalecany timing. Najnowsze sterowniki mają opcję atotiming. O ile w silnikach BLDC punkt 0 następuje kiedy SEM samoindukcji (BEMF) fazy, która aktualnie nie jest zasilana, przechodzi przez 0V, o tyle w serwosilnikach z magnesami trwałymi AC (zasilanie jednoczesne trzech faz) musi być dodatkowy enkoder, oprócz głównego o wysokiej rozdzielczości.
Najciekawsze w silnikach BLDC jest to, że minimalny pobór prądu (największą sprawność) uzyskuje wyłącznie w stanie synchronizacji (nawiązuję do moich prób z ręczną synchronizacją). Jeśli komutacja będzie się spóźniała, pobór prądu drastycznie wzrasta a moc na wale nie.
Oczywiście zachęcam do testów, niemniej wyniki raczej nie będą zachęcające. Być może falownik z wejściem enkoderowym będzie w stanie podołać zadaniu.
Tak czy inaczej kolega Piotrjub sprzedaje sterowniki do serwonapędów BLDC.

[cnc3d]

Tak podłączony silnik będzie działał jak silnik synchroniczny.
Może tak pracować, jednak pojewiać się będą lekkie wibracje spowodowane niedopasowaniem sinusoidy z falownika do trapeza z BLDC. Jednak te wibracje mogą być nieazuważalne. Musisz jednak pamiętać o dobraniu odpowiedniego u/f.
Np. jeśli masz silnik na 48V 3000rpm, to ustawiasz częstotliwość nominalną w falowniku na 340Hz (230V *sqrt2 =325V/48V=6.77*3000rpm=20310rpm/60s=338Hz)
Oczywiście musisz uważać, żeby nie przesadzać z obrotami ponad nominał, bo magnesów na suficie będziesz szukał.

[skoczek]

Dzięki Panowie za dalsze informacje.
Okazuje się jednak że się mi coś pomyliło. Problem zmienia się z zasilania silnika bldc na zasilanie silnika synchronicznego ac. Za zamieszanie wybaczcie - dawno nie zerkałem na te silniki, dokumentację do nich mam na innym komputerze, a pomyliły mi się one z innymi servomotorami które posiadam. Tak czy inaczej napędy od Kolegi z forum nie umniejszając im niczego to raczej by parę z siebie puściły niż by to napędziły bo to silniki około 7kW a Kolega Piotrjub projektował końcówkę chyba do około 1kW jak mnie pamięć nie zawodzi. Swoją drogą ciekawe kiedy Kolega założy jakiś post z informacją że stworzył drugą wersję sterownika z mocniejszą końcówką? -Można na to liczyć?:)
A więc tak: silnik który chcę założyć do maszyny, do napędu wrzeciona poprzez pasek zębaty opisany jest tu na stronie 14. Teraz metodą żmudnych poszukiwań udało mi się znaleźć tego pdf-a w internecie. O ile się nie mylę to posiadam silnik o oznaczeniu HDY142G6-88 (lub HDY115, ale raczej był to model 142). Zasilany jest napięciem do 460V. Falownik tyle nie da ale stosując się do reguły U/f zwyczajnie po prostu osiągnę niższe obroty silnika ustawiając niższe napięcie na falowniku. Jak się domyślam mój problem się upraszcza w porównaniu do problemu z BLDC, choć z mechanicznego punktu widzenia te silniki praktycznie się nie różnią pomijając fakt zasilania w BLDC jednocześnie 2 faz a w AC 3 faz. Dobrze myślę? Niech mnie ktoś poprawi jeżeli błędnie. Zatem, gdy teraz okazało się że to silnik synchroniczny to nie powinienem mieć obaw przy podłączeniu go do falownika - zgadza się? Ważne tylko bym dobrze go zaprogramował? Falownik miał coś (kurde z głowy podaję, bo od domu daleko jestem) 11kW lub 14 kW, nie pamiętam dokładnie, a silnik ma 7kW więc problemów raczej nie powinienem przewidywać pomimo tego że to silnik synchroniczny bo mam spory zapas mocy?
Raz jeszcze dziękuję za zainteresowanie tematem.
Pozdrawiam serdecznie, skoczek.

[cnc3d]

Można podłączyć, do 400V. To 460V to z amerykańskiej sieci.
Oni sobie takie napięcie wykombinowali aby im maszyny z Europy działały.
A że mają 60Hz to i napięcie musieli podnieść aby u/f było const.
380V/50Hz=7.6V/Hz*60Hz=456V
Teraz wiadomo dlaczego ameryka taka bogata, wszystkie maszyny chodzą o 20% szybciej

[Leoo]

Czekam z niecierpliwością na wyniki prób.
Ciekawe czy nie będzie efektu "przeskakiwania" - gubienia synchronizmu?
Wibracje, o których pisał kolega cnc3d, będą miały charekter niewielkich fluktuacji prędkości obrotowej a wyczuwalne mogą być wyłącznie przy małych obrotach. Przy wyższych inercja wirnika pochłonie je zupełnie.

[skoczek]

Witam Kolegów.
Aktualnie robię przymiarki do tego a próby prawdopodobnie zacznę robić za parę tygodni, ponieważ nie ma mnie w domu. Zobaczymy co z tego wyjdzie, jak się zachowa ten Invertek z tym silnikiem. Mam nadzieję że nie będzie szalał i wszystko pójdzie po mojej myśli bo taki napęd wrzeciona bardzo by mi się przydał na maszynie. Najbardziej przydałoby mi się wrzeciono które mógłbym pozycjonować, by śmiało gwintować gwintownikami otwory, ale nie stać mnie na takie zabawki, więc dobrze będzie jak w ogóle zacznie ten silnik kręcić wrzecionem. Jak coś z tego wyjdzie sensownego to postaram się pożyczyć od znajomego aparat i porobić fotki oraz filmik.
Raz jeszcze dziękuję za zainteresowanie tematem i pozdrawiam. Skoczek.

[ Dodano: 2009-04-05, 20:04 ]
Witam serdecznie.
Koledzy powiem Wam tak - małe próby były zrobione. Nie miałem za wiele czasu na to ale ze 2-3 godzinki posiedziałem przy falowniku i silniku. Efekt jest taki, że nie mam tego co oczekiwałem. Mianowicie zaraz po podłączeniu silnika i wprowadzeniu parametrów takie jakie posiada silnik działy mi się cuda. Silnik rozkręcał się powoli przy czym już przy prędkości około 2 obroty na sekundę wydawał z siebie dźwięk jakby miał co najmniej kilka tysięcy obrotów (taki dźwięk jaki daje rozpędzająca się turbina). W sumie długo się nie rozpędzał gdyż falownik wyrzucał błąd o przeciążeniu. Namieszałem tam przy ustawieniach tak że w końcu silnik zaczął pracować a falownik przestał wskazywać błąd - musiałem ustawić maksymalną częstotliwość z jaką może pracować falownik a było to 120 Hz. Wtedy silnik kręcił się dosyć szybko przy czym na pewno nie były to obroty odpowiadające tej częstotliwości. Nie miałem czym zmierzyć obrotów ale szacuję że było to około 2000 obrotów na minutę. Falownik jest wektorowy - mam wrażenie że falownik bada położenie wektora strumienia pola magnetycznego i na jego podstawie oszacowuje prędkość z jaką wiruje wirnik, ale ponieważ na wirniku są magnesy to być może falownik przez to głupieje bo obecne tam i wirujące magnesy dają efekt zwielokrotnionych biegunów na wirniku a to powoduję odpowiednio niższą prędkość wirowania wirnika (mam nadzieję że w miarę jasno to opisałem). Czy coś takiego jest możliwe?
Na Święta zjadę do domu i pokombinuję z ustawieniami na nowo, gdy tylko znajdę na to trochę czasu. Być może kombinując coś przy ustawieniach falownika uda mi się zmusić silnik do szybszej pracy. Jak nic z tego nie wyjdzie to wsadzę zwykły silnik asynchroniczny jako wrzeciono.
Pozdrawiam, skoczek.