Pytanie o serwonapęd

[korzeww1]

Witam Wszystkich.

Zacznę od niewielkiego wstępu.

Mam następujący układ - zwykła wiertarka na której w zależności od wzrostu obciążenia badam spadek częstotliwości obrotów.


Chciałbym zamiast wiertarki zasilanej AC wykorzystać silnik krokowy albo serwonapęd.



Jeżeli chodzi o silnik krokowe i serwonapędy to prędkość jest powiązana z momentem, ale co w sytuacji gdy mamy założoną stałą prędkość i moment odpowiedni do tej prędkości, a następnie będziemy zwiększać obciążenie układu. Czy podobnie jak w moim obecnym układzie zacznie spadać prędkość czy nastąpi utknięcie.


Dziękuję z góry za sugestie.

[mc2kwacz]

Serwonapęd będzie trzymał dopóki się da a potem wystąpi zatrzymanie i błąd. To z resztą zależy od logiki sterowania.
Jeśli zależy Ci na badaniu obciążenia bez jednoczesnego spadku obrotów, to robi się to albo mierząc prąd pobierany przez silnik i przeliczając na obciążenie, albo mierząc analogowo moment na wale napędowym.
Najprościej będzie poszukać falownika który potrafi wyzerować poślizg i daje na wyjściu obciążenie w postaci gotowego sygnału. Albo samemu taki sygnał z falownika wydostać.

[korzeww1]

Dzięki za odpowiedz. Co do prędkości to nie zależy mi by była stała - obecny układ pracuje właśnie na spadku prędkości w skutek zwiększonego obciążenia,
i to mi właśnie by pasowało.

Co do pomiaru momentu na wale to świetne rozwiązanie ale narazie nie chciałbym dodatkowych elementów, tylko wykorzystać pomiar z układu napędowego.

A czy silnik krokowy będzie zachowywał się inaczej niż serwonapęd.

[mc2kwacz]

Silniki krokowe oraz serwonapędy służą do tego żeby właśnie utrzymać stałe położenie lub obroty. Więc dla Ciebie w ogóle się nie nadadzą. Skoro masz coś co działa i jesteś zadowolony, to nie rozumiem co chcesz w końcu zmieniać i po co.

[korzeww1]

Celem zmian jest konieczność przejścia na napięcie bezpieczne ewentualnie pneumatykę lub hydraulikę.

Celem pytania było pozyskanie wiedzy od osób będących w temacie - czy jest sens pracy nad takim rozwiązaniem przed ewentualnym zakupem urządzenia do badań.

Z tego co napisałeś wcześniej wynika iż mój problem można zrealizować badając wzrost prądu potrzebny do utrzymania stałej prędkości przy zwiększającym się obciążeniu.

[mc2kwacz]

Owszem można. Można do tego użyć silnika prądu stałego (komutatorowego-mało trwałego) albo przemiennego. Krokowy się nie nada, za bardzo by to było skomplikowane.
To jest tylko kwestia znalezienie silnika na odpowiednio niskie napięcie i sterowania do niego, które będzie pilnowało obrotów. To nie są popularne rozwiązania, bo duże prądy to problem. Poszukiwanie wśród serw (AC) ma sens.
I z takiego zestawu można już dość łatwo wyciągnąć sygnał obciążenia.

[pi_ciu]

Nie do końca kolego korzeww rozumiem co ma być zrealizowane przez ten układ, czy ma to być jakaś forma prostej hamowni?, co kolega chce badać(mierzyć)?

[korzeww1]

Nie do końca kolego korzeww rozumiem co ma być zrealizowane przez ten układ, czy ma to być jakaś forma prostej hamowni?, co kolega chce badać(mierzyć)?

Z tym to się nie mogę zgodzić, co najwyżej może nie wystarczająco zrozumiale opisałem działanie układu.

Układ działa następująco - Wraz ze wzrostem czasu pracy układu następuje wzrost obciążenia jakie działa na napęd. Nie wchodząc w szczegóły na osi X mamy czas a na osi Y wzrastający moment. Obecnie wybieram przy jakiej wartości momentu obciążenia ma nastąpić wyłączenie, bez względu na czas i inne wartości. Układ jest sprawdzony i działa jak najbardziej poprawnie i gdyby nie fakt iż występuje konieczność przejścia na napięcie bezpieczne czyli do 50V DC lub pneumatykę, nie zastanawiałbym się nad szukaniem innych rozwiązań (celem nie jest znalezienie rozwiązania a jedynie podpowiedzenie mi czy jest sens wchodzenia w temat czy go odrzucenie).

[mc2kwacz]

Czy jest sens czy nie, to już Twoja decyzja. Zrobić się da. jedyny problem to jaka dokładność jest potrzebna. Jeśli duża, to sprawa się komplikuje. Szacuję że jakieś 15% da się osiągnąć łatwo, 10% względnie łatwo, przy 5% trzeba się będzie wysilić a jeszcze lepiej - to już będzie skomplikowane zadanie.

[diodas1]

Kolego korzeww1, Silnik krokowy pracuje z obrotami zależnymi od częstotliwości sygnału taktującego który podaje się na sterownik. Jeżeli hamowanie będzie mocniejsze niż jego moment napędowy przy danym prądzie zasilającym (stabilizowanym przez sterownik) to nie zmniejszy obrotów tylko zacznie gubić kroki i stanie w miejscu warcząc Przed tym punktem krytycznym jego obroty będą stałe, niezależnie od obciążenia osi. Jednym słowem nie nadaje się. Serwomotor (silnik z enkoderem na osi i elektroniką która pracuje w układzie sprzężenia zwrotnego) też będzie się starał utrzymać zadane obroty, z tym że w jego wypadku wraz ze wzrostem obciążenia mechanicznego osi będzie wzrastał prąd zasilający (efekt działania sprzężenia zwrotnego) . Można tę własność wykorzystać do pewnych pomiarów dających się potem przetworzyć na jakiś wykres ale nie do tych o których piszesz.
Najlepiej zatem pozostać przy rozwiązaniu które już masz, zmieniając jedynie używaną obecnie wiertarkę na inny silnik. http://www.akcesoria-cnc.pl/?menu=grupa&kat1=5 tutaj znajdziesz sporo typów silników do wyboru o niższym napięciu zasilania. Możesz też oczywiście użyć serwomotor, pomijając w tym wypadku enkoder i układ sterowania ze sprzężeniem zwrotnym a wykorzystując tylko jego silnik. Zamiast skomplikowanego sterownika trzeba użyć wówczas zwykły zasilacz DC (lub AC) o napięciu dopasowanym do danego silnika.
Domyślam się że potrzebne Ci to do zbudowania jakiegoś układu pomiarowego (pomocy naukowej) do laboratorium. Nad dokładnością pomiarów też można powalczyć. Wiele zależy od Twoich sposobów pomiaru prędkości i momentu hamowania. Jeżeli użyjesz w urządzeniu serwomotor http://www.akcesoria-cnc.pl/?menu=grupa&kat1=6 to do pomiaru prędkości obrotowej da się wykorzystać przebieg prostokątny z enkodera. Częstotliwość tego sygnału będzie zależeć od prędkości obrotowej silnika. Proste jak sznurek.
Pomiary i wykresy można dodatkowo urozmaicić stosując różne zasilacze. Co innego wyjdzie przy zasilaniu niestabilizowanym a co innego przy użyciu stabilizatora napięcia lub prądu.