Jump to content

    

Частотник для точного перемещения.

Приветствую всех! Окунулся с головой в задачу, прошу совета бывалых.

Суть задачи - подъемник без противовеса, на шестеренчатом редукторе, асинхронник с ЭМ тормозами, энкодер на валу двигателя. Нужно поднимать и опускать в заданные точки с точностью +/- пара мм. Вес подъемника 300-700 кг, мотор 5.5 кВт.

Попытался решить задачу простым частотником Овен. Он не умеет использовать энкодер для торможения (может я чего-то не знаю), тормозит только постоянкой, чего не хватает и он роняет груз на частоте 1.5-2 герца не успев остановиться. Ловить груз механическими тормозами на малом ходу - изнашивать тормоза. Рассчитывать динамику и отлавливать момент нулевой скорости наверное можно, но только при движении вверх, вниз система всегда нагружена и держится только тормозами двигателя. Теоретически нужно удержание веса за счет скольжения магнитного поля в обратном направлении.

Нужен частотник, который сможет остановить груз полностью в заданной или прогнозируемой точке. Есть подобные у буржуев, Nordac 700E - умеет кататься по координатам (отсчетам энкодера) самостоятельно. Сроки поставки и цена  - жесть.

Подскажите, пожалуйста, есть ли подобные частотники на российском рынке за адекватные деньги? Как подобная задача решается в лифтах и пр.?

Edited by Dimoktmb

Share this post


Link to post
Share on other sites

Требуемое время(мин. и макс.) опускания и поднимания не задано.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 minutes ago, HardEgor said:

Требуемое время(мин. и макс.) опускания и поднимания не задано.

Перемещения хаотичные, на расстояния от 50 мм до 30 метров. На больших перегонах желательно разгоняться до номинала, это около 1 м/с. На маленьких расстояниях соответственно скорость минимальная. Будет ограничиваться ускорение перемещения в зависимости от веса (измеряется опять же по току нормированного ускорения).

Время перемещения из одной точки в другую, с учетом всех ограничений, должно стремиться к минимально возможному. Ползти 30 метров на 5 герцах - не вариант.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Dimoktmb сказал:

Перемещения хаотичные, на расстояния от 50 мм до 30 метров. На больших перегонах желательно разгоняться до номинала, это около 1 м/с. На маленьких расстояниях соответственно скорость минимальная. Будет ограничиваться ускорение перемещения в зависимости от веса (измеряется опять же по току нормированного ускорения).

Время перемещения из одной точки в другую, с учетом всех ограничений, должно стремиться к минимально возможному. Ползти 30 метров на 5 герцах - не вариант.

Простая прикидка... Подъем - порядка 10 киловатт с постоянной скоростью. При опускании куда энергия будет деваться?

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 minutes ago, Tanya said:

Простая прикидка... Подъем - порядка 10 киловатт с постоянной скоростью. При опускании куда энергия будет деваться?

Тормозной резистор к частотнику имеется, забыл указать. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 hours ago, Dimoktmb said:

Нужен частотник, который сможет остановить груз полностью в заданной или прогнозируемой точке. Есть подобные у буржуев, Nordac 700E - умеет кататься по координатам (отсчетам энкодера) самостоятельно. Сроки поставки и цена  - жесть.

Тут важно что есть для вас жесткая цена.
Из последнего вот к нам приходил пару недель назад продавец из  Invertek Drives Ltd  и собственноручно ставил на наш подъемник  Optidrive P2 Elevator  на 2.2 КВт.
Привод на 3-х ступенчатом  редукторе, груз на ремне. 
В моторе энкодер на 1024 отсчета на оборот. 
Он легко показал как его частотник держит на весу груз 500 кг. и плавно разгоняет и останавливает.
До этого такие же возможности показывали частотники от Omron и Lenze. 
Точность в пределах 1 мм, и от веса не зависит. 
Эт надо умудрится чтобы частотник с хорошим энкодером давал худшую точность.  

Share this post


Link to post
Share on other sites
58 minutes ago, AlexandrY said:

Тут важно что есть для вас жесткая цена.

До этого такие же возможности показывали частотники от Omron и Lenze. 

Мы пытаемся изучать и развиваться в этой области, сейчас для нас самыми важными параметрами в выборе будут следующие:

- срок поставки неделя-две, т.е. наличие в России

- управление по RS-485 (Modbus RTU) 

- цена меньше 100 т.р. (Если нет, то сколько?)

 

 

Edited by Dimoktmb

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 minutes ago, Dimoktmb said:

Мы пытаемся изучать и развиваться в этой области, сейчас для нас самыми важными параметрами в выборе будут следующие:

- срок поставки неделя-две, т.е. наличие в России

- управление по RS-485 (Modbus RTU) 

- цена меньше 100 т.р. (Если нет, то сколько?)

Нам частотники 2,2 кВт с серво-функцией обходятся где-то в 200 Евро. 
И цены у всех производителей идут ноздря в ноздрю. 
Если видите что кто-то продает сильно дороже, то либо вы выбрали продукт не с той функциональностью либо на вас хорошо наваривают. 

RS485 есть у всех, но наборы регистров, а главное флагов совершенно различные. 
Переход с одной серии частотников на другую в плане управления по RS485 очень трудоемкий. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 hours ago, Dimoktmb said:

Нужен частотник, который сможет остановить груз полностью в заданной или прогнозируемой точке. Есть подобные у буржуев, Nordac 700E - умеет кататься по координатам (отсчетам энкодера) самостоятельно. Сроки поставки и цена  - жесть.

Подскажите, пожалуйста, есть ли подобные частотники на российском рынке за адекватные деньги? Как подобная задача решается в лифтах и пр.?

Так умеют легко частотники для подъемных применений с входом для энкодера и векторным управлением. Тот же Altivar 71, Omron L1000 и т.д. Они обычно есть на складах. 

Вы просто настраиваете большую(рабочую) скорость и малую (точного дотягивания), малая скорость может быть хоть пара миллиметров в секунду - с энкодером такие частотники держат момент от 0 герц и до конца.

При остановке вы ставите частоту на ноль и частотник остановится по заданной рампе с любым грузом и направлением и будет держать момент так, что рукой вал фиг провернете. Как остановился, можете спокойно накладывать тормоза.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, syoma said:

Так умеют легко частотники для подъемных применений с входом для энкодера и векторным управлением. Тот же Altivar 71, Omron L1000 и т.д. Они обычно есть на складах. 

Вы просто настраиваете большую(рабочую) скорость и малую (точного дотягивания), малая скорость может быть хоть пара миллиметров в секунду - с энкодером такие частотники держат момент от 0 герц и до конца.

Кстати в частотниках векторное и серво - это два разных режима. И точное позиционирование именно в серво режиме для асинхронников происходит. 
Но не видел чтобы частотники могли постоянно двигать на частоте меньше 2 Гц. 
Держать могут в неподвижном состоянии, но стартовать и крутить постоянно скажем на 1 Гц не могут.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 hours ago, AlexandrY said:

Но не видел чтобы частотники могли постоянно двигать на частоте меньше 2 Гц. 
Держать могут в неподвижном состоянии, но стартовать и крутить постоянно скажем на 1 Гц не могут.

С обратной связью по энкодеру?

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 hours ago, AlexandrY said:

Кстати в частотниках векторное и серво - это два разных режима. И точное позиционирование именно в серво режиме для асинхронников происходит. 
Но не видел чтобы частотники могли постоянно двигать на частоте меньше 2 Гц. 
Держать могут в неподвижном состоянии, но стартовать и крутить постоянно скажем на 1 Гц не могут.
 

Насколько я понял суть асинхронного двигателя, стартовый момент с нулевой скоростью ничем не отличается от момента на малой скорости. Чем сильнее ротор отстает от магнитного поля, тем больший ток в нем индуцируется, пропорционально току растет момент на валу. Принцип удержания минимальной скорости - подобрать такую частоту, направление и ток в статоре, чтобы крутящий момент компенсировал падение и давал нужное нам вращение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ставили на робот-штабелер Альтивар 71 с мощным тормозным резистором, 5,5квт. динамика и удержание нас устроили, механических тормозов небыло, только автозахват при обрыве цепи. Редуктор был червячный. Энкодер был установлен на ведомой звездочке.

Столкнулись с растягиванием цепи, пришлось ввести автокалибровку по датчикам крайнего положения. Некоторые энкодер завязывают на отдельный зубчатый ремень. Но ленту может болтать на большой длине.

 

Режим был векторный, управляли с ПЛК и энкодер заходил в ПЛК. Настройки в ПЧ передавали через ModbusRTU.

 

Да, не всякий частотник может работать со всяким двигателем. Надо заранее проверить что самонастройка проходит.

Edited by Михась

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Dimoktmb said:

Насколько я понял суть асинхронного двигателя, стартовый момент с нулевой скоростью ничем не отличается от момента на малой скорости. Чем сильнее ротор отстает от магнитного поля, тем больший ток в нем индуцируется, пропорционально току растет момент на валу. Принцип удержания минимальной скорости - подобрать такую частоту, направление и ток в статоре, чтобы крутящий момент компенсировал падение и давал нужное нам вращение.

Суть правильная.
Но в таких делах определяющим является точность обратной связи.
Чтобы держать очень низкие скорости нужен очень точный энкодер и не хватает даже 1024 точек.
Но если поставите более точный энкодер, то придется искать частотник с большим быстродействием, поскольку повысится частота с энкодера на максимальных оборотах.   Это уже  будет линейка реально дорогих и специализированных лифтовых инверторов. 

Вот структура управления в серво режиме:
image.thumb.png.2061fc04853dfc4eb1b9eba46f605fe2.png

Кстати, как правильно заметили, надо учитывать люфты, растяжения и деформации элементов передачи момента на нагрузку. 
Мы используем для этого дополнительные линейные энкодеры  для определения точных координат объекта. Энкодер на моторе для этого не годится. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
54 minutes ago, AlexandrY said:

Кстати, как правильно заметили, надо учитывать люфты, растяжения и деформации элементов передачи момента на нагрузку. 

Концевики, или магнитные выключатели на эффекте Холла для калибровки.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now