Jump to content

    
Sign in to follow this  
slog

Если подключить к ПЧ синхронный двигатель вместо асинхронного.

Recommended Posts

Надо подключить серводвигатель 1,4kW 3000об/мин от Fanuc. Серводвигатель синхронный с постоянным магнитом в роторе. Статор - три обмотки звездой. Надо что-то подать на него чтобы он крутился. И еще он должен выполнять примитивные функции позиционирования типа подъехать до точки, потом до другой. Никаких особых требований к точности или скорости перемещений, лишь бы крутился. Проблема в том что сервоусилителя для него пока нет, если и будет то не скоро и ещё я что-то не уверен будет ли этот сервоусилитель работать без ЧПУ от Fanuc, у них там связь серво-чпу через последовательный интерфейс и вряд ли есть какой-то простой способ управления типа +/- 10в. Но я могу взять обычный преобразователь частоты самый простой, не векторный, и подключить двигатель к нему. И вроде как он должен крутиться. При этом в синхронном двигателе не будет скольжения ротора и кол-во полюсов у него я так понимаю =1 Т.е. при подаче на него 50Гц он будет делать 50 об/сек = 3000/мин.

 

Т.е. двигатель будет как-то крутиться. Я прав?

 

Какие могут быть косяки при подключении к простому преобразователю частоты, который просто V/F, синхронного двигателя вместо асинхронного?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Надо подключить серводвигатель 1,4kW 3000об/мин от Fanuc. Серводвигатель синхронный с постоянным магнитом в роторе. Статор - три обмотки звездой. Надо что-то подать на него чтобы он крутился. И еще он должен выполнять примитивные функции позиционирования типа подъехать до точки, потом до другой. Никаких особых требований к точности или скорости перемещений, лишь бы крутился. Проблема в том что сервоусилителя для него пока нет, если и будет то не скоро и ещё я что-то не уверен будет ли этот сервоусилитель работать без ЧПУ от Fanuc, у них там связь серво-чпу через последовательный интерфейс и вряд ли есть какой-то простой способ управления типа +/- 10в. Но я могу взять обычный преобразователь частоты самый простой, не векторный, и подключить двигатель к нему. И вроде как он должен крутиться. При этом в синхронном двигателе не будет скольжения ротора и кол-во полюсов у него я так понимаю =1 Т.е. при подаче на него 50Гц он будет делать 50 об/сек = 3000/мин.

 

Т.е. двигатель будет как-то крутиться. Я прав?

 

Какие могут быть косяки при подключении к простому преобразователю частоты, который просто V/F, синхронного двигателя вместо асинхронного?

 

Если только покрутить двигатель то можно подключить к частотнику. Из особенностей думаю:

1. простой частотник будите управлять по аналоговому входу. Врядли найдете софт чтоб управлять согласно ваших требований (позиционирование) по цифровому интерфейсу. Или сами софт напишите?

2. Контур позиционирования придется использовать внешний. Хотя возможны варианты какой преобразователь выбрали?

3. Основные настройки преобразователя: режим обязательно скаляр( всякие векторные режимы и полунавороченые только навредят), номинальная частота,напряжение двигателя какой ток ставить сомневаюсь но наверно номинальный с шильдика.

4. Темп разгона / торможения поставьте побольше значение по умолчанию увеличить и последовательным приближением добиться чтоб не сильно медленно и без выпадения из синхронизма.

5. Не ждите резвости сервопривода в лучшем случае получите заторможенное подобие.

6. Если есть торможение постоянным током или отключить или внимательно понаблюдать что происходит двигателем в этом режиме.

 

Если опасаетесь то без нагрузки на валу можно попробывать работать на пониженном напряжении при этом последите за током.

Мне думается что серводвигатель всеже номнапряг не 380В. Тогда лучше не включать к обычному частотнику. Изоляция двигателя может не выдержать импульсов.

Напишите буковки двигателя и преобразователя.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Двигатель Fanuc A06B-0562-B675. Это серво 1.4kW 200V серия альфа L6/3000. Он 6н*м 3000 об/мин с тормозом и абсолютным энкодером на 65536 положений на оборот. Софт для управления будет самодельный. Когда разберусь какой ему подойдёт фирменный сервоусилитель, да такой чтобы управлять можно было им +/-10V, тогда буду на него ориентироваться, но пока он купится - в общем это долго. Пока есть самый простой преобразователь частоты на 220 вольт.

 

Не понятно, почему

 

4. Темп разгона / торможения поставьте побольше значение по умолчанию увеличить и последовательным приближением добиться чтоб не сильно медленно и без выпадения из синхронизма.

5. Не ждите резвости сервопривода в лучшем случае получите заторможенное подобие.

 

Мне кажется синхронный должен быть порезвее асинхронного, и тормозить-разгоняться должен быстрее. Понятно, что с обычным ПЧ это будет "жалкое подобие" серво, но пока сгодится. Из проблем вижу сложности с удержанием в заданном положении, обычный ПЧ умеет только крутить начиная с 1Гц.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Мне кажется синхронный должен быть порезвее асинхронного, и тормозить-разгоняться должен быстрее. Понятно, что с обычным ПЧ это будет "жалкое подобие" серво, но пока сгодится. Из проблем вижу сложности с удержанием в заданном положении, обычный ПЧ умеет только крутить начиная с 1Гц.

 

про темп разгона я писал только для начала, пока вы (а я тем более) не знаете какая пропорция u/f . Скорее я написал не корректно.

Ваш Двигатель конечно порезвее. Преобразователь на 220В на выходе имеет импульсы амплитудой ~300В. Размах 600В. Смотрите выдержит ли двигатель. Пока параметров на двигатель на сайте не нашел.

 

Может будет лучше собрать чтото на АТМЕГЕ например AVR443 AVR444? Там то вы сможете реализовать поболее чем на частотнике.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Помнится что синхронный двигатель от асинхронного отличается тем, что при сдвиге вектора магнитного потока статора и якоря больше 90 градусов, момент будет падать. а что будет при 180, думаю сами понимаете.

 

В общем ИМХО частотник должен знать про синхронные двигатели. Тогда будер рулез. Иначе - глюки.

Share this post


Link to post
Share on other sites
про темп разгона я писал только для начала, пока вы (а я тем более) не знаете какая пропорция u/f . Скорее я написал не корректно.

Ваш Двигатель конечно порезвее. Преобразователь на 220В на выходе имеет импульсы амплитудой ~300В. Размах 600В. Смотрите выдержит ли двигатель. Пока параметров на двигатель на сайте не нашел.

 

Может будет лучше собрать чтото на АТМЕГЕ например AVR443 AVR444? Там то вы сможете реализовать поболее чем на частотнике.

 

Я хочу ограничить в настройках ПЧ частоту от 0 до 50гц и напряжение на двигателе 0-150в. Ну будут импульсы до 300в, не думаю что это страшно. Родной ПЧ для этого двигателя тоже без трансформаторов вроде, от выпрямленного напряжения 220в работает. Делать что-то например на основе AVR443 AVR444 во первых долго, во вторых если делать на том же уровне как у Fanuc, то это вообще бесконечно долго и уже не на AVR. Стоит посмотреть описание на их сервоусилители и становится понятно, что у нас подобную вещь сделать не реально. Купить готовое дешевле в 100 раз. Пока у меня нет фирменного сервоусилителя, я хочу покрутить движок от простого ПЧ, тем временем разберусь с тем какой сервоусилитель мне подойдёт и буду не спеша искать готовый.

Отдельного документа на этот двигатель нет, есть на всю серию альфа. Называется B-65142E.pdf (a Series AC Servo Motor. Descriptions manual. ) http://application.gefanuc.com/infolink/manuals/65142e.pdf

 

Помнится что синхронный двигатель от асинхронного отличается тем, что при сдвиге вектора магнитного потока статора и якоря больше 90 градусов, момент будет падать. а что будет при 180, думаю сами понимаете.

 

В общем ИМХО частотник должен знать про синхронные двигатели. Тогда будер рулез. Иначе - глюки.

Обычный частотник ничего не знает про синхронные двигатели. Большого сдвига между полем ротора и статора быть не должно, на то он и синхронный. И ещё обратная связь должна за этим следить.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Обычный частотник ничего не знает про синхронные двигатели. Большого сдвига между полем ротора и статора быть не должно, на то он и синхронный. И ещё обратная связь должна за этим следить.

Как он за этим следить будет? Если задана скорость вращения 0 (для примера) то для того чтобы стоял асинхронник, магнитное поле нужно вращать с частотой скольжения. А для асинхронника нужно просто регулировать угол поля ротора и поля якоря. Ну или просто поставить ему 90 градусов, и регулировать ток.

 

Дальше при старте (резском старте) на асинхронник можно сразу подать номинальное напряжение и он запустится. Асинхронник же просто крутится не будет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Как он за этим следить будет? Если задана скорость вращения 0 (для примера) то для того чтобы стоял асинхронник, магнитное поле нужно вращать с частотой скольжения. А для асинхронника нужно просто регулировать угол поля ротора и поля якоря. Ну или просто поставить ему 90 градусов, и регулировать ток.

 

Дальше при старте (резском старте) на асинхронник можно сразу подать номинальное напряжение и он запустится. Асинхронник же просто крутится не будет.

Ничего не понял. Как будет стоять асинхронник если поле будет вращаться. Он вообще стоять хоть с каким-нибудь моментом может? И почему бы им не начать крутиться при резкой подаче напряжения.

 

Во втором случае наверно описка и речь про синхронный. Но тоже ничего не понял. У ротора поле есть всегда из постоянного магнита, и ничего в нем регулировать мы не можем. Чтобы он встал и стоял с номинальным моментом, надо подать в обмотки ток, в пропорциях в зависимости от нужного угла поворота. Простой ПЧ такого не умеет. Он умеет только крутить поле начиная с 1-го герца. С нуля герц это векторные, и то не каждый. Но они будут работать только с асинхронными моторами. Умные они слишком.

 

Эх, жаль, что Вы не в Харькове. Уже давно бы все выяснили: подключили б на мой девайс. 

Как руки дойдут в начале недели - сам попробую. Потом напишу сколько штук ПЧ спалил. :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я может ошибаюсь про частотные преоб., но у них по моему по три ключа включаются, а у синхр. серваков по два. Надо бы

посмотреть, что произойдет с режимами.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ничего не понял. Как будет стоять асинхронник если поле будет вращаться. Он вообще стоять хоть с каким-нибудь моментом может? И почему бы им не начать крутиться при резкой подаче напряжения.

Может. Если подать постоянное напряжение на обмотку. А чтобы асинхронник стоял на месте, поле нужно вращать в противоположную сторону, с частотой скольжения.

 

Представте, у вас зажат якорь, а вы подали на двигатель 50гц. В этом случае от 0 до 180 будет момент вращения в одну сторону а в 180...360 в другую. В итоге - 0. (грубо)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я может ошибаюсь про частотные преоб., но у них по моему по три ключа включаются, а у синхр. серваков по два. Надо бы

посмотреть, что произойдет с режимами.

Посмотрел картинки. И там и там все три ключа одновременно коммутируются. Может быть в режиме удержания когда скорость = 0 с синхронным двигателем достаточно и 2-х обмоток.

 

Может. Если подать постоянное напряжение на обмотку. А чтобы асинхронник стоял на месте, поле нужно вращать в противоположную сторону, с частотой скольжения.

Не понял. Достал асинхронник, подал на него постоянное напряжение. Да, ротор тормозится, но ему всё равно в каком положении стоять. Он просто туго крутится и всё. Если поле вращать, с любой частотой, то ротор тоже захочет вращаться. А в случае с синхронным мотором и постоянным напряжением ротор бы занял строго определённое положение и стремился бы вернуться в него.

 

Представте, у вас зажат якорь, а вы подали на двигатель 50гц. В этом случае от 0 до 180 будет момент вращения в одну сторону а в 180...360 в другую. В итоге - 0. (грубо)

Опять не понял. Там же 3 фазы. Он бы крутился всегда в одну сторону, в зависимости от порядка фаз. Если ротор зажат, то он будет стремиться повернуться всегда в одну сторону, но с разным моментом. В зависимости от того насколько фаза в роторе отличается от фазы поля в статоре.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не понял. Достал асинхронник, подал на него постоянное напряжение. Да, ротор тормозится, но ему всё равно в каком положении стоять. Он просто туго крутится и всё. Если поле вращать, с любой частотой, то ротор тоже захочет вращаться. А в случае с синхронным мотором и постоянным напряжением ротор бы занял строго определённое положение и стремился бы вернуться в него.

Совершненно верно.

 

Опять не понял. Там же 3 фазы. Он бы крутился всегда в одну сторону, в зависимости от порядка фаз. Если ротор зажат, то он будет стремиться повернуться всегда в одну сторону, но с разным моментом. В зависимости от того насколько фаза в роторе отличается от фазы поля в статоре.

В разные стороны. Предположим в статоре вверху С внизу Ю. Теперь если поле якоря будет слева С а спарва Ю, то он будет хотеть провернуться против часовой стрелки. А если слева Ю а справа С, то по часовой стрелки. Допустим поле статора вращается. Получается что половину времени якорь будет хотеть вертется в одну сторону а половину времени в другую. Гуглите "срыв синхронизации". Вспомнил как называется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Синхронный двигатель при частоте коммутации 0 и идущем токе по статору будет иметь одно или несколько устойчивых положений (зависит от числа пар полюсов). Если вы в устойчивом (статическом) состоянии приложите к валу синхронного двигателя вращающий момент больше чем момент удержания статора то сможете перескочить из одного положения в другой.

Для асинхронного двигателя в это режиме может быть бесконечное (теоретически) число положений. Постоянный ток текущий по обмоткам будет мало препятствовать мееедленному вращению ротора. Но только вы увеличите скорость вращения ротора (руками) как обнаружите что с увеличением оборотов крутить все труднее.

 

По поводу начальной частоты. Её ставят 1Гц или на более новых приводах немного меньше. Связано с тем что на таких малых частотах вращения затруднительно получить заданный вращающий момент. Если возьмем например двигатель на максимальную частоту вращения для 50Гц. При синхронной скорости 3000 об/мин реальная номинальная скорость запросто может быть 2940 об/мин или даже менее. а синхронная частота 2940 об/мин соответствует 49Гц. Итого мы 1Гц теряем на скольжении (разность синхронной и реальной скорости вращения). Это величина грубо одинакова в диапазоне регулирования скорости вращения асинх двигателя посредством изменения частоты питающего напряжения. Вот и получаем что бы двигатель просто стоял нужно подать на него напряжение с F~1Гц или около того. А если вы подадите постоянный ток то в зависимости от знака и величины внешнего момента приложенного к валу можете получить медленный самоход. Иногда это очень плохо и в этом случае с преобразователем и асинх двигателем применяют механический тормоз.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Иногда это очень плохо и в этом случае с преобразователем и асинх двигателем применяют механический тормоз.

Или энкодер + контроллер с мозгами. Видел на выставке - никакого тормоза, а вал стоит как вкопаный.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this