[krian 0]

Здравствуйте форумчане.

 

Я частотными приводами никогда не занимался - поэтому дилетант.

У меня есть широкорегулируемый мотор-шпиндель типа 4051 фирмы KaVo.

На шильдике у него по-немецки написано 100Вт, 50000об/мин, 24В, 3~, 833Гц. В паспорте еще написано, что он двухполюсный,

максимально-допустимое напряжение 42В, ток - 7А, максимальный момент 5Н*см, Частота 84...833Гц, соответственно 5000...50000 об/мин.

Характеристика не жесткая, но и не совсем мягкая. Что-то промежуточное.

Непонятно следующее.

Принято считать, что для сохранения постоянного момента нужно напряжение уменьшать пропорционально частоте.

Это, как я думаю, вытекает из закона электромагнитной индукции. Момент пропорционален току в обмотке.

Чтобы ток не изменялся при изменении частоты, нужно при уменьшении частоты уменьшать напряжение.

Получается, что при 83Гц на мой двигатель нужно подавать 2,4В. Но у него допустимый максимальный ток 7А.

Поэтому 100Вт никак не получится.... Абсурд какой-то.

Но это справедливо, если индуктивность не изменяется. Я подумал, что двигатель - это же не дроссель.

Там на индуктивность статора должен влиять короткозамкнутый ротор и зазор между ними.

Справедливость моих предположений подтвердилась измерением. Индуктивность статора на 1кГц оказалась 215мкГн,

а на 100Гц около 5мГн. Это при остановленном роторе. Причем, положение ротора малозаметно влияет на индуктивность.

Как это будет выглядеть при вращающемся роторе, я не знаю.

Может быть в конструкцию широкорегулируемых двигателей закладывается какая-то общая особенность, которая

позволяет не изменять питающее напряжение вместе с частотой или изменять его в гораздо меньших пределах, чем частоту?

Объясните, пожалуйста, как это все должно работать и каким напряжением его питать на разных частотах?

[_Pasha 0]

Если на 83Гц подать амплитудой, достаточной для номинального момента, то увидим, что характеристика эта не с нуля начинается. Далее все линейно. Это имхо, конечно. Не юзал такие двигатели.

[Shakhtyor 0]

Индуктивность статора на 1кГц оказалась 215мкГн,

а на 100Гц около 5мГн.

Достоверность данного тезиса вызывает сомнения. Измерения проводились при идентичной амплитуде тока через обмотку?

[mpr 0]

Чтобы ток не изменялся при изменении частоты, нужно при уменьшении частоты уменьшать напряжение.

Получается, что при 83Гц на мой двигатель нужно подавать 2,4В. Но у него допустимый максимальный ток 7А.

Поэтому 100Вт никак не получится.... Абсурд какой-то.

механическая мощность на валу двигателя равна произведению момента на угловую скорость в рад/с, поэтому мощность при сохранении момента уменьшается пропорционально снижению скорости вращения

[krian 0]

Достоверность данного тезиса вызывает сомнения. Измерения проводились при идентичной амплитуде тока через обмотку?

 

Измерения производились прибором Е7-11. Для сравнения я также измерил индуктивности разных дросселей, которые были под рукой. У них индуктивность от частоты не зависит. Амплитуда тока через обмотку может влиять в том случае, когда сердечник уже где-то в насыщении или около, на нелинейном участке. Прибор такого тока не дает. А вот зазор однозначно дает частотную зависимость.

 

механическая мощность на валу двигателя равна произведению момента на угловую скорость в рад/с, поэтому мощность при сохранении момента уменьшается пропорционально снижению скорости вращения

 

Поэтому для поддержания постоянной мощности при изменении частоты следует соблюдать зависимость f/корень из U. Но я думаю, что для сверления и фрезерования важнее крутящий момент. Это же мотор-шпиндель. Он не насос крутит.

 

механическая мощность на валу двигателя равна произведению момента на угловую скорость в рад/с, поэтому мощность при сохранении момента уменьшается пропорционально снижению скорости вращения

 

Если бы индуктивность не зависела от частоты, так и вопрос бы не возник. А вот обычные приводы, для обычных асинхронников, например АИР, они же тоже в широких пределах частоту регулируют? Там что на 5Гц на двигатель подается 38В вместо 380В? У них индуктивность от частоты не меняется? Или при вращении там другая зависимость?

[_Pasha 0]

А вот обычные приводы, для обычных асинхронников, например АИР, они же тоже в широких пределах частоту регулируют? Там что на 5Гц на двигатель подается 38В вместо 380В?

Вообще-то да. Иногда для повышения момента можно ввести зависимость с компенацией потерь статора(прямая не с нуля, а с нек-рой точки на оси амплиуд).

Или, как обычно, - существует пусковой момент, график вида _/

[прыгун 0]

Здравствуйте форумчане.

 

Я частотными приводами никогда не занимался - поэтому дилетант.

...

Объясните, пожалуйста, как это все должно работать и каким напряжением его питать на разных частотах?

Питайте как написано на шильдике: 24 В, 833 Гц, 3 ф..

Напряжение снижайте пропорционально снижению частоты.

Абсурда нет. При 83 Гц и подаче 2.4 Вольта максимальная потребляемая мощность будет 3*7*2.4 В = 50 Вт

Максимальная механическая мощность около 5 Н*см * 5000 об/мин / 9.55 = 26 Вт.

Учитывая КПД, данные сходятся;)

Прим.: при подаче 833 Гц мощность должна быть 100 Вт, если верить шильдику;) значит момент будет около 2 Н*см: 2.5 * 50000 / 9.55 = 100 Вт

Прим2: если на пониженных оборотах будет тормозить, то можно повысить напряжение для компенсации падения напряжения в обмотках, только аккуратно, чтобы ток не превышал паспортного максимального.

Двигатель действительно не дроссель и при вращении ротора значения тока определяются не только сопротивлениями но и ЭДС вращения, которая зависит от индуктивности цепей двигателя, как то так;)

 

 

 

[krian 0]

Питайте как написано на шильдике: 24 В, 833 Гц, 3 ф..

Напряжение снижайте пропорционально снижению частоты.

Абсурда нет. При 83 Гц и подаче 2.4 Вольта максимальная потребляемая мощность будет 3*7*2.4 В = 50 Вт

Максимальная механическая мощность около 5 Н*см * 5000 об/мин / 9.55 = 26 Вт.

Учитывая КПД, данные сходятся;)

Прим.: при подаче 833 Гц мощность должна быть 100 Вт, если верить шильдику;) значит момент будет около 2 Н*см: 2.5 * 50000 / 9.55 = 100 Вт

Прим2: если на пониженных оборотах будет тормозить, то можно повысить напряжение для компенсации падения напряжения в обмотках, только аккуратно, чтобы ток не превышал паспортного максимального.

Двигатель действительно не дроссель и при вращении ротора значения тока определяются не только сопротивлениями но и ЭДС вращения, которая зависит от индуктивности цепей двигателя, как то так;)

 

Большое спасибо!

То что Вы написали проясняет проблему. А что за коэффициент 9,55 ? Судя по графикам в паспорте, на 50000об. момент действительно около 2,5 Н*см, при повышении момента обороты резко падают до 10000об.

А вот то, что при снижении частоты в 10 раз наблюдается такое же повышение индуктивности. Не отпадает ли из-за этого необходимость снижать напряжение в 10 раз? Или этот эффект характерен только для остановленного ротора, а при вращении за счет возникающей ЭДС получается другая зависимость?

Ну в общем-то я почти все понял. Дальше надо делать преобразователь и пробовать...

 

Спасибо всем, кто ответил. Но если у кого-то ещё есть, что сказать по этой теме, я рад буду пообщаться.

[прыгун 0]

Большое спасибо!

То что Вы написали проясняет проблему. А что за коэффициент 9,55 ? Судя по графикам в паспорте, на 50000об. момент действительно около 2,5 Н*см, при повышении момента обороты резко падают до 10000об.

А вот то, что при снижении частоты в 10 раз наблюдается такое же повышение индуктивности. Не отпадает ли из-за этого необходимость снижать напряжение в 10 раз? Или этот эффект характерен только для остановленного ротора, а при вращении за счет возникающей ЭДС получается другая зависимость?

Ну в общем-то я почти все понял. Дальше надо делать преобразователь и пробовать...

 

Спасибо всем, кто ответил. Но если у кого-то ещё есть, что сказать по этой теме, я рад буду пообщаться.

9,55 - магическое число приводчика;) - перевод из об/мин в рад/сек. Не знаю что там творится с индуктивностью, но! если вы приложите 24 В и машина будет нагружена, то при максимальном токе она будет потреблять у вас, теоретически, 24 * 3 * 7 = 500 Вт, при этом полезная мощность на валу будет около 25 Вт, соответственно все остальное (450 Вт) будет уходить в тепло... думаю недолго... наверно сгорит...

 

[krian 0]

9,55 - магическое число приводчика;) - перевод из об/мин в рад/сек. Не знаю что там творится с индуктивностью, но! если вы приложите 24 В и машина будет нагружена, то при максимальном токе она будет потреблять у вас, теоретически, 24 * 3 * 7 = 500 Вт, при этом полезная мощность на валу будет около 25 Вт, соответственно все остальное (450 Вт) будет уходить в тепло... думаю недолго... наверно сгорит...

 

Да... с магическим числом сразу так и не догадаешься....

А чтоб не сгорела, надо будет защиту предусмотреть. Проще всего по току. Если бы был датчик вращения, то можно было бы еще что-то придумать. Но его нет.