Асинхронный привод или сервопривод для тянущего устройства, Что выбрать асинхронный привод или сервопривод для тянущего устройства Опции

[Vitaliy_asep]

Здравствуйте!

Имеется следующая проблемка:

В нашу компанию обратились представители завода по выпуску пластиковых труб с просьбой переделать тянущее устройство экструзионной линии производства Кореи.

В данный момент это устройство состоит из восьми гусениц приводимых в движение от одного асинхронного двигателя путем цепных передач, карданов и червячных редукторов. В общем куча механики которая часто ломается, особенно червячные редукторы которые не выдерживают нагрузки. Двигатель работает от ПЧ. На сам двигатель местные самоделкины придеали энкодер (изначально его не было). В зависимости от диаметра трубы может использоваться разлчное количество гусениц. Они прижимаются к трубе путем пневмоцилиндров.

Вобщем их просьбой было установить индвидуальный привод на каждую гусеницу. Мы предложили асинхронные привода с червячным редуктором, подключенные к одному ПЧ через устройства защиты. Для поддержания стабильной скорости на один из моторредукторов будет установлен энкодер. Частотник поддерживает режим U/f с обратной связью по скорости. Расчетный максимальный момент на выходном валу редуктора 440Нм, выбранные нами моторредукторы дают 560Нм, поэтому они взяты без принудительного обдува.

Теоритически все должно работать, если бы не одно НО. На этом же предприятии установлена еще одна более современная немецкая лиия. На тянущем устройстве этой линии установлены на каждуй гусеницу серводвигатели подключенные паралельно к одному сервопреобразователю через автоматы. Так же на одном из серводвигателей установлен экодер для ОС. И когда приежал наладчик этой линии, то он внес ноткусомнения в наше решение касаемо корейской линии. С его слов они уже пытались сделать тянущее на АД, но у них не получилось. Привод дергался и не развивал требуемого момента на низкой скорости.

Хочется услышить мнение приводчиков, так ли безумна наша идея с применением АД для тянущего устройства.

[Vitaliy_asep]

Здравствуйте!

Имеется следующая проблемка:

В нашу компанию обратились представители завода по выпуску пластиковых труб с просьбой переделать тянущее устройство экструзионной линии производства Кореи.

В данный момент это устройство состоит из восьми гусениц приводимых в движение от одного асинхронного двигателя путем цепных передач, карданов и червячных редукторов. В общем куча механики которая часто ломается, особенно червячные редукторы которые не выдерживают нагрузки. Двигатель работает от ПЧ. На сам двигатель местные самоделкины придеали энкодер (изначально его не было). В зависимости от диаметра трубы может использоваться разлчное количество гусениц. Они прижимаются к трубе путем пневмоцилиндров.

Вобщем их просьбой было установить индвидуальный привод на каждую гусеницу. Мы предложили асинхронные привода с червячным редуктором, подключенные к одному ПЧ через устройства защиты. Для поддержания стабильной скорости на один из моторредукторов будет установлен энкодер. Частотник поддерживает режим U/f с обратной связью по скорости. Расчетный максимальный момент на выходном валу редуктора 440Нм, выбранные нами моторредукторы дают 560Нм, поэтому они взяты без принудительного обдува.

Теоритически все должно работать, если бы не одно НО. На этом же предприятии установлена еще одна более современная немецкая лиия. На тянущем устройстве этой линии установлены на каждуй гусеницу серводвигатели подключенные паралельно к одному сервопреобразователю через автоматы. Так же на одном из серводвигателей установлен экодер для ОС. И когда приежал наладчик этой линии, то он внес ноткусомнения в наше решение касаемо корейской линии. С его слов они уже пытались сделать тянущее на АД, но у них не получилось. Привод дергался и не развивал требуемого момента на низкой скорости.

Хочется услышить мнение приводчиков, так ли безумна наша идея с применением АД для тянущего устройства.

[Сергей Валерьеви...]

вот возник еще один вопросик...
использование вектора предусматривает автоадаптацию АД, АСД... но обычно сие возможно на ПЧ на ступень выше аль на две ниже от номинала...
Если же используется 8АСД на 1ПЧ, то как же вообще работает вектор?

[Vitaliy_asep]

вот возник еще один вопросик...
использование вектора предусматривает автоадаптацию АД, АСД... но обычно сие возможно на ПЧ на ступень выше аль на две ниже от номинала...

Возможность ПЧ работать в векторном режиме зависит от качества ПЧ (точность измерения тока, напряжения) и его математики. В инструкции по Simovert былло сказано что нельзя в векторном режиме вращать двигатели менее 50% от номинальной мощности ПЧ (я как то попробывал 4кВт двигатель повращать от 25кВт ПЧ, так он у меня по всему цеху прыгал). Года два назад прокручивл привода для крана на базе Sinamics S120 (модуль управления CU320, силовой модуль PM340) по инерции подкинул двигатель 5,5кВт к ПЧ 55кВт и запустил автоадаптацию, которая прошла успешно (надо наверное сказать что двигатель тоже Siemens) и двигатель вращался в векторном режиме без нареканий. Еще один эксперемент был с двумя двигателями Siemens по 22кВт подключенными к Sinamics G120 параллельно.Автоадаптация прошла успешно и на холостом ходу крутились ровно, но так как это был привод передвижения моста я не ришился пробывать од нагрузкой и оставил проверенную U/f.

Если же используется 8АСД на 1ПЧ, то как же вообще работает вектор?

Попробую промаделировать в Simulink. А вообще векторный режим в ПЧ использует мат модель двигателя основанную на его схеме замещения. Соединив в параллель все схемы замещения можно их привести к одной. Главное условие что бы роторы двигателей были связаны между собой.

Сообщение отредактировал Vitaliy_asep - 20.10.2013, 8:23

[Сергей Валерьеви...]

, но так как это был привод передвижения моста я не ришился пробывать од нагрузкой и оставил проверенную U/f.

Вот как раз для перемещения крана то и не привычно использование U/f. на малых скоростях надо ж момент выдавать оптимальный..иначе при разгоне/торможение рывки, да и при перемещение ниже 15-20гц так же...
и движки перемещения на кранах, особенно козловых, далековато друг от друга, при запитки от одного ПЧ то..

Сообщение отредактировал Сергей Валерьевич - 21.10.2013, 7:25

[Сергей Валерьеви...]

хотя возможно, что ниже 25гц смысла нет опускать на передвижение крана... тогда должно работать..

[Vitaliy_asep]

Вот как раз для перемещения крана то и не привычно использование U/f. на малых скоростях надо ж момент выдавать оптимальный..иначе при разгоне/торможение рывки, да и при перемещение ниже 15-20гц так же...
и движки перемещения на кранах, особенно козловых, далековато друг от друга, при запитки от одного ПЧ то..

На моей совести пара десатков кранов. Для передвижения моста крана применял различные схемы, и индивидульный ПЧ на колесо с векторным регулированием и схему "электронный синхронный вал" и пресловутое скалярное управление. Как ни странно скалярное управление показало себя лучше чем остальные методы. Сейчас разрабатываю метод защиты от перекоса и тогда можно опять вернуться к индивидуальному ПЧ на колесо. Есть конечно у него свои большие недостатки, но все таки остановились на этой схеме. Вообще тема кранов довольно интересная и ее надо выносить в отдельный топик.

[gansales]

Если же используется 8АСД на 1ПЧ, то как же вообще работает вектор?

Вектор принципиально может работать только с одним ЭД!

Векторное управление подразумевает, что система отслеживает параметры ЭД на любом угле поворота ротора. В многодвигательной системе это изначально не возможно.

На перемещении кранов (2 и более ЭД впараллель) прекрасно работает скалярный режим (и на низких скоростях тоже).

[Сергей Валерьеви...]

Вообще тема кранов довольно интересная и ее надо выносить в отдельный топик.

согласен.. кажется когда то была такая темка...заодно и о лифтах с ПЧ там можно обсудить..

[Vitaliy_asep]

Вектор принципиально может работать только с одним ЭД!

Векторное управление подразумевает, что система отслеживает параметры ЭД на любом угле поворота ротора. В многодвигательной системе это изначально не возможно.

На перемещении кранов (2 и более ЭД впараллель) прекрасно работает скалярный режим (и на низких скоростях тоже).

Ну а если предположить, что роторы двигателей связаны между собой механически и вращаются синхронно, то математически можно описать несколько двигателй как один большой, правда с маленьким моментом инерции?

В общем нужен стенд с двуми или более двигателями и ПЧ поддерживающий тренды и пробывать.

[gansales]

Можно я не буду здесь описывать принципы векторного управления?
Просто поверте на слово - векторный режим это работа с одним, конкретно взятым электродвигателем.

[Vitaliy_asep]

Можно я не буду здесь описывать принципы векторного управления?
Просто поверте на слово - векторный режим это работа с одним, конкретно взятым электродвигателем.

Жаль что вы не хотите просветить почему нельзя в векторном режиме крутить несколько одинаковых двигателей с механически связанными роторами (может хоть ссылку скините на книжку умную с доступными формулировками).

А вообще потерялся главный смысл вопроса: Будет ли работать тянущее устройство с простыми АД подключенными параллельно к одному ПЧ или надо исключительно применять сервопреобразователь с асинхронными серводвигателями.

ПЧ который я планирую использовать имеет скалярный режим с датчиком обратной вязи по скорости (есть ПИ регулятор скорости).

[Andrew_2610]

Виталий,

хочется опять повторить свой пост. про кашу и т.д.

у меня вообще ощущение, что Вы делаете разные эксперименты с пч - включу ка я вот так. работает. а вы говорили - не будет. а почему не будет работать? вот объясните.

а на хрена мне тут напрягать клаву и разъяснять вещи, которые надо изучать в вузе?

еще добавлю - асинхронный серводвигатель - это продукт хитровы...го маркетинга. не бывает таких серводвигтелей. серводвигатель должен обладать астатичекисми механическими характеристакми.

[Vitaliy_asep]

Виталий,

хочется опять повторить свой пост. про кашу и т.д.

у меня вообще ощущение, что Вы делаете разные эксперименты с пч - включу ка я вот так. работает. а вы говорили - не будет. а почему не будет работать? вот объясните.

а на хрена мне тут напрягать клаву и разъяснять вещи, которые надо изучать в вузе?

еще добавлю - асинхронный серводвигатель - это продукт хитровы...го маркетинга. не бывает таких серводвигтелей. серводвигатель должен обладать астатичекисми механическими характеристакми.

Что вы опять шумите. Вас же никто не заставляет писать. Общение в форуме дело добровольное. Да, надо было учить в ВУЗе, но к сожалению ВУЗ в котором мне довелсь учиться не самый сильный и про векторное управление нам преподаватель как то упомянул вскольз, а ввиду отсутствия на тот момент практического опыта и вопросов ему не позадовал и теперь все приходится осваивать самому.

А что вы имеете против экспериментов? В начале моей карьеры я учавствовал в крупном проекте на металлургическом комбинате. Там применяли приводы постоянного тока (заметьте довольно узученные) Simoreg от Сименса. На том проекте были и инженера с Сименса. Привода применяли не совсем стандартно и когда наши умные головы спрашивали у инженеров Сименс будет ли работать те пожимали плечами и говорили, что пробуйте на свой страх и риск. Вот и приходилсь эксперементировать. Сейчас многие из тех решений Сименс опубликовал в своих Applications.

еще добавлю - сервопривод это прежде всего привод, который подпадает под некоторые определенные критери точности регулирования скорости, момента, а зачастую и угла поворота вала в широком (по сравнению с остальными приводами) диапозоне регулирования. И такой привод может быть выполнен на двигателях различных типов главное что бы он подпадал под эти критерии.

Сообщение отредактировал Vitaliy_asep - 22.10.2013, 11:24

[Михайло]

В общем куча механики которая часто ломается, особенно червячные редукторы которые не выдерживают нагрузки.

Хотел бы обратить внимание на этот нюанс. У Вас же редукторы рассчитаны по нагрузке, но не выдерживают... Надо выровнять нагрузку на валах.

http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=89221

[BROMBA]

Можно я не буду здесь описывать принципы векторного управления?
Просто поверте на слово - векторный режим это работа с одним, конкретно взятым электродвигателем.

И хотелось бы поверить, да вот, сомнения одолевают...
Как, по-Вашему схемотехнически реализован "вектор"?
3 трансформатора тока на выходах по каждой фазе по штуке (шунта, датчика Холла, не суть важно, главное - три)
А у Lenze 8200 vector - 2 (два штуки) и у 2800-го - 2 штуки. Но, "вектор", управление моментом и всякие прочие свистоперделки. И таки работает! Еще как работает!!!
Получается, что значение тока по фазе, где нет датчика - вычисляется косвенно?
Это "вектор"? Или "квазивектор"? Это вообще что?
Можете рассказать про математику векторного управления трехфазным асинхронником с 2-мя датчиками тока?
Или вот:

ПЧ который я планирую использовать имеет скалярный режим с датчиком обратной вязи по скорости (есть ПИ регулятор скорости)

А теперь смотрим сюда:

Узнали железячку? Да-да, старый добрый двухдатчиковый 2800, и на тебе - sensorless speed control, пар. 414...421, внезапно... Вот так вот, легко и просто - бздынь, и без энкодеров-резольверов управление скоростью с двумя-то токовыми датчиками... А как эта маленькая черненькая жезлезячка может запросто крутить однофазник?

Именно вот так вот, не отключая "вектора"?

Не надо много "вумных книжек читать", "во многоие знания многие печали", надо брать, и экспериментировать!!!

А ежли чтой-та не получается, так вот, рекомендуем: http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=1...st&p=945541

Сообщение отредактировал BROMBA - 25.10.2013, 22:58

[BROMBA]

еще добавлю - асинхронный серводвигатель - это продукт хитровы...го маркетинга. не бывает таких серводвигтелей. серводвигатель должен обладать астатичекисми механическими характеристакми.

О, как!!! Ниче так, категоричненько.
А шо по поводу новых прошивок, где уже не только асинхронники, но и PM, и SPM, и даже nSPM?
В насосной серии, ага. Какой PM Start Mode предпочитаете? Parking или таки Rotor Detection? Ну это, чтобы насос правильно припарковать... Это всё происки хитровыдранных маркетологов, да!

[BROMBA]

А что вы имеете против экспериментов? В начале моей карьеры я учавствовал в крупном проекте на металлургическом комбинате.

То-то и оно...
В результате экспериментов почему-то получаются изобретения и патенты.
Пример:
Доменная печь, измерительная лебедка. Уровень шихты в печи. Частотник с "вектором", запущенный в режиме "сопротивления весу грузила". Задача - поддержание постоянной величины натяжения троса независимо от скорости и направления движения грузила, реверс, само собой; счетчик метража троса - не в частотнике, это было бы уже перебором, обычный фотоэлектрический реверсивный датчик.
Работает, монтажник-наладчик магистерскую работу защитил, авторское, одна штука, имеется.
В "вумном учебниге" такое описано? Ага, аж два раза...

Сообщение отредактировал BROMBA - 25.10.2013, 23:59

[Vitaliy_asep]

Хотел бы обратить внимание на этот нюанс. У Вас же редукторы рассчитаны по нагрузке, но не выдерживают... Надо выровнять нагрузку на валах.

http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=89221

Не уверен на счет рассечетов существующих редукторов, либо корейские дельцы в паспорте шиблись с габаритом труб. Корейские червяки расчитаны аж на 170Nm, а по расчетам наших механиков необходимо минимум 400Nm. Есть еще такое понятие как сервис фактор моторредукторов. Например если у вас мощный двигатель и слабый редуктор, то сервис фактор будет небольшим. Двигатель просто будет разрушать редуктор. Если у вас мощный редуктор и слабый двигатель то сервис фактор будет высоким т.к. при большой нагрузки двигатель не будет выворачивать наизнанку редуктор.

Так вот в нашем случае мы имеем мощный двигатель 11кВт и слабые редукторы, которые он просто убивает. Если поставить слабее двигатель то тянущее не разовьет необходимый момент. Т.е. надо увеличивать мощность механики, а это сделать практически не реально. Плюс при многодвигательной схеме будет существенная экономи электроэнергии и ресурсов привода за счет отключения ряда двигателей при производстве труб малого диаметра.

[Vitaliy_asep]

Хочется уже раскрыть секрет немецкой промышленности, и возможно эта информация окажется полезной для форумчан. И так мы имеем:

Преобразователь Lenze ECS 9326 ES (Servo)

Асинхронные серводвигатели MCA 10I40-RS080-N14N-ST5S00N с червячными редукторами. Два двигателя с резольверами (к преобразователю подключен только одни). Всего двигателей 8шт.

Все двигатели подключены к ПЧ через автоматы с тепловыми расцепителями.

Тянущее работает нормально, без нареканий.

Ниже лист параметров преобразователя

 List.jpg ( 11,67 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 31


Но главное я так и не нашел несмотря на прочитанные мануалы. В каком режиме работает привод? Сказывается отсутствие опыта работы с Lenze.
В приводе ECS 9300 настройки управления высталяются в параметре С006. Для пребразователя Vector там есть выбор между "vector ctrl" и "V / f", а для привода Servo в этом параметре выбирается только тип двигателя.

У кого есть опыт работы с приводами Lenze подскажите!

Сообщение отредактировал Vitaliy_asep - 26.10.2013, 16:03

[BROMBA]

Хочется уже раскрыть секрет немецкой промышленности, и возможно эта информация окажется полезной для форумчан. И так мы имеем:

Преобразователь Lenze ECS 9326 ES (Servo)

.................
Ниже лист параметров преобразователя

 List.jpg ( 11,67 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 31


Но главное я так и не нашел несмотря на прочитанные мануалы. В каком режиме работает привод? Сказывается отсутствие опыта работы с Lenze.
В приводе ECS 9300 настройки управления высталяются в параметре С006. Для пребразователя Vector там есть выбор между "vector ctrl" и "V / f", а для привода Servo в этом параметре выбирается только тип двигателя.

У кого есть опыт работы с приводами Lenze подскажите!

Вот это да! Впечатляет! Это выдрано из мозгов привода с помощью Lenze GDC? (а почему на немецком? GDC же имеет возможность переключиться на английский). Опыта работы валом, но исключительно с 8200...

Сообщение отредактировал BROMBA - 26.10.2013, 21:19

[Vitaliy_asep]

Вот это да! Впечатляет! Это выдрано из мозгов привода с помощью Lenze GDC? (а почему на немецком? GDC же имеет возможность переключиться на английский). Опыта работы валом, но исключительно с 8200...

Это выдрано из ноутбука немца поэтому и на немецком. Причем слово "выдрано" как нельзя лучше подошло. Искал где можно переключиться и не нашел. GDC бесплатная т.е. урезанная.

[Михайло]

Ниже лист параметров преобразователя

Обратили внимание? Ток 19.2 А, мощность 6.4 кВт. Как раз перемножены ток и мощность отдельных двигателей на 8.

[Михайло]

Не помешало бы полностью развернуть значение параметра C0005.

[Vitaliy_asep]

Не помешало бы полностью развернуть значение параметра C0005.

Значение параметра С0005=6005 (6-Slave to digital frequency bus, 0-No additional function, 0-External supply voltage, 5-System bus (CAN)). Комбинаций может быть много, проще в мануале открыть.

[Михайло]

6-Slave to digital frequency bus

О! Это интересно!
Здесь можно найти документацию на 9300 Servo. Нас интересует мануал System Manual EVS93xx 9300 Servo inverter Extension (пункт 2.2.4.3 Slave for master frequency bus). У этого параметра особое предназначение?

[gansales]

И хотелось бы поверить, да вот, сомнения одолевают...
Как, по-Вашему схемотехнически реализован "вектор"?

BROMBA, В 2800 и Микрике режим стал называться векторным достаточно недавно года этак с 2003 - 2005, до того он обзывался честно, а именно "скалярный с компенсацией скольжения" кстати в этих девайсах датчик тока один - в постоянном звене...
Да по некоторым рабочим характеристикам,в частности по поддержанию момента он действительно похож на векторный, ну так и ВАЗ похож на автомобиль....

[Vitaliy_asep]

О! Это интересно!
Здесь можно найти документацию на 9300 Servo. Нас интересует мануал System Manual EVS93xx 9300 Servo inverter Extension (пункт 2.2.4.3 Slave for master frequency bus). У этого параметра особое предназначение?

Никакого особого значения нет. Сигнал задания приходит из другого привода (каретка) в который, в свою очередь, приходит задание на скорость. Эти два механизма время от времени должны синхронно двигаться.

Вопрос в другом! Векторный там режим или скалярный?

[Михайло]

Векторный там режим или скалярный?

Серворежим. Только, признаться, я не знаю в чем отличие от векторного. По сути, там тоже вектор, но немного по-другому ориентированный в связи с конструктивным отличием двигателя.

[Михайло]

Хотя я готов забрать свои слова обратно, т.к. забыл про тип двигателя. Это векторное управление. Асинхронный серводвигатель (ASM) - это обычный асинхронный двигатель, который может работать только с преобразователем частоты. Работа от преобразователя частоты позволяет сделать несколько конструктивных упрощений (!), благодаря которым размеры двигателя значительно сокращаются (!). Часто ASM еще называют компактным индукционным двигателем. Про особенности ASM читать здесь.

Кстати, не вздумайте делать пуск двигателя типа ASM напрямую от сети! Вроде даже один раз, он не выдержит такого изнасилования.

Режим управления псевдоServo на самом деле является векторным, просто уже нет необходимости создавать синусоидальное напряжение, преобразователь и двигатель оптимально подогнаны друг под друга, поэтому имеем чуть более высокую точность регулирования момента и соответственно скорости.

[Vitaliy_asep]

Серворежим. Только, признаться, я не знаю в чем отличие от векторного. По сути, там тоже вектор, но немного по-другому ориентированный в связи с конструктивным отличием двигателя.

Логично - серводвигатели, сервопреобразователь и серворежим . На самом деле для управления АД будь он простой АД или серво есть несколько методов управления:
1) Скалярный;
2) Векторный;
3) Прямое управление моментом или DTS;
4) Остальные спецефичиские не получившие широкого распространения методы.

У каждого есть еще подвиды, но в нашем случае надо уже выбрать между вектором и скаляром и поставить точку хотя бы в вопросе многодвигательного привода.

[Vitaliy_asep]

Режим управления псевдоServo на самом деле является векторным, просто уже нет необходимости создавать синусоидальное напряжение, преобразователь и двигатель оптимально подогнаны друг под друга, поэтому имеем чуть более высокую точность регулирования момента и соответственно скорости.

Так все таки он существует!!!!! Векторный режим для нескольких двигателей. Все таки попрошу Вас предоставить доказательства в виде ссылки на документ где написано что данный привод при этих настройках работает в векторном режиме. А то в этом топике меня уже обвиняли в ериси когда я описывал свой опыт с двумя двигателями. Я лично полистав мануалы по Lenze с припиской Servo не нашел этого. Может плохо искал.

Сообщение отредактировал Vitaliy_asep - 28.10.2013, 19:36