Witam,

Dostrzegam iż powszechnie stosuje się modulację PWM regulowania obrotów
silników wrzecion obrabiarek CNC. Stosuje się falowniki oraz silniki
elektryczne o mocach rzędu pralki by móc wyrzeźbić coś np. w miękkim
aluminium. Zastanawia mnie słuszność podejścia bez stosowania sprzężenia
zwrotnego. Otóż im mniejsze obroty regulowane za pomocą PWM tym mniejszy
jest również moment obrotowy silnika. Jeśli potrzebujemy frezować z
niską prędkością obrotową, a silnik małej mocy docelowo ma np. 12000
obr/min, to dajemy niskie wypełnienie sygnału. Przy takim podejściu
silnik zatrzymuje się od samego patrzenia na niego. Nadrabia się tą
utratę podnosząc moc silników do kilowatów.

Jakie są Wasze doświadczenia w tej kwestii? Czy jest sens budować
cyfrowy stabilizator prędkości obrotowej silnika o mniejszej mocy czy
też zastosować standardowe podejście: wrzeciono napędzane kilowatami i
falownik do tego?

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

W dniu 2017-05-24 o 22:37, Marek S pisze:
> Witam,
>
> Dostrzegam iż powszechnie stosuje się modulację PWM regulowania obrotów
> silników wrzecion obrabiarek CNC. Stosuje się falowniki oraz silniki
> elektryczne o mocach rzędu pralki by móc wyrzeźbić coś np. w miękkim
> aluminium. Zastanawia mnie słuszność podejścia bez stosowania sprzężenia
> zwrotnego. Otóż im mniejsze obroty regulowane za pomocą PWM tym mniejszy
> jest również moment obrotowy silnika. Jeśli potrzebujemy frezować z
> niską prędkością obrotową, a silnik małej mocy docelowo ma np. 12000
> obr/min, to dajemy niskie wypełnienie sygnału. Przy takim podejściu
> silnik zatrzymuje się od samego patrzenia na niego. Nadrabia się tą
> utratę podnosząc moc silników do kilowatów.
>
> Jakie są Wasze doświadczenia w tej kwestii? Czy jest sens budować
> cyfrowy stabilizator prędkości obrotowej silnika o mniejszej mocy czy
> też zastosować standardowe podejście: wrzeciono napędzane kilowatami i
> falownik do tego?

Zrobiłem zasilacz na TPIC2101, działa bardzo dobrze. Ale to tylko 100W.

P.P.

do góry

Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc [kropka] pl> wrote:

> Zrobiłem zasilacz na TPIC2101, działa bardzo dobrze. Ale to tylko 100W.

Tylko czy mozna zrobic na nim feedback, zeby zwiekszyl wypelnienie PWM jak
silnik jest bardziej obciazony?

--
[ Email: a@b a=grp b=chmurka.net ]
[ Web: http://www.chmurka.net/ ]

do góry

W dniu 25.05.2017 o 13:56, Adam Wysocki pisze:
> Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc [kropka] pl> wrote:
>
>> Zrobiłem zasilacz na TPIC2101, działa bardzo dobrze. Ale to tylko 100W.
>
> Tylko czy mozna zrobic na nim feedback, zeby zwiekszyl wypelnienie PWM jak
> silnik jest bardziej obciazony?

Oczywiście, fajnie to wygląda na oscyloskopie. Do tego jest ta kostka.
Jedynym ograniczeniem jest napięcie zasilania, ale to daje się obejść
(mój zasilacz daje 25V bez obciążenia, silnik 12V 100W, przy dużym
obciążeniu napięcie na nim dochodzi do 18V, potem sterownik wyłącza
zasilanie z powodu zbyt dużego prdu).

P.P.

do góry

Marek S <p...@s...com> wrote:
> Witam,
>
> Dostrzegam i? powszechnie stosuje si? modulacj? PWM regulowania obrot?w
> silnik?w wrzecion obrabiarek CNC. Stosuje si? falowniki oraz silniki
> elektryczne o mocach rz?du pralki by m?c wyrze?bi? co? np. w mi?kkim
> aluminium. Zastanawia mnie s?uszno?? podej?cia bez stosowania sprz??enia
> zwrotnego. Ot?? im mniejsze obroty regulowane za pomoc? PWM tym mniejszy
> jest r?wnie? moment obrotowy silnika. Je?li potrzebujemy frezowa? z
> nisk? pr?dko?ci? obrotow?, a silnik ma?ej mocy docelowo ma np. 12000
> obr/min, to dajemy niskie wype?nienie sygna?u. Przy takim podej?ciu
> silnik zatrzymuje si? od samego patrzenia na niego. Nadrabia si? t?
> utrat? podnosz?c moc silnik?w do kilowat?w.
>
> Jakie s? Wasze do?wiadczenia w tej kwestii? Czy jest sens budowa?
> cyfrowy stabilizator pr?dko?ci obrotowej silnika o mniejszej mocy czy
> te? zastosowa? standardowe podej?cie: wrzeciono nap?dzane kilowatami i
> falownik do tego?

Doswiadczenia nie mam. Ale teoria mowi ze przy sterowaniu
falownikiem moment obrotowy jest w przyblizeniu staly.
Wiec jak wysokobrotowy silnik bedzie pracowal na malych
obrotach to bedzie mala moc, duzo mniejsza niz przy
duzych obrotach. Czyli przy malych obrotach prawdopodobnie
potrzebujesz wieksza moc (i wiekszy moment) niz ta ktora
moze dac maly silnik wysokoobrotowy puszczony na male obroty.
Innymi slowy jesli chcesz miec mozliwosc pracy na duzych
obrotach i sensowna moc przy malych to nie unikniesz
kilowatowego silnika. Lepszy stabilizator moze troche
podniesc moment, ale nie z wiele bo jak przesterujesz to
blachy wejda w nasycenie. Tzn. dla danego silnika
masz maksymalny moment ktory mozesz z niego uzyskac
i ten moment slabo zalezy od predkosci obrotowej.

--
Waldek Hebisch

do góry

> Doswiadczenia nie mam. Ale teoria mowi ze przy sterowaniu
> falownikiem moment obrotowy jest w przyblizeniu staly.
> Wiec jak wysokobrotowy silnik bedzie pracowal na malych
> obrotach to bedzie mala moc, duzo mniejsza niz przy
> duzych obrotach. Czyli przy malych obrotach prawdopodobnie
> potrzebujesz wieksza moc (i wiekszy moment) niz ta ktora
> moze dac maly silnik wysokoobrotowy puszczony na male obroty.
> Innymi slowy jesli chcesz miec mozliwosc pracy na duzych
> obrotach i sensowna moc przy malych to nie unikniesz
> kilowatowego silnika. Lepszy stabilizator moze troche
> podniesc moment, ale nie z wiele bo jak przesterujesz to
> blachy wejda w nasycenie. Tzn. dla danego silnika
> masz maksymalny moment ktory mozesz z niego uzyskac
> i ten moment slabo zalezy od predkosci obrotowej.
>

I to jest dobra podpowiedź.
Jak chcesz mieć duże obroty, a jednocześnie sensowny moment przy małych,
to poza zmianą gwiazda-trójkąt, czeka Cię założenie przekładni.
Popularne są 2 biegowe, zębate o dziwo.

Co do sprzężenia zwrotnego (np: z enkodera na osi wrzeciona), to nie
załatwia ono całkowicie problem utrzymania stałej prędkości obrotowej. Z
czegoś trzeba wziąć uchyb, a to oznacza, że obroty lekko pływają przy
zmianach obciążenia. Na znanych mi frezarkach, przy obrotach na poziomie
20rpm (testowo) i łapaniu wrzeciona rękoma (nie polecam jak się nie wie
jak bezpiecznie to zrobić - można przeguby stracić!) można doprowadzić
od chwilowego zatrzymania wrzeciona. Szczególnie przeszkadza to przy
gwintowaniu na sztywno albo wytaczaniu, albo... :)

Miłego.
Irek.N.

do góry

W dniu 24.05.2017 o 22:37, Marek S pisze:
> Witam,
>
> Dostrzegam iż powszechnie stosuje się modulację PWM regulowania obrotów
> silników wrzecion obrabiarek CNC. Stosuje się falowniki oraz silniki
> elektryczne o mocach rzędu pralki by móc wyrzeźbić coś np. w miękkim
> aluminium. Zastanawia mnie słuszność podejścia bez stosowania sprzężenia
> zwrotnego. Otóż im mniejsze obroty regulowane za pomocą PWM tym mniejszy
> jest również moment obrotowy silnika. Jeśli potrzebujemy frezować z
> niską prędkością obrotową, a silnik małej mocy docelowo ma np. 12000
> obr/min, to dajemy niskie wypełnienie sygnału. Przy takim podejściu
> silnik zatrzymuje się od samego patrzenia na niego. Nadrabia się tą
> utratę podnosząc moc silników do kilowatów.
>
> Jakie są Wasze doświadczenia w tej kwestii? Czy jest sens budować
> cyfrowy stabilizator prędkości obrotowej silnika o mniejszej mocy czy
> też zastosować standardowe podejście: wrzeciono napędzane kilowatami i
> falownik do tego?
>

Tak sobie luźno pomyślałem - może zamiast falownika i silnika
asynchronicznego dać silnik szeregowy i chopperem go popędzać - przy
małych obrotach będzie miał bardzo duży moment, przy dużych - niewielki.
I jeszcze można mu regulować prędkość osłabianiem pola wzbudzenia. Jak w
lokomotywach ;)

--
Pozdrawiam
Jakub Rakus

do góry

Dnia Thu, 25 May 2017 22:30:45 +0200, Irek.N. napisał(a):
>> Doswiadczenia nie mam. Ale teoria mowi ze przy sterowaniu
>> falownikiem moment obrotowy jest w przyblizeniu staly.

> I to jest dobra podpowiedź.
> Jak chcesz mieć duże obroty, a jednocześnie sensowny moment przy małych,
> to poza zmianą gwiazda-trójkąt,

Akurat w przypadku silnika asynchronicznego to jest kiepska rada.

A od silnika trzeba zaczac - co to za typ ?

> czeka Cię założenie przekładni.
> Popularne są 2 biegowe, zębate o dziwo.

Chodzi mi po glowie przekladnia elektryczna.
Cewki wielosekcyjne i przelaczane rownolegle/szeregowo.

Ale to raczej pomysl na silniki DC z komutatorem - i musialby
przelacznik byc na wirniku.
Ciekawe, czy to by bylo lepsze niz PWM.
No i ciagle spelnia zasade stalego momentu, a wiec spadajacej mocy.

Na AC tez by sie nadal, ale jako dodatkowy, bo ciagle potrzebny
falownik do zmiany czestotliwosci.

> Co do sprzężenia zwrotnego (np: z enkodera na osi wrzeciona), to nie
> załatwia ono całkowicie problem utrzymania stałej prędkości obrotowej. Z
> czegoś trzeba wziąć uchyb, a to oznacza, że obroty lekko pływają przy
> zmianach obciążenia.

Trzeba lepszy regulator :-)

> Na znanych mi frezarkach, przy obrotach na poziomie
> 20rpm (testowo) i łapaniu wrzeciona rękoma (nie polecam jak się nie wie
> jak bezpiecznie to zrobić - można przeguby stracić!) można doprowadzić
> od chwilowego zatrzymania wrzeciona. Szczególnie przeszkadza to przy
> gwintowaniu na sztywno albo wytaczaniu, albo... :)

... frezowaniu, jak chcial OP ?

J.

do góry

W dniu 2017-05-24 o 22:37, Marek S pisze:
> Witam,
>
> Dostrzegam iż powszechnie stosuje się modulację PWM regulowania
obrotów silników wrzecion obrabiarek CNC. Stosuje się falowniki oraz
silniki
Jężeli masz na myśli typowe falowniki to mylisz pojęcia, PWM służy do
kluczowania tranzystorów mocy po to aby zminimalizować straty na nich,
silnik dostaje sinusa o amplitudzie i fazie proporcjonalnej do momentu i
obrotów.

> elektryczne o mocach rzędu pralki by móc wyrzeźbić coś np. w miękkim
aluminium. Zastanawia mnie słuszność podejścia bez stosowania sprzężenia
zwrotnego. Otóż im mniejsze obroty regulowane za pomocą PWM tym mniejszy
Już od dawna falowniki nie sterują silników w sposób prosty, falownik
oblicza położenie wirnika, mimo że nie widać sprzężenia to doskonale wie
jakie ma obroty i steruje momentem, to tzw sterowanie polem.


> jest również moment obrotowy silnika. Jeśli potrzebujemy frezować z
niską prędkością obrotową, a silnik małej mocy docelowo ma np. 12000
obr/min, to dajemy niskie wypełnienie sygnału. Przy takim podejściu
silnik zatrzymuje się od samego patrzenia na niego. Nadrabia się tą
utratę podnosząc moc silników do kilowatów.
Ale to tylko wynika z tego że moment silnika wynika z uzwojeń i
wielkości stojana i wirnika, a że w nowych maszynach nie stosuje się
przekładni to rośnie wielkość silnika.

>
> Jakie są Wasze doświadczenia w tej kwestii? Czy jest sens budować
cyfrowy stabilizator prędkości obrotowej silnika o mniejszej mocy czy
Nic ci to nie da, nie wydusisz z silnika większego momentu, moment jest
prawie stały w prawie całym zakresie obrotów, to tylko moc się zmienia,
przekładnia pasowa da Ci większy moment.

> też zastosować standardowe podejście: wrzeciono napędzane kilowatami
i falownik do tego?
>
Dokładnie

--
Pozdr
Janusz

do góry

Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.> wrote:

>> Tylko czy mozna zrobic na nim feedback, zeby zwiekszyl wypelnienie PWM jak
>> silnik jest bardziej obciazony?
>
> Oczywiście, fajnie to wygląda na oscyloskopie. Do tego jest ta kostka.

A jak mierzy obciazenie silnika? Pomiar napiecia na drenie?

> Jedynym ograniczeniem jest napięcie zasilania, ale to daje się obejść
> (mój zasilacz daje 25V bez obciążenia, silnik 12V 100W, przy dużym
> obciążeniu napięcie na nim dochodzi do 18V, potem sterownik wyłącza
> zasilanie z powodu zbyt dużego prdu).

Ja mam silnik 18V, mocy nie znam ale pewnie ok. 100W (jest z wkretarki).
Nie potrzebuje az tyle, zasilam go na razie z 12V i PWM na 555, ale chce
zrobic sterownik ze stabilizacja obrotow - czyli jak obroty spadna, to ma
tak podbic wypelnienie, zeby zachowac ustawione (i odwrotnie).

Na razie mam w glowie uklad z hallotronem.

--
[ Email: a@b a=grp b=chmurka.net ]
[ Web: http://www.chmurka.net/ ]

do góry