Rotazione A Giri Costanti

[adamo]

Salve e ben trovati, e' ormai da tempo che sto cercando di risolvere, senza cavarne nulla ovviamente, un problema che mi attanaglia, vengo e mi spiego:

Ho la necessita' di far ruotare un tubolare del diametro di 100mm per individuare il cordone di saldatura con un apposito sensore, l'unica pecca e' che la rotazione periferica del tubolare deve essere necessariamente sempre uguale, ho utilizzato inizialmente un motore asincrono da 0,09Kw a 1400giri direttamente collegato alla tensione di rete da 400V, in seguito ho interposto un inverter tra la rete ed il motore pensando che cosi avrei risolto ma aime' nulla da fare e' migliorato ma evidentemente il sistema non garantisce una rotazione costante in quanto il sensore che ricordo deve individuare la saldatura non mi garantisce sempre la stessa posizione.

Volevo chiedere per l'appunto come posso garantire secondo Voi che questo o un'altro tipo di motore possa girare in modo costante nel tempo.

Grazie

[lelos]

ciao

potresti utilizzare un motore brushless in modalità di velocità costante , tarando opportunamente i parametri del servo in modo ottimale per tua applicazione , sicuramente il prezzo è superiore a un motore asincrono con inverter ma ti offre molte più possibilità .

se devi fermare la rotazione al segnale del sensore o fare altre azioni con il brushless lo puoi fare.

serve il motore, l'azionamento e all' occorrenza un plc che gestisce il tutto

[Livio Orsini]

Hai un sistema molto semplice: metti un trasduttore di velocità sul motore e fai chiudere l'anello all'inverter. Se il tuo inverter è di tipo vettoriale basta usarlo nella modalità "sensor".

Però ho il sospetto che a te serva più un controllo di posizione che di velocità.

Prova a descrivere meglio l'applicazione.

[lelos]

ho utilizzato inizialmente un motore asincrono da 0,09Kw a 1400giri direttamente collegato alla tensione di rete da 400V,

significa che il tuo tubolare girava a 1400 giri oppure c'e' un riduttore?

in seguito ho interposto un inverter tra la rete ed il motore

a che frequenza hai impostato l'inverter?

ci sono frizionamenti meccanici che ti rendono la rotazione instabile?

ciao

[roberto8303]

Se non ho capito male ti serve fermare il tubo sulla saldatura individuata dal sensore?

[adamo]

Intanto grazie, quindi:

- Ho un motore da 1400giri ma ho un riduttore con rapporto i=40 che mette in rotazione due rulli in gomma ed un terzo e' azionato da un bloccaggio pneumatico.

- Il problema e' solo e soltanto di rotazione costante inquanto il sensore che e' collegato ad un pc mi da lo start per ruotare il tubolare, io imposto a quanti gradi la saldatura si deve posizionare, ed e' sempre il che ferma il motore.

- A conferma di cio' detto sensore ha una funzione di " start giro di prova " il risultato tra le altre cose e' i giri al minuto del tubo, ebbene il valore varia tra i 130 ed i 170 giri/minuto.

Adamo

[Livio Orsini]

Il problema e' solo e soltanto di rotazione costante inquanto il sensore che e' collegato ad un pc mi da lo start per ruotare il tubolare, io imposto a quanti gradi la saldatura si deve posizionare, ed e' sempre il che ferma il motore.

Se chiudi l'anello di velocità con una tachimetrica sull'albero motore, la precisione e stabilità di velocità, si attesterebbe entro il 2% come minimo.

Però la soluzione veramente affidabile è montare un encoder sull'albero lento e realizzare un vero sistema di posizionamento.

[batta]

Non spieghi con che sistema gestisci l'angolo.

Impossibile stabilire se il problema è nell'inverter o nel sistema di controllo.

[roberto8303]

Il problema e' solo e soltanto di rotazione costante inquanto

con il motore asincrono e riduttore ad anello aperto è normale che sia cosi. comunque quoto Livio da un sistema di velocità non si puo pretendere un posizionamento corretto entro certi limiti.Anche retro-azionandolo con opportuno trasduttore c è sempre una percentuale di errore di rpm. Poi magari serve anche la ripetibilità della posizione...

[Livio Orsini]

Non spieghi con che sistema gestisci l'angolo.

Da quanto scrive presumo che si affidi al tempo di rotazione dopo che il sensore ha rilevato la saldatura.

[adamo]

Cerco di spiegare come funziona il sensore omettendo di specificare la marca:

_ Una volta posizionato il tubolare sui rulli motrici chiudo i bloccaggi e do lo start al sensore, il sensore effettua tre giri completi del tubolare anche se gia' al primo giro lui individua il cordone di saldatura ed effettua una mappatura del restante tubolare , il secondo di giro serve al sensore per paragonarlo con il primo ed nel caso il tracciato non e' speculare al primo interrompe la scansione ed appare sul video " Slittamento", quindi nel caso invece che le due precedenti scansioni sono identiche il terzo giro gli serve per posizionare il cordone di saldatura sulla gradazione da me richiesta.

Detto sensore mi sembra sia stato pagato circa 15-20.000 Euro, motivo per il quale lo devo per forza di cose realizzare una applicazione ad OK.

Adamo

[Livio Orsini]

Cerco di spiegare come funziona il sensore omettendo di specificare la marca:

Sarebbe meglio specificare marca e modello così da risalire ai dati tecnici-applicativi del sensore.

Il costo elevato non è sempre e comunque garanzia di buon funzionamento, molto dipende dalla sitauzione al contorno.

Da come descrivi il funzionamento la costanza della velocità può o non può avere influenza sul funzionamento, potrebbe dare false indicazioni di slittamento con conseguente allarme.

Sempre da quella succinta descrizione che hai fatto è chiaro che si tratta di un calibro superficiale, però nulla dici in ordine al modo di posizionamento del tubo in base alla mappatura ed al tipo di malfunzionamento che riscontri.

Se il sensore ha una qualità appena paragonabile al costo, dovrebbe specificare il limiti di variazione di velocità.

Comunque se è una questione di precisione e costanza di velocità cosa fare te l'ho scritto nei messaggi precedenti.

[adamo]

Ok il sensore e' della Roland ed il modello e' SND40, di seguito il link.

http://www.roland-electronic.com/it/riconoscimento_saldatura.html

Adamo

[roberto8303]

sbaglio o saldate marmitte per i pulman/camion...

[adamo]

No Roberto, si tratta di individuare il cordone di saldatura su di un tubolare da 1200mm di lunghezza e da 100mm di diametro per poter realizzare la traversa di una popolare auto italiana.

Pensavo di utilizzare un azionamento con un motore brushless ma non so da dove iniziare, ad esempio attualmente utilizzo un motore da 0.09Kw a 400V a che potenza corrisponde con un motore in c.c.?

grazie

[lelos]

ciao

alla fine vedo che hai optato per la soluzione brushless, a volte risparmiare non conviene visto il costo dell'attrezzatura che usi e se serve per automotive dove richiedono certi standard di qualità.

a 0.09Kw a 400V a che potenza corrisponde con un motore in c.c.?

io motori che intendevo non sono a c.c. ma in c.a.

per dimensionarlo correttamente ti serve sapere la coppia che ti serve.

con una corretta applicazione riesci a stare in una tolleranza molto piccola (< giro minuto)

comunque ci sono moltissimi modelli con svariati prezzi .

Se sei a digiuno di brushless e azionamenti o li studi e impari o ti affidi a una ditta esterna,se hai fretta di risolvere il problema ti devi affidare a un esterno .

Secondo me il forum ti può aiutare fino a un certo punto dopo di che ti devi arrangiare da solo,o qualcuno del forum che abita vicino a te si presta a darti una mano di persona.

[Livio Orsini]

Ho letto le brevi specifiche del dispositivo, però non c'è alcun accenno se e come si possa comandare l'arresto della rotazione.

Tu puoi anche avere un motore con rotazione controllata con la precisione anche migliore di 1 rpm, ma se non controlli la fermata della rotazione avrai sempre qualche problema di posizionamento.

Il motore è ininfluente sulla precisione di velocità, che sia un motore cc, brushless cc, brushless ac o un asincrono, la precisione di velocità è data dal drive e dal tipo di reazione.

Con la potenza che usi praticamente un brushless cc è la migliore soluzione costo-prestazioni.

Ma anche l'attuale motore asincrono, se pilotato con inverter vettoriale reazionato, offre le medesime precisioni di velocità.

[adamo]

Ok sig. Orsini voglio intrapendere la strada da Voi consigliata, anche perche' in questo momento sarebbe la piu' veloce datosi che il motore ed il riduttore sono gia' pronti per l'uso.

Potreste indicarmene uno di inverter vettoriale adatto alla mia taglia ed con annesso encoder?.

Per quanto concerne la questione della scarsita' delle informazioni Vi posso assicurare che sono vermente poche, pero' e' il sensore che ha una uscita digitale identificata come Motor e da lui lo start e lo stop quando ha finito di rilevare, motivo per il quale attualmente non ho inserito nessuna rampa, mi preoccupa solo l'inerzia di rotazione del motore che se e' sempre la stessa poco cambia ( qualche grado in piu' o in meno basta cambiare la gradazione di stop sul Roland ) , ma dicevo, se l'arresto vero e propio del tubolare non avviene nell'esatto istante che il sensore stoppa la lettura , mi falsera' la posizione e cosa peggiore il sistema mi dara' lettura eseguita.

Grazie

[Livio Orsini]

Come inverter io starei su Mitsubishi o Yaskawa che, a mio parere, sono ancora i migliori ed il cui costo non è superiore agli altri, anzi in alcuni casi è migliore.

Per il dimensionamento dell'inverter devi verificare la corrente nominale del motore ed assicarti che l'inverter scelto sia in grado di fornire quel valore di corrente in modo continuativo.

Io ti consiglio di sentire il servio assistenza clienti di Mitsubishi Italia, il telefono lo trovi sul loro sito webb. Specifichi che hai un motore di quella grandezza e che vuoi ottenere una rotazione costante mediante controllo vettoriale e retroazione da encoder. Ti diranno loro sia il modello che il tipo di encodcer consigliato. Penso che si possa stare tranquillamente su un 2000 imp/giro o anche su 2500 imp./giro.

Forse il problema lo avrai nell'accoppiamento motore-encoder, perchè difficilmente avrai montato un motore a doppio albero.

Puoi anche prevedere la reazione sull'albero lento, però i giochi del motoriduttore potrebbero provocare oscuillazioni ed instabilità molto più dannose per la misura.

ebbene il valore varia tra i 130 ed i 170 giri/minuto.

Da questo si deduce che il rullo motore ha un diametro di circa 4 volte il diametro del tubo e potrebbe moltiplicare un'eventuale piccola oscillazione dovuta al motoriduttore.

Tu nel primo messaggio hai accennato ad un inverter che hai già montato; che inverter hai usato? magari è possibile usare quello con la sola aggiunta dell'encoder.

Modificato: 16 novembre 2013 da Livio Orsini

[roberto8303]

adamo se vuoi confrontare oltre che tecnicamente anche economicamente la soluzione con inverter e motore ad anello chiuso oppure con un brushless contattami in privato visto che siamo anche a pochi km...

[batta]

Il problema principale, secondo me, sta proprio nell'apparecchiatura "Roland Electornic" che, non disponendo di feedback di posizione da encoder, sicuramente si basa sui tempi.

Ed ecco che la precisione della velocità di rotazione diventa requisito fondamentale.

Tutto sarebbe stato molto più semplice se il sensore si limitasse a dare un segnale quando rileva la saldatura, e gestire tutti i controlli con un piccolo PLC.

In questo modo, con feedback da encoder che entra direttamente nel PLC, un preciso controllo della velocità non sarebbe più indispensabile, perché si controllerebbe direttamente la posizione.

Se lo strumento fornisce anche un segnale quando rileva la saldatura, io abbandonerei tutti gli ulteriori controlli fatti dallo strumento e, piuttosto che diventare matto per gestire velocità di rotazione e rampe, farei tutto il controllo esternamente.

[Mirko Ceronti]

0.09Kw a 400V

Ehm....un motore a passo ?

Dove lavoravo io ne avevamo addirittura da 9 Ampere di corrente per fase, e trascinava l'intero macchinario di appaiatura del collant.

(motoridotto, quindi ancor più preciso)

Siccome serviva una precisione millimetrica di posizionamento, ogni volta che si fermava in attesa dell'imbocco da parte dell'operatrice, la ditta costruttrice (giapponese) installò degli azionamenti della Oriental Motor e relativi motori.

Risultato ?

Velocità rigorosamente costante (dipendente dalla frequenza di clock generata dalla scheda elettronica del macchinario) e precisione di posizionamento indiscutibili.

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Potrebbe essere un'ottima soluzione, poco costosa e molto affidabile.

[adamo]

Dopo che il sig.Ceronti ha detto che era possibile utilizzare un motore passo passo mi sono ricordato di avere dei motori SHS Step Line SLM3451 640 8 , di seguito il link ( pag.10) con relativo controller stipati in magazzino.

http://www.shsitalia.it/www.shsitalia.it/documents/shs_motors_09.pdf

Il mio dubbio adesso e' , questi motori hanno la stessa " Forza " dell'attuale motore asincrono trifase da 0,09KW?, mi ricordo che questi step motor erano utilizzati per far ruotare una piccola pompa ad ingranaggi tramite una cinghia dentata, se sono fortunato mi sembra che anche l'asse e' dello stesso diametro.

Adamo

[adamo]

Forse mi sono risposto da solo ( o almeno spero ).

Girando in rete ho trovato un convertitore Kw - Nm di seguito il link:

http://www.endmemo.com/sconvert/kwnm_s.php

Se e' vero 0,09Kw sono uguali a 90Nm ?, e' cosi?, il motore di recupero di cui Vi parlavo e' 690 - 750 Ncm ?.

Adamo