Asse Elettrico - la preistoria

[jac]

Buon giorno,

negli anni precedenti la rivoluzione elettronica, il problema della sincronizzazione della velocità dei motori asincroni si risolveva realizzando un collegamento elettrico tra i rotori, evidentemente avvolti, dei due motori da sincronizzare( se riesco a capire come si fà, pubblicherò lo schema di collegamento).

la mia domanda è questa: dove posso trovare documentazione tecnica, prove , dati , teoria, relativa a questo tipo di utilizzo del motore asincrono?

l'Olivieri Ravelli non ne parla, Google è troppo recente e alla voce asse elettrico vi lascio immaginare cosa mi trova, la sola informazione che ho scovato è su un'enciclopedia francese degli anni settanta ma è troppo generica.

Se qualche grande vecchio di buona memoria ha qualche informazione da darmi........

state sani,

jac

[jac]

http://img3.imageshack.us/img3/9318/asseelettricomodel.pdf

[Mario Maggi]

jac,

il vecchio c'e'. Il grosso pure. La memoria si e frammentata troppo e non c'e' piu' spazio libero per fare una deframmentazione come vorrei. Anche sui miei libri con le pagine beige invecchiate c'e' poco. Allora mi affido al web: Rak, J - ISBN 0858253542 - Australia 1987 (da comprare)

Non stai pensando ad un double-fed, vero?

Immagino che vorrai studiare la risposta dinamica in prossimita' della sincronizzazione.

Puoi trovare piu' materiale su questo argomento su testi indiani o australiani, forse perche' hanno usato per piu' decenni i motori asincroni a rotore avvolto.

Ciao

Mario

[jac]

Ciao Mario,

è sempre un piacere sentirti, non pensavo ad un double-fed, più semplicemente mi ha insospettito la differenza tra gli schemi elettrici di un'applicazione su carroponte funzionante ( maluccio) da cinquant'anni e quella teorica trovata ( purtroppo l'unica ) su "Encyclopédie des sciences industrielles Quillet".

Quali effetti ha l'assenza dei resistori tra i due avvolgimenti rotorici ?

Qual'è il comportamento dei due motori quando uno solo dei due è in condizioni di sovraccarico?

Mi faccio queste domande perchè proprio questa settimana abbiamo ultimato il primo step dei lavori di modifica di un grande carro ponte ( o meglio sarebbe dire gru a cavalletto, già citata in un mio precedente messaggio ) sul quale abbiamo installato due inverter vettoriali per il controllo dei motori di traslazione del portale e il risultato ottenuto va ben oltre le aspettative, mi spiego:

motori a rotore avvolto da 45 Kw 380V 90A 950rpm

cavi non schermati ( originali )da 75mmq lunghi 95mt sia per il circuito rotorico che statorico

corto circuito del rotore realizzato in armadio elettrico ( alla fine del cavo da 95mt)

alimentazione inverter da rotaiette striscianti

inverter ABB ACS da 125A

eseguita la procedura di autotuning con motori disaccoppiati dal carico ( per tre volte per riscaldare un poco il motore ) rilevo una corrente a vuoto di circa 28-30 A a tutti i regimi di rotazione

la rotazione è costante e regolare, priva di indecisioni (buchi) anche a 10-15 rpm

la velocità di rotazione calcolata dall'algoritmo vettoriale coincide con la velocità misurata sull'albero motore !!!

ricolleghiamo il carico e facciamo le prime prove di avanzamento che sono estremamente positive:

alla velocità massima imposta a 450 rpm l'assorbimento di corrente è di 32-34A e la differenza di velocità tra i due motori ha un'andamento pendolare e non supera i 2rpm, il che si traduce in un errore di posizione relativa di circa 500mm in 250 mt !!!

Per un guasto al circuito dei freni e delle ganasce capitato durante le prove, improvvisamente i due motori assorbono correnti di 130 A ma il carro ponte continua imperterrito ad avanzare alla velocità richiesta !!!

il dubbio è che la coppia a bassi rpm espressa dalla configurazione inverter -motore sia molto (troppo?) più elevata di quella della configurazione resistenze rotoriche- motore con tutte le conseguenze che ne possono derivare sulla struttura meccanica ecc.

tutto qui

Ciao jac

[Mario Maggi]

jac,

sono di corsa, risponso a una sola domanda.

il dubbio è che la coppia a bassi rpm espressa dalla configurazione inverter -motore sia molto (troppo?) più elevata di quella della configurazione resistenze rotoriche- motore con tutte le conseguenze che ne possono derivare sulla struttura meccanica ecc.

Dipende dalle tarature dell'inverter, teoricamente si potrebbe anche sovraccaricare il motore a bassa velocita'.

Ciao

Mario

[Mario Maggi]

jac,

ho riletto piu' volte ma non ho capito qual'e' il problema attuale.

Quali effetti ha l'assenza dei resistori tra i due avvolgimenti rotorici ?

Qual'è il comportamento dei due motori quando uno solo dei due è in condizioni di sovraccarico?

non so, dipende da cosa comandano i motori e dai vincoli meccanici. A intuito direi che senza resistori le correnti rotoriche dei due motori si equivalgono, quindi anche le coppie erogabili sono uguali.

Se uno e' sovraccarico, tendera' a rallentare, la frequenza rotorica aumenta e aumenta anche per l'altro motore, si ha cosi' un riequilibrio rapido delle velocita'.

L'assorbimento di 130 A mi sembra normale per un inverter da 125 A, considerando le tolleranze di misura.

Quindi?

Ciao

Mario

[jac]

Ciao Mario,

in effetti non c'è un problema, è solo un dubbio :

il fatto che i motori assorbano circa un terzo della corrente nominale mi fa pensare ad un loro sovradimensionamento ( forse spannometrico si parla di una macchina costruita 70 anni fa il cui impianto elettrico è stato più volte rifatto, l'ultima volta negli anni 70), però se l'inserzione di resistenze rotoriche provoca il decadimento della coppia nominale a bassa velocità, allora il sovradimensionamento è necessario per poter avere appunto alta coppia a bassa velocità.

non so se mi sono spiegato, il lunedi i neuroni stentano a mettersi in movimento.....

jac

[Mario Maggi]

jac,

da sempre in Italia siamo stati abituati a progettare coi coefficienti di servizio, che hanno portato a storture e dimensionamenti eccessivi.

A prima vista direi anch'io che i motori sono molto sovradimensionati. Intuisco che avete ancora mantenuto una configurazione spreca-energie anziche' montare un motore da 30 kW ad alta efficienza, classe normalizzata IE2 .

Non direi invece che la coppia continuativa di un motore ad anelli diminuisca all'aumentare della resistenza rotorica e al diminuire della velocita'.

Ciao

Mario

[kirko11]

Scusate cos'è un asse elettrico?

[jac]

Ciao Kirko,

un asse elettrico si può definire come l'insieme di soluzioni tecniche circuitali o di servo controllo che permettono a due motori elettrici di ruotare esattamente alla stessa velocità e in modo sincrono ( come se i loro alberi fossero collegati meccanicamente da un asse rigido)

jac

[ALBIALBI]

Ciao a tutti, per prima cosa un saluto a tutti gli utenti, sono nuovo del forum, e stavo cercando notizie a proposito dell'asse elettrico.

Ora volevo proporre un quesito:

Io devo far girare due motori sincroni tra loro con assoluta precisione di giri ma tra uno e l'altro devo creare un rapporto di riduzione regolabile e che si mantenga in assoluto perchè una minima variazione potrebbe creare grossi problemi, ho valutato di realizzare la cosa con motori brushless ma sono eccessivamente costosi, qualcuno ha già fatto qualcosa di simile?

Grazie in anticipo ciao ciao

[azzolini]

ciao albialbi,

puoi realizzare la tua applicazione utilizzando motori asincroni normali retroazionati da resolver o encodere utilizzando i drive 9300 ES o EP o ET o IT della lenze in funzione di quello che devi fare.

sono macchina molto intelligenti e gestiscono sia motori asincroni - motori servo - motori brushless

con un ingresso analogico puoi gestire lo sfasamento angolare meccanico tra le due macchine e chairo che i due motori in uscita avranno un riduttore,

puoi eseguire sincronismi di velocita pura o sincronismi di fase in passo uno a uno e tantissime altre applicazioni,

con il drive EP puoi fare posizionamenti ecc...

con il drive ET puoi fare camme elettroniche ecc..

con il drive IT fai quello che vuoi perche integra all'interno il plc per cui carichi il template di cui necessiti es-ep-et-e poi fai tutto il programma macchina direttamente all'interno del drive e comunichi con stazioni remeotate di i/o in can bus che e installato di serie.

questa e la mia esperienza con questi tipi di drive e devo dire che fino ad oggi o ottenuto risultati eccezzionali

saluti buon lavoro

arnaldo

[ALBIALBI]

Grazie Arnaldo,

io pensavo per ridurre i costi di utilizzare un solo motore controllato facendo così:

Motore A asincrono trifase Hp 0,25 con encoder messo in funzione da classico teleruttore con pulsantiera start/stop.

Motore B con azionamento che segue motore A ricevendo i dati dall'encoder.

PLC al quale imposto il rapporto di riduzione tra A e B.

Tieni presente che non ho riduttori dopo i motori e che la riduzione a volte lavora con differenze minime tra un motore e l'altro per esempio

Il motore A ( 4 Poli ) gira sempre a 1400 giri mentre il motore B deve girare a 1578,42 oppure a 1565,78 e così per vari altri casi.

Pensi che sia fattibile una cosa del genere, nel caso poi andrò alla Lenze, ma tu che hai già utilizzato magari mi schiarisci le idee.

Grazie ciao

[azzolini]

ciao albialbi

la cosa e fattibilisissima,

fai pero attenzione ad una cosa,se usi un motore normnale come master,normale inteso senza retroazione il tuo sincronismo non sara perfetto per il semplice motivo che il motore asincrono standar a dello scorrimento,pertanto ogni minima fluttuazione del motore si riperquote sull'encoder e di conseguenza si riperquote sul motore slave chiaro!!!!!

mio consiglio visto che vuoi delle alte precisioni il motore slave a questo punto ci vuole minimo un servomotore o addirittura un motore brushless e sicuramente il motore master retroazionato da resolver o encoder,come gia detto prima.

il rapporto di riduzione lo puoi calcolare con il plc e darlo poi in analogico o profibus al drive slave.

e ricordati comunque una cosa che in questi tipi di impianti chi meno spende piu spende,ti voglio dire che a volte la soluzione meno costosa e quella che ti puo dare molte piu noie che poi tradotte sono soldoni.....

se hai ancora bisogno scrivi

saluti

arnaldo

[ALBIALBI]

Ciao,

ho capito e sono convinto che il motore asincrono come master non è costante nei giri, però penso che essendoci l'encoder collegato ad una variazione del master seguirà una variazione della slave comunque regolata dal rapporto impostato sul plc.

Quello che a me importa è che il rapporto di riduzione non cambi, se poi hanno delle oscillazioni di giri entreambi i motori non cambia nulla.

Quello che sto cercando di realizzare è un sistema che mi permetta di eliminare una cinghia delle pulegge ed un variatore di velocità, tutto questo lo vorrei vedere elettronico.

Ciao grazie ancora