Avvolgitore Con Controllo Coppia (costante) E Controllo Velocità (cost

[SerPiolo]

Buongiorno a tutti!

Io ho un avvolgitore che fa ruotare bobine di diametro interno 500mm esterno 700mm e distanza dalle flange 250mm.

Alle condizioni attuali la velocità del motore dell'avvolgitore è controllato\regolato da un ballerino.

Su queste bobine viene avvolto un nastrino di acciaio inox laminato. Quando la bobina è vuota pesa 18kg, quando è piena 200kg.

Il problema è che ad un certo diametro di avvolgitura del nastrino il ballerino comincia però ad avere sobbalzi e mi entra in risonanza.

Avendo indagato con l'elettricista che ha fatto l'impianto e l'officina che ha realizzato l'avvolgitore ad oggi non capiamo ancora il motivo di tali anomalie del ballerino.

Ora, avendo un prodotto molto delicato il quale risente di tali oscillazioni stavo ipotizzando di togliere il ballerino e di avvolgere direttamente con un motore a controllo di coppia e a controllo di velocità.

Il ballerino carica il nastro per 2 chili circa e la velocità di avvolgitura è di 100 m/min.

Dovrei ricadere in questi parametri di tiro e velocità con una soluzione alternativa.

Voi che cosa mi consigliate?

Grazie a tutti!

[Livio Orsini]

Ora, avendo un prodotto molto delicato il quale risente di tali oscillazioni stavo ipotizzando di togliere il ballerino e di avvolgere direttamente con un motore a controllo di coppia e a controllo di velocità.

Se è così delicato usare la soluzione del controllo in coppia rischi di peggiorare la situazione.

Anche se mancano tutti i dati significativi l'ipotesi più probabile è che il regolatore non sia tarato opportunamente; infatti sembra proprio un'oscillazione dovuta ad instabilità (guadagni errati).

Prova a descrivere cosa è stato usato per regolare il sistema; specifica anche il tipo di azionamento: cc, ac asincrono, brushless; potenza del motore, velocità dello stesso, rapporto del riduttore, corsa del ballerino, etc. Insomma più dati dai e più facilmente puoi ottenere risposte esaustive.

[SerPiolo]

Certo provvederò a dare una più dettagliata descrizione.. chiamo il mio elettricista e poi vi dico.

Ma in prima analisi non esistono regolatori di coppia abbastanza sensibili?

Il mio nastrino è delicato (4mmx 0.10mm) ma alla trazione può reggere anche eventuali oscillazioni di coppia, (1 a 3 chili per esempio).

Non cè niente che possa prendere in considerazione queste circostanze?

Grazie ancora.

[SerPiolo]

motore asincrono in corrente alternata regolato da un inverter

potenza del motore 1,5kw

velocità del motore 1400 rpm

riduttore 1/15

ulteriore riduzione tramite cinghia di 5/9

riduzione finale di 1/27

braccio ballerino 30cm angolo di lavoro 40°

tempo di risposta del motore alla variazione dell'angolo del ballerino t:0.5s (abbiamo provato anche a portarla a 1.5s, ma non abbiamo risolto)

Ditemi che manca e velo comunico.

[Livio Orsini]

1 - Sarebbe bene conoscere anche marca e modello dell'azioanmento (non sono uguali come prestazioni )

2 - Mi auguro che l'azioanmento sia a controllo vettoriale, altrimenti....

3 - Non dai nessuna indicazione sul regolatore del ballerino; spero che il ballerino non vada ad agire direttamente sul riferimento di velocità

Dai dati che riporti potrebbe bastare un semplice servo diametro ad anello aperto, ovviamente con azionamento vettoriale.

Usando il ballerino, se il regolatore è appena decente, dovresti avere prestazioni, relativamente alla precisione e costanza del tiro, molto migliori di un controllo solo di coppia. Ti sconsiglio, quindi, di cambiare sistema: spenderesto solo i soldi della modifica. Molto meglio, e meno costoso, ottimizzare l'attuale sistema.

Purtroppo, come mi insegna la mia pluridecennale esperienza, c'è sempre qualcuno che improvvisa soluzioni abborraccaite che poi regolarmente non funzionano

[HAL2000]

Non è chiaro il problema. Se il ballerino entra in risonanza sicuramente l'anello di retroazione non è regolato bene. Infatti te parli solo di regolazione di tempo e non PID. Soluzione alternative sono molteplici, si parte dall'inverter e motore asincrono vettoriale ad arrivare al brushless. Quello che è importante è il sistema di controllo che deve essere PID e tarato correttamente ( cosa a volte non semplice). Se il ballerino non ti soddisfa lo puoi sostituire con una ruota con cella di carico.

[SerPiolo]

La semplice verità è che non cè nessun sistema PID. Il ballerino è collegato ad un potenziometro che mi regola direttamente la velocità.

Il punto è che per come lavora il potenziometro ad una sua piccola rotazione (molto piccola 1-2°) il motore mi risponde troppo bruscamente.

In sostanza l'avvolgitore lavora bene solo perchè non ha nessuna variazione repentina della velocità, ma lavora per così dire al massimo della sensibilità del potenziometro che come dicevo a un piccolo spostamento risponde in maniera brusca. Lavora al limite dico io.

Questo fenomeno crea così fenomeni di risonanza molto frequenti.

Il mio elettricista mi ha risolto (non molto professionalmente) il problema mettendo un condensatore all'inverter per tagliare in qualche modo le frequenze di picco.

Adesso il ballerino oscilla ma in maniera più dolce. Mi potrei accontentare, ma ho come la percezione che si sia curato il sintomo piuttosto che la malattia.

Ditemi voi. Ciao.

[Livio Orsini]

Il ballerino è collegato ad un potenziometro che mi regola direttamente la velocità.

Questo è da includere nel bestiario dell'automazione , se ci fosse il bestiario.

Non credevo che ci fosse ancora qualcuno capace di simili nefandezze.

Magari state usando un inverter che ha anche una funzione PID ausiliara che se sta li a far niente. Tra l'altro scrivere marca e modello dell'inverter mai, si potrebbe anche capire cosa si sta usando.

Ovviamente, anche se non lo dici, sarà un semplice V/f.

COnclusione: questo è il modo migliore per buttare i soldi; tanto valeva non mettere neanche il ballerino.

[aristo]

un sensore ad ultrasuoni che ti butta fuori 4-20mA proporzionalmente alla distanza dell'ansa?

[SerPiolo]

l'inverter è:

Compact inverter

FRENIC-MINI della FUJI

type: FRN1.5C1E-4E

ser.no: 6Y8238R0100J

la marca del motore da 1,5kw è della Bonfiglioli.

Sono reduce proprio ora dall'ultimo collaudo dell'avvolgitore nuovamente deluso dal risultato.

Adesso vibra molto più frequentemente ma con oscillazioni di qualche millimetro.

Deduco di avere un cazz di elettricista... ma non so come risolvere, lo conosco da anni non so come dirlgi di risolvere senza offenderlo. Anche se alla fine sarano un po affari suoi.

[gpp1969]

l'inverter in questione mi sembra abbia a bordo la funzione pid......percio vi consiglio di armarvi di pc.....software di programmazione ...manuale....voglia di fare....pazienza

Modificato: 10 giugno 2010 da gpp1969

[Livio Orsini]

SerPiolo, l'inverter usato è abbastanza valido, non ne sono sicuro e non ho sottomano il suo manuale, ma dovrebbe avere a bordo la funzione PID con cui effettuare la regolazione.

TI do un consiglio per fare una modifica quasi immediata con poco costo. Come alimenti il potenziometro del ballerino? Probabilmente l'elettricista avrà alimentato il potenziometro con un +10v recuperato dall'inverter. Bene fagli mettere in serie al potenziometro uan resistenza tale che la tensione ai capi del potenziometro scenda a 3,5V - 4V. In questo modo riduci la sensibilità del ballerino del 60% e più.

Forse non basta quando al linea gira a bassa velocità, ma almeno a velocità alta non dovresti avere più oscillazioni.

Per fare un esempio: se il potenziometro è da 5k metti in serie una R da 10k. Son proprio dati spannomentrici.

Ovviamente tra pieno e vuoto il ballerino deve cambiare posizione, perchè non c'è integrale. Dopo questa modifica il ballerino farà tutta l'escursione della sua corsa. E' solo una soluzione di tamponamento per vedere se, come sembra, è solo un problema di guadagno d'anello. poi la soluzione finale dovrà essere comunque un PI