Regolazione Di Coppia

[batman1970]

Salve a tutti.

Ho letto cose interessanti nella sezione tutorial,mi sono soffermato sul dimensionamento di motori elettrici di Livio Orsini,dovendo fare un applicazione svolgitore regolato in coppia con motore trifase,ho avuto la conferma di alcuni miei calcoli fatti precedentemente,ma quando sono arrivato al calcolo delle inerzie mi sono bloccato,io mi chiedo semplicemente ma un motore trifase a vuoto regolato solo in corrente,in quanto tempo arriva a velocità massima?Come devo considerare la corrente magnetizzante non generante Kw?la bonta di inverter e motore di quanto incidono?Questa applicazione attualmente è con motori Bruschless regolata in velocità con servo diametro e ballerino e con le accellerazioni non sempre brilla,non peggiorero le cose?

[Livio Orsini]

Prima cosa.

Se si tratta di uno svolgitore controllarlo con motore asincrono e inverter vettoriale non è la migliore soluzione. Infatti lo svolgitore lavora qausi esclusivamente da freno, quindi l'inverter deve essere provvisto di un adeguato gruppo di frenatura con resitori di adeguata potenza che saranno delle belle stufe.

Solo se assieme allo svolgitore ci sono altri motori, che lavorano come motore e non come freno, è conveniente la motorizzizazione con inverter usando inverter espressamente costruiti per avere il DC BUS in comune. In questo modo l'energia geenrata dallo svolgitore viene recuperata dagli altri motori e non scalda solo un gruppo di resistorri.

Seconda cosa.

In un motore motore asincrono il controllo di corrente è un controllo che ha poco senso. Se si usa una regolazione di tipo vettoriale si può controllare la coppia del motore. Non esiste, come nei motori in corrente continua, una corrispondenza biunivoca corrente - coppia.

Imponendo un determinato valore di coppia si impone anche un determinato valore di accelearazione massima. Qual'è questo valore? DIpende dall'inerzia totale del motore e dal valore di coppia.

In altri termini. Come esercizio teorico ricavati, dal foglio tecnico del motore, il momento d'inerzia dello stesso; verifica con il valore di coppia nominale dello stesso motore in quanto tempo passi da 0 alla velocità nominale. Quello è il massimo valore di accelerazione con quel motore. Diminuendo la coppia o aumentando il momento d'inerzia, per un carico esterno, l'accelerazioen diminuirà.

a bonta di inverter e motore di quanto incidono?

Sono determinanti.

Questa applicazione attualmente è con motori Bruschless regolata in velocità con servo diametro e ballerino e con le accellerazioni non sempre brilla,non peggiorero le cose?

Per prima cosa c'è una contraddizione. O il sistema è regoalto in velocità con reazione da ballerino (ottima) o è regolato con servodiametro ad anello aperto (mediocre). Le due regoalzioni assieme non possono lavorare.

Se le prestazioni dinamiche di un aspo, azioanto da brushless, non sono soddisfacienti significa che:

1 - Il sistema è stato amle ottimizzato.

2 - L'azionamento è sottodimensionato

3 - La componentistica è di pessima qualità

4 - Un mix delle 3 precedenti possibilità

Cambiando motorizzazione, passando da brushless ad asincrono le prestazioni, a parità di condizioni, peggiorano.

Anche per il brushlessa vale la stessa osservazione che ho fatto inizialmente. Per gli svolgitori la motorizzazione più conveniente è ancora la classica con motore in cc alimentato con un converter totalcontrollato, in modo da riversare energia in rete. Oppure brushless o asibncrono se, e solo se, è possibile mettere in comune il DC bus con altre motorizzazioni.

Oviamente l'uso di un asincrono prevede comunque un inverter a regoalzione vettoriale.

[batman1970]

Saro più chiaro,è una vecchia macchina revampizzata alla meglio,attualmente gli svolgitori sono 4 assi Allen Bradley regolati in velocità,motore da 2.3 Nm cont.8.1 Nm peak 5000 rpm rapporto 10/1 ,la velocità la regolo in funzione del diametro che viene letto da un sensore laser sulla bobina,il ballerino ha calettato un potenziometro che mi restituisce un bel 10 volt con cui entro in un Pid che per come ho costuito il software è in grado di fermare il motore o di farlo accellerare sino alla velocità base considerando lo sviluppo naturalmente,se portato alle regolazioni limite"0-->10V".

La macchina incarta i prodotti ad una velocita di 650 pezzi al minuto,ogni pezzo ha una carta della lunghezza massima di 230 mm la bobina singola di carta pesa al massimo 29 Kg + 10 Kg di meccanica ed ha un diametro massimo di 750 mm ed un diametro minimo di 200 mm.Se facciamo un calcolo delle velocità e delle accellerazioni ai rispettivi diametri minimi e massimi è una cosa bestiale,specialmente sul no product no bag che puo ripetersi con una frequenza altissima,pensa devo svolgere 230 mm di carta in pochi millisecondi.Come dici tu Livio c'è qualcosa di sbagliato,in passato con i continua "usavo SSD Eurotherm o dei Klocner Muller su grossi svolgitori nel tessile ho avuto dei buoni risultati ma erano lentissimi ed ovviamente piccoli errori nella regolazione erano invisibili non c'è un riscontro concreto,ma avevano un pregio il filato era sempre teso,e questo è quello che mi manca,tutte ste accellerazioni e decellerazioni fanno lavorare il ballerino malissimo,ho modificato anche il software di trascinamento e taglio carta con dei profili di accellerazione e decellerazione che occupano sempre 180 gradi "mezza carta per intenderci"in questo modo quando decellero predispongo gia meta della lunghezza della carta per essere tagliata per cui alla prima ripresa devo accellerare solo di mezza carta e non di tutta,ma nonostante questo ogni tanto il ballerino fa in tempo a sbattere di qua e di la per qualche taglio.penso che faro aumentare le anse del ballerino,ma non saprei sicuramente nei transitori mi aiuterebbe.

Naturalmente i dati che ti ho riportati sono i più estremi,mi piacerebbe molto trovare una soluzione con degli alternata ma mi hai scoraggiato abbastanza e penso che tu abbia ragione,ma se hai qualche opinione o consiglio che mi desti sono qui.

Grazie

[Livio Orsini]

Più di 20 anni fa realizzai, per un nota multinazionale USA della fotografia, il revamping di macchine da ispezione per carta fotografica a colori. Tanto per darti un'idea delle prestazioni richieste i diametri variavano da 80 mm del nocciolo ai 1200 mm del diametro massimo. Velocità lineare 600 m/1' accelerazione massima da 0 a 600 m in 1". Avvolgitore, traino e svolgitore. Macchina completamente reversibile, regolazione con ballerino o cella di carico, a scelta. Cella di carico sempre presente per registrare il tiro.

Motorizzazione in continua, convertitori a SCR totalcontrollati, ovviamente. Convertitori anoligici (problemi di know how dei manutentori) e regolazione dell'avvolgimento digitale.

Con queste premesse di posso garantire che, nelle fasi di accelerazione e decelerazione, in tute le condizioni di diametro, l'escursione massima del ballerino era entro i 2" della specifica (+/- 25 mm dalla posizione di lavoro); nel caso di regolazione con solo cella di carico la variazione di tiro massimo rimaneva entro il 10%.

Regolazione in velocità o in coppia, a scelta, per la cella di carico, solo velocità per il ballerino. Il regolatore era un classico PID, con un modello semplice per il calcoilo del FFW in velocità; più complicato per la regolazione in coppia perchè è necesario calcolare l'inerzia reale al momento dell'accelrazione. Il regolatore era costituito dal vecchio 8051! (ai tempi non era poi così vecchio )

Questo per farti capire che anche con vecchi convertitori in continua si possono avere delle ottime prestazioni. Con motori cc a magneti permanenti e alimentatori chopper, oppure con brushless sinusoidali, otterresti anche prestazioni più estreme ma con i problemi di dissipazione di energia che ti ho illustrato nel mio messaggio precedente.

Usando motori asincroni avresti un costo simile agli azionamenti brushless, analoghi problemi di dissipazione di energia, che con quelle decelerazioni non sono per nulla trascurabili, e prestazioni nettamente inferiori a quelle di azionamento in continua con convertitore a SCR.

[batman1970]

la regolazione con cella non è male come idea..devo mettermi a giocare per tirare delle righe...

Modificato: 12 marzo 2012 da batman1970

[Livio Orsini]

la regolazione con cella non è male come idea.

Da come descrivi la amcchina non mi sembra una buona idea. Tieni presente che il ballerino è anche un ammortizzatore naturale.

[batman1970]

Su You tube vi è il video della macchina pubblicato dall'azienda si intravede qualche secondo,sinceramente voglio sfruttare questa macchina per farmi anche delle esperienze tecniche personali per poi riuscire a sviluppare con dei riferimenti il modello nuovo che avrà prestazioni maggiori con una meccanica più destinata ad un controllo elettronico,fai conto che prima era tutta fatta con 4 motorola HC11 tutto scritto in C con i drive della Baumuller in analogico "bellissimi"

il bello è che a fine carta si deve fare anche la giunta in tacca e farla non è un problema ma farla in tacca a tutte le velocità è un problema assurdo specialmente se i ballerini "ballano"

[Livio Orsini]

Se è la fabbrica che penso io è nella mia zona e credo di conoscerla.

Se non hai problemi di stiro del materiale l'uso di una cella potrebbe favorirti nel cambio rullo.

Il cambio rullo è un problema che hanno anche le rotative, ma si può fare tranquillamente con ballerino senza grossi problemi.

Fatti due conti, stando un poco abbondante, su come dissipare l'energia dello svolgitore. Se usi dei brushless sinusoidali hai il massimoi delle prestazioni. Potresti anche ipotizzare l'uso di brushless anche per i traini e scegliere una configurazione dc bus comune. Questa sarebbe la scelta che ti garantisce il amssimo delle prestazioni dinamiche. Se analizzi bene i costi, viste le dimensioni, non credo che la scelta dei brushless sia molto più costosa di un buon inverter vettoriale. In compenso le prestazioni non hanno paragone.