Macchinario Rotante E Frenatura Veloce Controllata

[vashello]

Buona sera,

siccome non ho mai dovuto dimensionare/programmare un macchina ad alta inerzia,

volevo confrontarmi con voi.

Il macchinario è come se fosse un tubo di diametro 60-70 cm , fatto di ferro di spessore 1,5 cm,

cavo all'interno, lungo un 8 metri, da peso stimato di minimo 1000kg (non posso essere più preciso adesso),

che viene fatto girare a max 2200 rpm.

il tutto mosso da un motore siemens 1PH8, attraverso un driver S120 (PM340 blocksize [30Kw] + CU305Pn), alimentato a 380V trifase, con una resistenza di frenatura da 1900 a 27ohm. (moto trasmesso attraverso cinghie )

La frenatura viene gestita dal driver con l'ausilio di freni a disco azionati pneumaticamente da una valvola on-off.

la parte critica è la frenata, che deve avvenire in tempi molto brevi in particolari condizioni (6 secondi),

naturalmente frenare con solo il driver era impossibile quindi sono stati messi questi freni a dischi, che una volta regolata la pressione giusta,

si riesce a far frenare la macchina senza praticamnete usare le resistenze di frenatura.

Quindi se non ho capito male, qual'ora vada a mettere una resistenza "più grande", al massimo posso aiutare il sistema nelle frenate normali "lunghe(40sec) " dove si va a frenare solo con il driver, dove ovvero le resistenze di frenatura sono sotto stress per lunghi periodi, aiutando a dissipare meglio la corrente in eccesso tramite calore.

Il problema risiederebbe nella ripetibilità e costanza della frenata presumibilmente dovuti alla variabilità della parte pneumatica (o la valvola/regolatore di pressione sono difettosi) che porta il driver a sovraccaricarsi e ad andare in sovratensione sul circuito intermedio.

Ma volevo un opinione dal forum per quanto riguarda il dimensionamento della resistenza di frenatura, che dopo vari ragionamenti penso che anche andando a metterne una più grossa non mi permetterebbe di controllare meglio la frenatura anche nelle "condizioni cattive", dove

si perde la taratura ottimale della parte pneumatica, che porta il motore a generare per frenare, sovraccaricando il DCbus interno.

Il mio problema principale arriva dalla non costanza della frenata, ma giusto per esercizio se volessi tamponare il problema delle sovratensioni sul dc bus si possono attuare delle strategie? Alimentatori DC-BUS che rigenerano in rete?

Ringrazio fin da ora per ogni vostra opinione o consiglio.

Saluti

[Livio Orsini]

Una ventina di anni fa affrontai un problema simile; dovevo frenare un grosso subbio di orditura. Senza raccontare tutto riassumo il problema. Frenare in 1" da 1000 ms a 0, con velocità controllata e coordinata con il resto della macchina. la motorizzzione alloraera in continua,i freni erano a disco della Brembo.

Risolsi il problema con una scheda a microprocessore (80386ex) embedd che eseguiva il calcolo della frenata in tempo reale, accelerando e frenando il cilindro (subbio) tramite il motore elettrico in modo da compensare le variazioni dovute ai freni meccanici.

I risultati furono più che soddisfacienti e la messa a punto abbastanza facile.

Nel tuo caso, mi sembra sia un problema un po' meno pesante.

Il mio consiglio è impostare la frenatura meccanica un po' più abbondante del necessario in modo da, eventualmente, poter spingere con il motore elettrico.

Mettere il DC bus in comune, nel tuo caso, se gli inverter che stai utilizzando lo consentomo, sarebbe un'ottima cosa. Il resistore ddi frenatura serve comunque ma avrebbe dimensioni molto più contenute, così come il semiconduttore di commutazione del resistore dovrebbe essere meno stressato.

Per dimen sionare il resistore, c'è un mio breve tutorial. Lo trovi nella sezione didattica, nella sottosezione elettrotecnica.

[vashello]

Buona sera,

Livio ti ringrazio ancora per la tua professionalità e disponibilità, che si vede anche dall'orario della tua risposta!

Il tuo documento sul calcolo della resistenza di frenatura lo avevo già visto, solo che essendo all'estero ed essendoci il ponte, non ho con me tutti i dati,

giovedì vedrò di recuperarli tutti, ma il fornitore del quadro/automazione, con cui mi sto confrontando e grazie al cielo è anche una ditta disponibile al dialogo,

mi dice che la resistenza la dimensionano in base alla potenza del driver e penso siano dati da tabella Siemens, e quindi mi sfugga qualcosa...

Per il DClink in comune purtroppo il quadrò è già che bello e fatto e funzionante,

quindi magari per la prossima macchina.

Andrò a seguire anche il tuo consiglio di estremizzare un pochettino l'apporto del freno meccanico,

portando eventualmente il motore a spingere un pochino in frenata, e ovviamente dovrò controllare il freno meccanico qual'ora abbia qualche usura o il regolatore abbia qualche problema.

Grazie ancora per i suggerimenti e per lo scambio di idee/esperienza.

Buona serata e buon 1°maggio!

[Livio Orsini]

mi dice che la resistenza la dimensionano in base alla potenza del driver e penso siano dati da tabella Siemens, e quindi mi sfugga qualcosa...

Non è un buon metodo.

Chi sa fare bene gli inverter come, ad esempio, Mitsubishi fa dimensionare la potenza dissipabile del resistore in base all'energia immagazzinata ed al ciclo macchina.

A parità di corrente erogabile dall'inverter è molto differente frenare un carico, avente il medesimo momento d'inerzia, i 1" o in 10". Così come è molto differente effettuare 2 frenate consecutive a distanza di 10" o di 10'. Nel primo caso c'è accumulo termico, nel secondo no.

Ho dimentaicato una cosa nell'esposizione del caso precedente (dopo vent'anni può capitare ). Il calcolatore di frenata agiva anche sulla pressione del freno, tramite una valvola proporzionale che dava più o meno pressione al freno. Più o meno come fa un pilota d'automobile che modula la frenata per fermarsi giusto sulla riga dello STOP.

Modificato: 30 aprile 2013 da Livio Orsini