Частотники > Технический форум
Синхронное управление эл. двигателями
AND:
Добрый день!
Нужна консультация по следующему вопросу. Задача состоит в синхронном управлении двумя двигателями типа АИР 180 Вт и 250 Вт (2800 об/мин). Выбор пока остановил на частотниках VFD-E 002 и 004 соответственно - есть векторное управление (т.к. момент нагрузки может меняться) и возможность подключения энкодеров (см. ниже), а также радует питание от однофазной сети 220 В).
Режим работы двигателей циклический:
- 0,5 секунд разгон,
- 20...40 секунд (устанавливается пользователем) основной цикл на частоте 50 Гц (желательно с точность не хуже 0,1 Гц, а лучше - еще точнее),
- затем пауза в интервале 15...30 секунд.
После этого весь цикл повторяется в течение рабочей смены (с управлением от внешнего контроллера).
А теперь сам вопрос - можно ли достичь (естественно, с применением энкодеров на каждом двигателе) угловых отклонений валов в пределах, не превышающих 5 градусов в каждом рабочем цикле? Меня интересуют как мгновенные значения отклонений по углу, так и общее отклонение за весь рабочий цикл. Выполнима ли такая задача на асинхронных двигателях (привлекает низкая цена) или без синхронного привода не обойтись?
Спасибо!
Роман:
Добрый день!
Ну, видите ли, наличие энкодеров само по себе не решает задачу. Энкодеры в преобразователях частоты нужны для других целей, а именно для обеспечения привода информацией о реальной скорости вращения, для более точного вычисления требуемого момента. Без энкодера привод не сможет очень точно поддерживать заданную частоту вращения. Кроме того, в преобразователях частоты VFD-E нет сколько -нибудь продвинутых функций управления положением. Поэтому задачу синхронизации валов с такой точностью вы на частотниках VFD-E решить не сможете. Можно было бы посмотреть в сторону частотников VDF-VE (там есть серьезные функции управления положением), но они на такие мощности не выпускаются. .
Да и вообще, судя по требуемой точности (5 градусов), я бы лучше подумал о сервоприводе. Дельта делает неплохие комплектные сервоприводы - мощностью от 100 ватт, с однофазным питанием, поскольку это для Вас важно. Вот на серваках эта задача решается достаточно легко, как мне кажется. Вы можете "вести" оба сервопривода одним импульсным сигналом положения. Точность будет очень высокая, управление - очень простое.
Мой вывод - смотрите в сторону сервоприводов, если уж такая точность Вам действительно необходима.
Информации - полно вот здесь - http://www.vfd.com.ua/content/blogsection/8/179/
Но я ещё подумаю, как можно решить задачу более простым оборудованием, будут мысли - напишу.
AND:
Спасибо за оперативный ответ!
Собственно, некоторые сомнения по поводу такого технического решения у меня были изначально. Но уж больно убедительным старался быть продавец - и про разрешающую способность энкодеров вещал, и про вычислительные ресурсы схемы... Хотя практической реализации такого синхронного управления я нигде не нашел. Может, искал плохо?
Синхронники, безусловно, данную задачу решат, но цены на них (вместе с системой управления) удручают. А тут еще и кризис на дворе...
Может, действительно есть альтернативные варианты - более дешевые? Очень надеюсь!
Роман:
Приводы VFD-E, - конечно же, очень приличные и популярные. Вот и вещал Ваш продавец заученными фразами. Но это привод не для таких задач. Даже если учесть, что в VFD-E встроен свободно программируемый ПЛК, даже с подключением всех его возможностей задача не решается. Ну нет в VFD-E средств управления положением!!!
Представим себе ситуацию. Нужно держать положение на уровне 5 градусов ошибки - так? Переведем это в рассогласование по положению за минуту работы.
Абсолютная величина в 5 градусов - это 0,01389 от полного оборота вала двигателя (5/360). Теперь посмотрим чего мы можем достичь частотником по точности. Если есть энкодер, и точность поддержания скорости может достигать 0,02% (очень прилично для частотника на самом деле), то эти 0,02% на частоте 2800 об/мин дают нам 0,56 об. вала в минуту. Сравните 0,5 вала с одной сотой. И это за минуту работы.
Как я считаю? - да очень просто - 1% от 2800 - это 28 оборотов в минуту, а 0,02% - это в 50 раз меньше чем 1%. Итого 28/50=0,56 об/мин.
Ну пусть даже Вы работаете не минуту, а меньше. Всё равно накопится очень большая ошибка. А ведь это самый точный режим работы по поддержанию скорости.
То есть - вопрос стоит в синхронизации - как убрать эту погрешность, заводя на оба привода перекрестные связи, либо неким внешним синхронизирующим устройством, анализирующим информацию от обоих энкодеров.
Цена же такой системы на сервоприводах будет немаленькая - однако что мы с чем сравниваем? Серводвигатели - с асинхронными двигателями - ну конечно же, по цене не сравнимы. Электроника сервоусилителей (блоков управления двигателем) тоже существенно отличается - наличием контуров управления моментом, скоростью и положением. Это гораздо более сложная техника, если её сравнивать с частотниками. Но ведь и возможности широкие. Вот за возможности и придется доплатить. Кризис не кризис, а 5 градусов точности по валам - это не баран начхал. Тут с кондачка не решишь. Либо снижайте свои требования к точности.
Поскольку у Дельты сервоусилители и серводвигатели - вполне конкурентоспособные, а цена в условиях кризиса - не последний аргумент, то думаю - Дельта выбор не плохой.
Как вариант - можно поискать частотники с функциями синхронизации валов. Тут таки да, Вы плохо искали - такие решения есть. Цена будет соизмерима с ценой сервосистемы на Дельте, если не выше.
Я подумаю, как такую систему решить, может придумаю. Напишу.
AND:
С приведенными расчетами соглашусь однозначно - цифры достаточно убедительны, а глубинных знаний по возможностям частотников у меня пока маловато. И все больше склоняюсь в сторону синхронных приводов - особо радует высокий момент при относительно малых габаритах движка. И 200-ваттные двигатели у Дельты вполне соответствуют требованиям по моменту... Подозреваю, что технически это наиболее правильное решение. Интересно, какую погрешность по углу можно при этом получить в моем рабочем цикле?
Время для окончательного выбора еще есть, поэтому готов рассмотреть и другие предложения по данной проблеме. Может, есть еще варианты решения моей задачи?
Попутно ищу информацию на других сайтах с родственной тематикой.
Навигация
Перейти к полной версии