Частотник и сервомотор

[Lunatic]

Добрый день.
Давно хотелось попробовать подружить частотник с сервомотором. Встречал описание попыток это сделать, но положительных результатов не добился никто (по крайней мере мне найти не удалось).
Итак, имеем: сервомотор Allen-Bradley 1,5 KW, 400V, 4.5 A, 0-334 Гц, 5000 об/мин. У мотора неисправен датчик положения, поэтому смело отправляю его на опыты.
Частотник Allen-Bradley 220V, 0,75 KW, ток 5А долговременный, 0-400 Гц.
Подключил, настроил токи и напряжения, задал режим постоянного момента v/f (в векторном режиме почему-то не удалось завести).
Команда на старт - закрутился, но присутствует вибрация и вал рукой тормозится.
Стал увеличивать коэффициент V/f (по умолчанию 5, довел до 20 кажется). При больших значениях сильно греется. Нашел значение, при котором и нагрев уверенный, и обороты держатся ровно. Проверил частоты от 15 до 300 Гц. В крайних значениях ток большой, но работает.
Думаю как бы проверить нагрузочную способность - пока пробовал только рукой вал 16 мм тормозить - не получается. Особенно порадовал момент на низкой частоте - от 0 Гц достаточно приличный, только ток высокий и соответствующий нагрев не позволяет крутить долго. От 15 Гц выглядит вполне рабочим режимом.
Честно говоря не знаю, где такую связку можно использовать и как бы испытать на момент?
Может кто-то еще проводил подобные эксперименты?

[aftaev]

Честно говоря не знаю, где такую связку можно использовать и как бы испытать на момент?

Две толстые палки связать с одной стороны и стягивать другой конец палок между собой

[AVK74]

На токарник поставить и коробку выкинуть

[Hanter]

Перед тем как что-то пробовать и экспериментировать - нада внимательно почитать мануалы на частотник. умеет ли он работать с синхронными моторами... потому как что-то мне подсказывает что таки есть небольшая разница в управлении асинхронным и синхронным мотором.. и если ее не учитывать то может быть "что-то пошло не так"..

[Duhas]

разница есть, но аккуратно можно без обратной связи покрутить.. главное плавный разгон и не превышать номинальный момент, а лучше половину номинального )
просто толку мало остается. надежности нет, грузить нельзя, как серва не работает.. вентилятор сделать можно, ну на шпиндель без нагрузок заметных - тоже, а так проще асинхронник таки воткнуть, результат без ОС все равно не лучше )

[Сергей Саныч]

умеет ли он работать с синхронными моторами...

Для режима v/f, кмк, не особо принципиально, частотник просто выдает частоту и соответствующее ей напряжение, невзирая на конкретный двигатель. А в векторном - скорее всего ничего не получится.

[Hanter]

Да не.. понятно что как то он крутить его будет. но именно "как-то".. именно по этому автор не нашел "удачных попыток". есть частотники которые позволяют спокойно работать с синхронными моторами. на них все нормально живет. есть которые не умеют.. на них можно подключить, как то покрутить.. но ни нормальной динамики, ни нормальной мощности снять не получится. слишком много как мне видится ньюансов..

[Lunatic]

Особых надежд конечно не питаю, но окончательно брошу это занятие после проверки под нагрузкой.
Т.к. есть мотор с целыми обмотками и есть датчик от него отдельно исправный может посоветуете, как их подружить? Т.е. я не нашел подробного описания, как синхронизируется датчик положения с обмотками и ротором.
Датчик на нем с интерфейсом Hyperface от SICK. Имеет Sin/Cos выход и 485 интерфейс. Абсолютное разрешение 32768, но при этом 1024 периода Sin на оборот.
Есть подробное описание интерфейса, давно уже удавалось подключиться и проверить обмен данными. На всякий случай файл с описанием интерфейса прилагаю
И еще вопрос - попадались ли вам драйвера, которые умеют работать с такими датчиками/моторами? Кроме родных от Allen-Bradley конечно.

[Duhas]

Может мотор пристроите в хорошие руки ?)

[VitalikD]

я не нашел подробного описания, как синхронизируется датчик положения с обмотками и ротором.

Нужен dc блок питания на небольшое напряжение и компьютер со звуковой картой и программой типа спектраплюса или любой другой, которая имеет генератор и измеритель уровня по каналам. Резольвер нужно предварительно установить, хотя бы примерно. Тут варианта два. Либо поворачивать и пробовать включать пока не закрутится без ошибки хоть как-то. Или попытаться взять на время живой двигатель от такого же прибора. Суть метода в том, что некоторым точкам удержания ротора при подаче постоянного тока на две фазы соответствуют экстремумы функции синус или косинус резольвера. Меряем сопротивление обмоток статора между двух фаз. Считаем ограничительный резистор, чтобы не превысить рабочий ток двигателя. Вообще резисторов удобно иметь два. Один, обеспечивающий момент удержания, но чтобы вал можно было покрутить рукой и второй, обеспечивающий значимую часть номинального момента для точного позиционирования в момент регулировки. Подключаем резольвер к звуковой карте. Несущую - на выход одного из каналов, синус и косинус на линейный вход левого и правого канала. Включаем в программе генератор несущей частоты, подстраиваем в микшере уровни сигналов, чтобы при вращении вала сигналы синуса и косинуса менялись на всю шкалу, но без перегрузки. Подаем питание на две фазы двигателя. Для двигателя с примерно установленным резольвером смотрим какой сигнал находится ближе к экстремуму и регулируем положение датчика до абсолютного максимума/минимума. Если есть живой родной двигатель, подключаем его так же и составляем таблицу соответствия. По ней выставляем резольвер на своем двигателе.

[Lunatic]

Спасибо за подробный ответ, но это не ресольвер. На него не надо подавать несущую, он выдает на выходе sin/cos самостоятельно при вращении с частотой, пропорциональной скорости вращения. Звуковая карта не нужна, есть осциллограф 2-х канальный.
На стр.38 файла, что я прикладывал, есть схема, по которой рекомендовано настраивать, но мне до конца порядок шагов не понятен.

[Lunatic]

Немного про принцип работы датчика с интерфейсом Hyperface - это оптический абсолютный энкодер с разрешением 32768 (есть версии однооборотные, есть до 4096 оборотов, у меня под рукой есть оба аврианта), у которого на выходе sin/cos сигналы амплитудой 1,1 В с разрешением 1024 периода синусоиды на оборот энкодера. Плюс по RS485 интерфейсу можно считать в любой момент абсолютное положение вала (максимум 32768 или 32768*4096= 134217728 точек). В интернете есть описания от производителя SICK и на русском языке. То, что я приложил, это, навреное, самое полное руководство.
Я столкнулся с ними в моторах Allen-Bradley, не знаю кто еще их использует.
В датчик зашивается в каком-то виде тип мотора (есть EEPROM встроенная, достаточно легко читается и шьется по 485 интерфейсу), и драйвер (контроллер) опознает его при подключении. Точнее сравнивает с тем, что задано в конфигурации, и выдает ошибку в случае не совпадения.
В общем прибор интересный с точный, но интерфейс достаточно редкий, по моему.

[Hanter]

эээээ парни, а можно я спрошу глупый вопрос ??? а ЗАЧЕМ синхронизировать положение датчика обратной связи с обмотками и ротором ???? што-то мне подсказывает, что это актуально только для случаев если по этому датчику осуществляется коммутация двигателя. но тогда это либо холлы, либо энкодер с холлами. либо что-то типа яскава/мицу энкодера... во всех остальных случаях энкодер просто тупо вешается на вал. или на другой конец винта... или на какой то элемент кинематической цепи.. более того - даже если там были какие-то причиндалы для коммутации (в родном датчике) - счас нет проблем найти усилки умеющие работать в "безсенсорном" режиме... тупо завели обмотки, настроили, работаем....

[VitalikD]

то, навреное, самое полное руководство.

Я не пойму, вы таки хотите взять родную электронику или подключить к сторонней? Если второе, нужны синус и косинус и они там вроде бы есть. А чего он там передает по цифровому интерфейсу - абсолютно безразлично.

[VitalikD]

осуществляется коммутация двигателя

Резольвер именно этим и занимается. Однозначно определяет положение ротора относительно статора и позволяет системе управления поддерживать постоянным угол между магнитным полем ротора и статора.

счас нет проблем найти усилки умеющие работать в "безсенсорном" режиме

Посоветуйте человеку в этой теме http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 40#p250340 модель. А то вроде как проблема.

[Hanter]

Резольвер именно этим и занимается. Однозначно определяет положение ротора относительно статора и позволяет системе управления поддерживать постоянным угол между магнитным полем ротора и статора.

да ну! а я думал что резольвер - устройство обратной связи... не ?? а как тогда у меня моторы работают если резольвер заведен напрямую в стойку, минуя усилок ????

[Hanter]

и там как выяснилось выше совсем не резольвер.....

[VitalikD]

а как тогда у меня моторы работают если резольвер заведен напрямую в стойку, минуя усилок

И усилитель не получает никаких сигналов обратной связи?

[VitalikD]

и там как выяснилось выше совсем не резольвер.....

Выходы резольвера кроме всего прочего вроде бы есть.

[Lunatic]

Чего я хочу :
1 - согласовать родной датчик положения с ротором.
2- найти драйвер, ктоторый сможет работать с оригинальной связкой. Родные драйверы управляются с PLC Allen-Bradley и для домашнего станкостроения малопригодны. Хочется драйвер понимающий step-dir.
3- в крайнем случае можно прикрутить любой другой датчик, но к этому шагу я пока не готов.

Да, по родному датчику осуществляется коммутация обмоток двигателя, поэтому его надо синхронизировать.
Про безсенсорные усилки не слышал, можно поподробней?