Frekvensomriktare (Nybörjarnivå)

[AndreasL]

Får väl varna för att detta är mitt första inlägg här på forumet...och även om jag läst de "ordinarie kurserna" med div el-inblandning, jobbat med kortmontering under nga år samt byggt ihop nga egna insprutningssytem (till bilar) enligt anvisning...så är jag snudd 100% mekanist. Så hav överenseende.

Det jag söker tips och grundläggande förklaring på är varvtalsstyrning av en motor.

Troligen pratar vi om en 380-400V trefas asynkronmotor på minst 2,2kw.
Hoppas allt blivit rätt så långt...

Önskemålet är att med en PC, via en LabJack (eller annan lämplig enhet som ni hellre rekomenderar) dels styra varvtalet på ovan nämnda motor samt ta in mätdata. (Temp, last, rpm och läge.)

Som jag förstår det vore det enklast/nödvändigt att låta ngn form av styrsignal från labkortet styra en frekvensomvandlare som i sin tur ger rätt frekvens för önskat inställt varvtal i PC.

Körningarna är oftast kortare cykler på 10-60 sek.
Intressanta varvtal ligger mellan 0-300rpm lite grovt räknat.
Vilken upplösning osv jag behöver får jag återkomma till, men "hyffsat exakt" reglering även i de lägre hastigheterna är önskvärt.
Även att en angiven testcykel med varvtalsvariation är repeterbar är viktigt.

Lasterna mäts via en lastcell och ligger på ett max av ca 5-7000N som mest, dock inträffar detta oxå vid max motorvarvtal...om det är ett problem?
Lasten verkar på motorn, som i sig kan/bör vara utväxlad (?), via en hävarm på max 50mm. Mao, vridmoment vid maxmätvarv på ca 350Nm.

Är ovan ens på bana och på rätt väg eller bör jag ger er mer data eller börja bena på annat håll?

Det stora problemet som jag har just nu är att veta vad jag ska leta efter för "billig och lagom" frekvensomriktare som kan ta emot en styrsignal direkt från PC/mjukvara eller labkortet.

All hjälp och alla tips på vart jag ska börja tas emot med värme då detta är väldigt stor bortaplan för mig.
Ju enklare lösning utan egenkonstruerade och "från grunden"-byggda lösningar är mest intressanta men det finns såklart ett optimum mellan prist/arbete ngnstans.
Det är ju trots allt DIY, annars kunde man köpt färdigbyggda maskiner för massor med pengar...

Tack på förhand!

[grym]

välkommen till forumet

speca gärna lite mera

men nästan alla frekvensomformare går att köra med analogt insingnal, oftast o-10v
många klarar någon form av seriekommunikation eller nätverksanslutning, men då är det mera jobb i program, enligt min åsikt

det hela beror lite på vad du menar med noggrant, 1, 2, 5 % av varvtalet? eller bättre kanske?


jag gillar labbmiljö ,med labbkort i en isabuss på pc, och program i qbasic, är väl så gott som ensam om den åsikten på forumet

men det hadde varit ganska enkelt att lägga ut signal och mäta lastcellen

här så vill man ju veta hur noga och ofta man behöver göra saker och ting?

[AndreasL]

Här svaras det direkt...från min gammla hemstad dessutom!

Nga exakta svar kan jag tyvärr inte ge dig såhär direkt, men vi pratar om en maxfrekvens på ca 5-10hz så även om man dubblar mätfrekvensen för att slippa div effekter med alias osv så är det ju ingen extremnivå. Tex tempsignalen kan nog klara sig på mindre än 1Hz egentligen. Läge och last skulle jag med magkännsla säga att de klarar sig bra på 10-25Hz samplingsfrekvens eller liknande.

Skulle säga att 5% variation av varvtalet är på tok för stort, men detta sagt utan att räkna på det...lite segt i skallen just nu.
1% klara vi oss nog dock på.

Kanske man bör köra allt closed loop med reglering beroende på rpm-insignalen?

Iaf, du har svarat på min stora fråga egentligen: "De flesta frekvensomriktare kan ta in ngn form av signal på oftast 0-10V."

Inbillar mig att med lite sökning kan man hitta rätt moderna sådan för ngn tusenlapp eller två? Det fanns en intressant på köp och sälj nu tror jag mig ha sett... Eller finns det äldre varianter som duger och som går att komma över än billigare?

Gav infon ovan ngt vettigt eller vill du veta mer?

Ska kanske tillägga att jag är totalt nollad på programmering osv.
Men är tämligen säker på att jag kan rigga upp tex en LabJack med medföljande mjukvara och får allt att funka...om än kanske med ngn hjälpsam kompis och många timmars testande.

Just det, är det ens lämpligt att välja en AC-motor för att överföra dess roterande rörelse till en linjär och sedan göra lastmätningar som är beroende av linjärrörelsens hastighet?

[grym]

du är inte ensam att vara seeg i skallen

en skiss på vad du vill ha och mäta vore guld värt

det finns frekvensomformare, kolla i säljavdelningen med, har för mig att jag såg något nyss

med dom mätfrekvenserna så är labbkort och basic helt ok

det finns många sätt att styra motorer och många olika motorer, men trefasmotorer med frekvensomformare är hyggligt ok till mycket

du vill ha en jämn hastighet på en linjär rörelse och mäta momentet + lite till?

i och för sig så en gammal dcmotor med tacho på går att styra lätt och få att hålla samma varvtal

[AndreasL]

Ska se om jag kan bifoga en länk på en "köpesprodukt" över det jag vill bygga.

http://www.sportdevices.com/shockabsorber/index.htm

Varvtalet inom en cykelkörning ska antingen varieras från 0-max (ca 300rpm) "i lagom takt" för att få "lagom" med samplingar per hastighetssteg.
Lite höftskott...så säg att man kör 0-max-0 i ett jämt svep på 15-60 sek eller att man kör i ett antal förbestämda steg där varje steg tar 5-10 sek...allt beroende på vad man vill mäta. Ursäkta lite dålig input men med tiden så kan jag återkomma med mer exakt data. Länken ovan säger nog en del den oxå.

Har kollat lite på LabJack och enligt testkillarna på jobbet ska den ha tillräklig upplösning, bitar osv för mina behov.

Just det, motorn kommer med all säkerhet vara nedväxlad för att nå lämpligt vridmoment och dessutom inte snurra så himmla fort. Ca 300 rpm maxvarv på utaxeln efter utväxling är lagom.

Blev det vettigare nu?

[grym]

helt klart vettigt, mycket lättare att förstå

jag tror att du lugnt kan börja med att ha en vanlig frekvensomformare och spänningstyra den
en motor med lagom utväxling behövs ju med

det finns ju en annan sak man kan göra, att sätta varvtalet och defakto mäta den via styrsystemet, du behöver väl inte ett exakt varvtal utan egenteligen veta moment i förhållande till varvtal?
man kan ju mäta varvtal via tacho eller pulsgivare

lastcell och instrumentförstärkare har du koll på?

utväxling, om man tar en 1500 rpm motor och växlar den 1 till4 så är det ett allternativ, går ju med kilrep utan större problem
lite otympligt , men att hitta en rätt utväxlad motor utan att betala för mycket kanske man inte gör så lätt

[AndreasL]

Japp, du har helt rätt i att det intressanta är att veta rätt varvtal och just den lasten som då ges från lastcellen.
Så varvtalsmätningen var tänkt att göras via en extern givare eller om jag helt enkelt tar in signalen från en lägesgivare och sen deriverar fram hastigheten på den linjära rörelsen.
Önskvärt vore dock om man kunde köra steglösa hastighetssvep som definieras i mjukvaran och sen körs från LabJacken. (Måste kolla så den kan ge ut 0-10V.)

Nedväxling kommer som sagt behövas av flera själ men det känns relativt enkelt med en kuggrem tex.

Lastcell har jag väl bara halvkoll på så jag tar emot alla tips där oxå.
Det är väl egentligen detdär med instrumentförstärkningen som jag är mest nollad över...vad som går att göra med tex labkortet och vad man BÖR göra.

Tackar för stor hjälpsamhet för en som i stort vet vad för prestanda de ingående komponenterna måste ha men har djupa kunskapsbrister i detaljerna kring elektroniken/uppsättningen av ett balanserat system som fungerar vettigt till lagom peng.

[TomasL]

Vad är en "lagom peng".
Har två Danfoss VLT till salu, se följande tråd http://elektronikforumet.com/forum/view ... 11&t=30999

[AndreasL]

Ja det var en väl motiverad fråga Tomas.

Just nu blir svaret luddigt då jag är i planeringsstadiet och precis i början av att försöka förstå hur allt funkar och vad jag faktiskt behöver och ska leta efter.

Det finns folk i omgivningen med enormt med delar och saker från olika håll så först kollar jag nog där så snart jag fått tillräklig kunskap om vad jag ska leta efter. Där är jag nog nu dock...tror jag...

Om jag inte hittar ngt intressant i "skrotlådorna" får det bli nätsökning på tex detta forumet.

Detta är inte ngt korttidsprojekt och jag har inga klara ritningar för hårdvaran ens.
Jag vill säkerställa mig om att jag förstår mät och reglerbiten innan jag "slösar" tid.

Tack för länken iaf, vem vet, ngn av dom kanske passar perfekt.

[Norpan]

Lite bra att veta om trefasmotorer och moment.

[AndreasL]

Kanon Norpan!

[Norpan]

Det är ungefärliga värden, ärligen stulen från en VEM katalog, eftersom det kommer från en specifik motortillverkare och stämmer antagligen inte exakt på en annan, men du kommer i rätt härad iallafall.
Iochmed att det är högst momentana belastningar du ska göra kan du plåga motorn ganska hårt, alltså lägga dig nära kippmomentet, problemet är att alla moment blir lite lägre om man matar motorn med nåt annat än sinusvåg.
Nu är det ju ett tag sen jag höll på med motorer så motorstyrningarna har väl kanske blivit bättre men du ska tänka på det iallafall.
Kolla även att det är tillräckligt med uteffekt från motorstyrningen, alltså att om du köper en 2,2kW styrning så brukar de inte tåla mycket över just 2,2kW innan skyddskopplingarna går in, vilket kan bli ett problem i momenttopparna där du kanske vill ha ut 3,5kW.
Det senare hänger ofta ihop med priset.

[AndreasL]

Detta är ju grymt för en mekanist som mig.
Massor att tänka på insåg jag att det skulle bli, men inte riktigt vad...så det är precis sådanhär jag måste veta att jag ska ta reda på.

2,2kw är vad de minsta köpesmaskinerna ligger på, enfas.
Så OM jag kan lokalisera en vassare maskin OCH omriktare så vore det inte fel med ytterligare kräm.
Vi får som sagt se vad skrotlådan bjuder på så kan jag ställa mer konkreta frågor på ett visst exempel vart det lider.

Ngt mer självklart som jag glömt?

[AntiZ]

Tänkte bara som nyfiken fråga om det är till bankörning (typ slalom) eller till gropiga grusvägar du hade tänkte kolla upp dämparna? (Eller till något helt annat).

Anledningen att jag frågar är att vid 300 rpm (5 Hz) får man en stigtid/falltid på 0,1 sekunder (lite elektroniktugg , men hur snabbt dämparen kan pressas ihop, eller dras ut) och detta får väl anses tillräckligt om man kör slalom, men om man vill mäta hur en grusväg med "tvättbräda" beter sig så är det nog för lite "snurr".

En annan grej jag funderar över är om dämparens rörelse i bilen är sinusformad? I denna dynamometer kommer ju farten på dämparen vara störst i mitten för att sedan "plana ut" när dämparen blir ihop-pressad. Liknande blir ju säkert på en bil, men där kommer ju dämparens egenskaper att se till att farten minskar. I dynamometerfallet minskar ju även farten med vilket dämparen pressas ihop samtidigt som dämparen försöker minska rörelsen. På en bil kanske farten/kraften som dämparen utsätts för är helt annorlunda?!?
Hoppas du förstår hur jag menar. Det kanske inte spelar någon roll, men det kan ju vara så att professionella prylar har ett program som tar hänsyn till hastighet på den linjära rörelsen kontra vinkel på den roterande.

Jag skulle känna mig bekvämare i att ha en linjär rörelse som håller en konstant hastighet. Men det kanske dessa frekvensomriktarna fixar?

Kanske har jag ingen aning om vad jag pratar om, men visst låter det som nått man bör tänka på?

[Norpan]

Länk till hela pdf:en som ovanstående bild kom från:
http://www.vemsweden.se/images/pdf/K21_broschyr.pdf
Inget säljförsök, bara en jag visste var den fanns lite snabbt.

Momenten i tabellerna är multiplikationsfaktorer på märkmomentet, som man får räkna ut själv med formeln på sidan 9, eller tidigare inlagd bild.