Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sterowanie obrotami koła - jak to zrobić

11 Lut 2010 22:13 3552 14
  • Poziom 9  
    Witam

    Otóż mam ma mały problem. Mam układ dwóch kół jak na rysunku:
    Sterowanie obrotami koła - jak to zrobić

    I teraz mój problem. Silnik, nazwijmy go "górny" tak jak widać na tym rysunku napędza koło. Szybkość obrotów tego koła można regulować przekładnią, która jest zaraz za silnikiem. Ogólnie na kole uzyskiwane są obroty około 10 na minutę. Niestety tutaj nic nie można zmienić musi być tak jak jest.

    Natomiast koło "dolne" musi być napędzane tak aby prędkość liniowa w miejscu wskazanym czerwoną strzałką była taka sama jak górnego koła. Koła się w tym miejscu nie stykają ale kręcą się bardzo blisko siebie.

    I tu pojawiają się moje pytania.
    Koncepcja jest taka aby zamontować drugi silnik (ten dolny na rysunku), który będzie napędzał dolne koło. I teraz jak sterować jego obrotami aby prędkość liniowa uzyskana na dolnym kole była taka sama? Oczywiście za silnikiem będzie przekładnia, która będzie zmniejszała obroty ale to nie wystarczy. Bo jeżeli zmienimy obroty na górnym kole to dolny musi się sam dopasować, odpada też ręczna zmiana przekładni na dolnym silniku.
    Z tego co czytałem to trzeba będzie zastosować falownik do silnika M2. Tylko jak sterować częstotliwością, którą będzie generował? Czy jest możliwość aby zrobić tak: Na górnym przegubie napędowym mierzymy obroty i w zależności jakie są obroty taką częstotliwość będzie generował falownik? Czy może jakieś inne rozwiązanie, które tutaj zadziała? Proszę o każdą propozycje rozwiązania tego problemu bo niestety ja nie wiem jak to zrobić...., jakieś przykładowe rozwiązania, urządzenia jakie zastosować. Jeśli będzie wchodziło w grę jakieś sterowanie z mikro kontrolera do tego falownika to też nie ma problemu. Każde rozwiązanie, które będzie działało jestem w stanie zrealizować. Tylko musi być skuteczne.

    Aha i jeszcze tak:
    1. Oczywiście rozmiary, kół są znane stosunek rozmiaru górnego do dolnego to 1:4.
    2. Nie ma możliwości zastosowania mechanicznej przekładni napędu z koła górnego na dolne ze stosunkiem 1:4 (koła są rozdzielone ścianą)

    Z góry dziękuje za każdą pomoc.


    Regulamin pkt. 11.1 - temat poprawiłem
    [sq9jjh]
  • TermopastyTermopasty
  • Poziom 16  
    A nie można zrobić dziury w ścianie ? Bo to byłby najtańszy sposób. Chcesz to wykonać praktycznie żeby miało działać ? Zaprojektować ? Czy tylko poteoretyzować ?

    Cytat:
    Czy jest możliwość aby zrobić tak: Na górnym przegubie napędowym mierzymy obroty i w zależności jakie są obroty taką częstotliwość będzie generował falownik?

    Z wykorzystaniem falownika tak właśnie trzeba to zrobić. Albo jakieś PLC, albo taniej zwykły mikrokontroler, tylko kwestia zaprogramowania.
    Z racji małej prędkości obrotowej wału 1, trzeba enkoder o sporej rozdzielczości, żeby do drugie kolo nadążało ze zmianami prędkości.

    Co ma być pomiędzy tymi kołami ? I jaki zakres prędkości jest na pierwszym wale i jakie momenty (siły) tam potrzebne ?
  • Poziom 9  
    Cytat:
    A nie można zrobić dziury w ścianie ? Bo to byłby najtańszy sposób.
    No niestety nie ma takiej możliwości...

    Cytat:
    Chcesz to wykonać praktycznie żeby miało działać ? Zaprojektować ? Czy tylko poteoretyzować ?
    To musi działać :-) I to w trudnych warunkach - hala produkcyjna.

    Cytat:
    Z racji małej prędkości obrotowej wału 1, trzeba enkoder o sporej rozdzielczości,
    Myślałem o założeniu na wał "górny" koła z wywierconymi np. 60 otworami i na nich mierzyć obroty...

    Cytat:
    Co ma być pomiędzy tymi kołami ?
    Te koła to elektrody od zgrzewarki... a pomiędzy nimi będzie blacha zgrzewana. Ogólnie wszystko działa tylko to wyrównywanie prędkości trzeba zrobić.

    Cytat:
    I jaki zakres prędkości jest na pierwszym wale
    W tej chwili Co dokładnie nie jestem w stanie powiedzieć o są to obroty rzędu kilkunastu na minutę

    Cytat:
    i jakie momenty (siły) tam potrzebne ?
    Nie duże, ogólnie to przekładnia za silnikiem będzie zmieszała znacznie obroty (tutaj kwestia dobrania odpowiedniego silnika) ale najprawdopodobniej z kilkuset (może kilka tysięcy) na minutę do kilkunastu, więc siła na pewno będzie wystarczająca. A dokładnym dobraniem prędkości na się zająć to co muszę zrobić.

    Cytat:
    Z wykorzystaniem falownika tak właśnie trzeba to zrobić. Albo jakieś PLC, albo taniej zwykły mikrokontroler, tylko kwestia zaprogramowania.
    Cena jest mało znacząca to musi po prostu dobrze działać.
    A może znasz jakieś falowniki, które można sterować mierzonymi obrotami? I jak to dokładnie zrobić? Dodam tylko, że prędkości na pierwszym wale nie będą często zmieniane ale czasami może być sytuacja, że trzeba będzie je zmienić.
  • Poziom 22  
    Sposób pewny ale drogi:
    wyposażyc koło 1 w enkoder;
    Silnik M2 zmienic na silnik serwo (o odpowiedniej mocy), wraz z enkoderem i stałą przekładnią;
    Zastosowac serwo, PLC sterujące - zaprogramowac tak, aby było wirtualne "gearing" między kołem 1 a silnikiem serwo. Przekładnię wirtulalną dobrac eksperymentalnie, aby prędkości kół były równe. Enkoder na kole 1 ustawic jako master, a silnik serwo jako slave.

    Zapewniam że to jest pewny sposób, ale też bardzo drogi. Jeśli są falowniki, któe mają opcję nadążania za sygnałem z zewnętrznego enkodera, to je można użyc tez - będzie taniej, i nie potrzeba wtedy silnika serwo.
  • Pomocny post
    Poziom 15  
    Nie potrzeba stosować serwa - wystarczy falownik w pełnym sprzężeniu zwrotnym ustawiony na kontrolę pozycji - koło 2 będzie wykonywało dokładnie taki ruch jak koło 1 - ale potrzeba na kole 1 enkoder , napęd koła 2 to falownik w pełnym wektorze z enkoderem. Jest to tzw przekładnia elektroniczna - robiłem to akurat na falowniku hitachi ale można na innych
  • TermopastyTermopasty
  • Poziom 31  
    Witam!
    Wprawdzie to forum elektryczne, ale czy - przy całej tej komplikacji - nie lepiej skorzystać ze sprawdzonych rozwiązań? Przecież wystarczy obydwa koła połączyć trybami i koniec kłopotów.
    Cześć!
  • Poziom 37  
    [quote="choyrack"]
    Cytat:
    To musi działać :-) I to w trudnych warunkach - hala produkcyjna.

    Dodam tylko, że prędkości na pierwszym wale nie będą często zmieniane ale czasami może być sytuacja, że trzeba będzie je zmienić.


    Liniowe spawarki do blach z ktorymi sie spotkalem , maja/mialy z reguly naped elektrod obrotowych wychodzacy z jednej przekladni na dwa walki jednoczesnie o stalym wymaganym przelozeniu. Polaczenia pomiedzy przekladnia a lozyskowaniem elektrod jest w postaci walkow przegubowych z uwagi na potrzeby technologiczne; regulacji zarowno miejsca (doregulowania pozycji spawania do istniejacej linii przesuwu elementow spawanych), jak tez kontroli docisku, ponadto te dwa kola (elektrody ) musza miec mozliwosc przesuwu chocby z uwagi na okresowa ich wymiane lub prztaczanie zuzytych/bocznych powierzni elektrod, nawet bezposrednio w miejscu pracy bez demontazu (co kilka godzin pracy tzw. dress-up, naprawy, konserwacja itd.). Lozyskowania elektrod w takich liniowych spawarkach sa zabudowane w prowadnicach z mozliwoscia regulacji przesuwu w niewielkim zakresie.

    Jaki jest konkretny powod stosowania roznych srednic elektrod (1:4)?

    Sprawe komplikuje jeszcze bardziej, szybsze zuzywanie sie elektrody o mniejszej srednicy, chyba ze zawsze bedziesz wymienial je na nowe. Elektrody spawalnicze nie sa wieczne.
    Jezeli nie masz mozliwosci uskutecznienia tych napedow z jednej wspolnej przekladni to niestety czeka cie klopotliwa i kosztowna synchronizacja predkosci liniowych obywu napedow, prawdopodobnie jak juz wyzej sugerowano: na drodze elektronicznej - encoder/resolver - kontroler/driver - servomotor.

    e marcus
  • Moderator Robotyka
    Jeżeli dałbyś dwa silniki, to możesz spróbować bardzo starej metody, tzw. "Wału elektrycznego". Silniki łączy się wirnikami, ważna jest kolejność faz. Problem w tym, że muszą to być specjalne silniki, dostosowane do takiej pracy.
    Sterujesz jednym silnikiem, a drugi automatycznie synchronizuje obroty z pierwszym.
    Bardzo stara metoda, dziś prawie w zaniku, wobec zalewu elektroniki i niesamowicie skomplikowanych rozwiązań. ;)
    Dlatego też trudno będzie o takie silniki. Nie wiem, czy ktoś to jeszcze produkuje, czy trzeba się zadowalać używanymi.

    Problem z falownikami, sterownikami i encoderami, polega na tym, że masz dużo, skomplikowanych elementów, a całość zależy wyłącznie od różnych czujników. Zawiedzie jeden - sypie się cały układ.
  • Poziom 19  
    Jeśli tarcie jest znaczne można by ustawić stałe obroty falownika natomiast ograniczyć mu moment jak robi się w przypadku nawijania materiału na bęben. Ale moim zdaniem najdokładniejszy będzie encoder.

  • Specjalista Automatyk
    A może inne podejście...Oczywiście jeśli rolki są 1-4. Jeden falownik do 2 silników, 2 różne przekładnie. Jedna od drugiej różniła by się 4-krotną redukcją obrotów aby prędkość liniowa była taka sama tzn. jeśli pierwsza np. ma przełożenie I=30 to druga i=7,5. Działa to prosto bez żadnych sprzężeń, a efekt jest zadowalający. Dobierz sobie tylko moce. Obroty silników i moce muszą być identyczne.
    Pozdrawiam
  • Poziom 9  
    rjacek napisał:
    Nie potrzeba stosować serwa - wystarczy falownik w pełnym sprzężeniu zwrotnym ustawiony na kontrolę pozycji - koło 2 będzie wykonywało dokładnie taki ruch jak koło 1 - ale potrzeba na kole 1 enkoder , napęd koła 2 to falownik w pełnym wektorze z enkoderem. Jest to tzw przekładnia elektroniczna - robiłem to akurat na falowniku hitachi ale można na innych
    Mógłbyś dokładniej opisać jak to zrobić? Jakiś konkretny model falownika, który trzeba zastosować i jaki enkoder do tego dobrać?


    Cytat:
    Jaki jest konkretny powod stosowania roznych srednic elektrod (1:4)?
    Tak, po prostu tak sobie zażyczyli i nie mi w to wnikać dlaczego. Jednak czymś taki wybór musiał być podyktowany.

    Cytat:
    Jeden falownik do 2 silników, 2 różne przekładnie.
    Wolałbym uniknąć wrzucania falownika do silnika 1. Obroty są sterowane mechanicznie (przekładnia) i nie bardzo jest możliwość zmiany tego układu.
  • Poziom 9  
    do elektrycznej metody synchronizacji wałów silników wykorzystywało się maszyny elektryczne zwane 'selsynami". Za pomocą odpowiedniego połączenia wirników można zsynchronizować położenie kątowe wirników 2 maszyn. Być może ta droga można coś zdziałać.

    Pzdr
  • Poziom 11  
    Witam
    Jeśli chcesz zrobić to elektrycznie to dokładnie tak jak mówi and_rog , enkoder na wał silnika 1 i servo lub falownik z opcja nadążania za sygnałem do drugiego , drogie ale skuteczne i sprawdzone.
    Drugim rozwiązaniem będzie połączenie mechaniczne obu przekładni napędzanym silnikiem 1. A to tez będą koszty bo pewnie silnik 1 nie uciągnie obu. Tu juz Twój wybór
    Pozdrawiam
  • Poziom 28  
    Sorry za podklejenie do tematu,ale nie ma sensu zakładać nowego z tym samym problemem.Odpowiedzi jak sie domyślam dotyczą sterowania silnikami prądu zmiennego.A jak się ma sprawa wysterowania silników prądu stałego?
    Dwa silniki prądu stałego zasilane napięciem 24V 14A ,prąd podczas rozruchu dochodzi do 30A.Sterowanie ze zmianą obrotów(prawo-lewo).Może istnieje gotowe urządzenie do sterowania takimi silnikami?
  • Poziom 10  
    A może tachoprądnica na wale M1 która po dzielniku napięcia steruje analogowo silnikiem M2?
    pozdrawiam