Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Bezpieczne sterowanie silnikiem

pftmp 22 Apr 2010 09:47 1619 13
Relpol
  • #1
    pftmp
    Level 11  
    Witam,

    Potrzebuję zbudować system bezpieczeństwa maszyny wg następujących kryteriów:

    - kat. bezpieczeństwa 3,
    - maszyna posiada silnik napędzany zwykłym falownikiem - bez wejść "bezpiecznych".
    - części niebezpieczne są osłonięte 4 - segmentową osłoną. Każdy segment musi być zabezpieczony wyłącznikiem krańcowym ryglowanym.
    - Obwód stopu awaryjnego - po wciśnięciu przycisku "stop" odłączane zasilanie od falownika przez przekaźnik awaryjny i styczniki. Zakładamy, że maszyna zatrzymuje się natychmiast.
    - wybór trybu pracy - w trybie automatycznym osłony muszą być zamknięte i zablokowane, natomiast w trybie ręcznym musi być możliwość odblokowania osłon i ruchu ze zredukowaną prędkością ("podciąg" maszyny przy wprowadzaniu materiału)

    Jak zapewnić zgodnie z przepisami i normami tą właśnie zredukowaną prędkość?
    Mam już jedno rozwiązanie - monitorowanie prędkości poprzez enkoder i sterownik bezpieczeństwa ze specjalnym modułem. W tym wypadku gdyby prędkość silnika przekroczyła ustaloną granicę przy otwartych osłonach, zasilanie falownika będzie odcięte tak jak po wciśnięciu przycisku STOP AWARIA. Jednak jest to rozwiązanie dość drogie i zastanawiam się, czy nie ma możliwości zrobienia tego taniej.
  • Relpol
  • #2
    bonanza
    Power inverters specialist
    Mały silnik pomocniczy, który fizycznie nie rozwinie większej szybkości, zasprzęglany na czas podjazdu maszyną.
  • #3
    pftmp
    Level 11  
    Pomysł dobry, tylko z wykonaniem nieco gorzej - trzeba by kupić cały motoreduktor - to już kosztuje, do tego wysprzęglenie dużego silnika 11kW - kolejny koszt no i falownik do małego silnika bo "szarpany" start przez stycznik nie wchodzi w grę.
  • #4
    rjacek
    Level 15  
    Dlaczego nie wykorzystasz samego falownika - możesz ustawić ,że w trybie pracy ręcznej poprzez wejście cyfrowe załączysz pracę z częstotliwością zaprogramowaną w falowniku(prędkości low speed, medium i high) - napęd będzie pracował tylko z tą predkością, chyba że ją świadomie zmienisz w falowniku
  • #5
    pftmp
    Level 11  
    Jeżeli dobrze rozumiem najnowsze normy oraz instrukcję do falownika, to sam falownik nie może być elementem łańcucha bezpieczeństwa. To by było najprostsze, ale nie sądzę aby w tym momencie można było nadac oznaczenie CE, ponieważ ruch z większa predkością przy otwartej osłonie może stwarzac zagrożenie. Oczywiście w trybie ręcznym falownik będzie ustawiony na nizszą prędkość ale wg norm to nie wystarczy dla 3 kategorii bezpieczeństwa.
  • #6
    pftmp
    Level 11  
    Z tego co widzę, to albo źle interpretuję te normy, albo po prostu wszyscy poza mną je ignorują lub w jakiś sprytny sposób omijają.

    Z instrukci falownika "... funkcje bazujące na wejściach napędu ... nie mogą być włączane w system bezpieczeństwa maszyny".
  • #7
    bonanza
    Power inverters specialist
    Zapewniam, że rozwiązania z osobnym silnikem doskonale funkcjonują np. w poligrafii, a mały silnik na styczniku nie powoduje szarpnięcia, po prostu jest na to za słaby. Gdybyś dał do tego falownik, to ten znowu mógłby się rozbiegnąć co najmniej do 200Hz i z kategorii 3 nici. :D:idea:
    Sprzęgło i motoreduktor - owszem, ale sądzisz, że wielki falownik z kategorią bezpieczeństwa będzie tańszy?
    Zawsze możesz założyć korbę rozruchową - to pewnie najtańsze rozwiązanie.
  • #8
    pftmp
    Level 11  
    Czyli mam 2 możliwości:
    1. motoreduktor + 2 sprzęgła,
    2. Sterownik bezpieczeństwa z monitorowaniem predkości - chyba wygra, ponieważ udało mi się znaleźć tańszy model - poniżej 1500 złotych a z mechaniką w tej cenie raczej się nie zmieszczę.

    Mimo wszystko dziękuję za pomoc - sposób z drugim silnikiem może mi się jeszcze przydać w innej maszynie.
  • #9
    bonanza
    Power inverters specialist
    Myślę, że w wariancie ze sterownikiem bezpieczeństwa należy zastosować również "enkoder bezpieczeństwa" - bo co wprzypadku, jeśli impulsy nagle zanikną? A może też się rozpiąć sprzęgiełko enkodera... Jeśli obroty kontroluje zwykły czujnik indukcyjny, to nie ma sprzęgiełka, ale nadal jest kwestia niezawodności czujnika i innych elementów układu.
    Zamiast sprzęgła elektromagnetycznego może dałoby się zastosować sprzęgło jednokierunkowe - nie tandetne cykające "torpedo" z roweru, ale rozwiązanie z mimośrodowo zaciskającymi się rolkami. Lecz wtedy podjazd tylko do przodu - przy cofaniu sie wysprzęgli.
    Potrzebne jest tylko jedno sprzęgło - silnik pomocniczy napędza wał silnika głównego, i pomiędzy nimi ma być sprzęgiełko przenoszące moc małego silnika. Główny jest zapięty cały czas i tu nie trzeba niczego zmieniać.
  • #10
    pftmp
    Level 11  
    Główny napęd to motoreduktor z przekładnią ślimakową, czyli trzeba by go wysprzęglić, ew. zastosować sprzęgło jednokierunkowe.

    Wg dokumentacji sterownika który wybrałem zamiast enkodera można zastosować 2 niezależne czujniki patrzące na wycięte "słoneczko" tak, aby w każdym momencie przynajmniej jeden z nich dawał sygnał. W tym wypadku w razie awarii jednego z czujników zostanie wykryty błąd. Dodatkowo mam funkcję detekcji zatrzymania silnika która może umożliwiać odryglowanie osłon.
  • #11
    bonanza
    Power inverters specialist
    O to właśnie mi chodziło - żeby zapewnić niezawodność całości, a nie tylko sterownika. Jeśli producent sterownka zdefiniował ten układ, to wykonawca odpowiada już tylko za zastosowanie się do jego wskazówek, a nie za samą ideę.
    Silnik pomocniczy napędza wał silnika głównego poprzez reduktorek i naprawdę żadne sprzęgło między silnikem głównym a maszyną nie jest potrzebne, a przekładnia główna nie hamuje, bo napęd przy podjazdach przenoszony jest w "naturalnym" kierunku - od silnika małego przez jego przekładnię do silnika dużego i przez jego reduktor dalej do maszyny.
  • #12
    pftmp
    Level 11  
    Dopiero teraz zrozumiałem, że silnik pomocniczy jest na wale silnika głównego, przed przekładnią. Ok, tyle że to wymaga zdaje się specjalnej wersji tego silnika, bo do tego co mam niczego nie podepnę. Poza tym, jeżeli na silniku głównym mam ok. 1400 rpm to pomocniczy musiał by mieć jakieś 300 rpm a to trochę mało jak na silnik klatkowy bez przekładni.
  • #13
    bonanza
    Power inverters specialist
    Urządzenie, które widziałem, miało rzeczywiście silnik z wałem obustronnym - to podstawa. Z tyłu był hamulec zasadniczy maszyny (dokładnie to luzownik - bez zasilania trzyma) i wolnobieżne koło na pasek zębaty fi jakieś 30 cm zasprzęglane z wałem w razie potrzeby sprzęgłem elektromagnetycznym. Koło na wałku silnika manewrowego było fi jakieś 6 cm, a silnik był na 750 obr, więc mechaniczne przełożenie rzędu 1/5 i do tego mniejsze obroty nominalne, gdyż główny motor miał regulację chyba 700-2400 obr/min. Szkoda, że nie mam zdjęcia.
  • #14
    pftmp
    Level 11  
    Mam już rozwiązanie z monitoringiem prędkości za ok. 2000. Silnik 11kW + drugi mniejszy + przekładnia + sprzęgło - to chyba wyjdzie drożej, ale pomysł ciekawy i może się przydać w przyszłości.