|
Разгон АД на частоты, выше номинального в 6 раз векторным управлением, Асинхронный электродвигатель с КЗ ротором на 1500 об/мин |
|
|
|
Nov 11 2016, 08:57
|
Группа: Участник
Сообщений: 10
Регистрация: 11-11-16
Пользователь №: 94 147

|
Добрый день. Интересует возможность вывода асинхронника с КЗ ротором на обороты в 6-7 раз превышающие номинал. Номинал 1500 об/мин, нужно 10000 об/мин. Используется ПЧ с векторным управлением. Все что нашла в интернете, это увеличение оборотов в 2 раза. Двигатель будет использоваться в кратковременном режиме. Время работы не более 20 мин, поэтому кратковременный нагрев допускается
|
|
|
|
3 страниц
1 2 3 >
|
 |
Ответов
(1 - 40)
|
Nov 11 2016, 10:00
|
Группа: Участник
Сообщений: 10
Регистрация: 11-11-16
Пользователь №: 94 147

|
На ХХ разгоняется. До 12000 об/мин. Греется адски, вихревые токи наводятся, толщина пластин 0,35 мм все таки. Про КЗ статор первый раз слышу, но забавно представить))) Мощность теряется, меня устраивает 10-кратная потеря в мощности. Только на 6000 об/мин ротор срывается и опрокидывает движок. Коллекторник имеется ввиду ДПТ? Пока это даже не рассматривала, так как система уже в сборе, мне досталось по наследству на доработку от предыдущего конструктора. Напряжение 380 В увеличивать - это же нужно ПЧ менять... Или транс ставить на выход Цитата(AlexandrY @ Nov 11 2016, 09:40)  Частотники OMRON MX2 имеют режим вывода асинхронника на 400 Гц Nordac тоже выводит до 400 Гц, но вот не выводит))))
|
|
|
|
|
Nov 11 2016, 11:40
|
Группа: Участник
Сообщений: 10
Регистрация: 11-11-16
Пользователь №: 94 147

|
У предыдущего только на ХХ
|
|
|
|
Guest_TSerg_*
|
Nov 11 2016, 15:12
|
Guests

|
Цитата(Ais88 @ Nov 11 2016, 11:57)  Двигатель будет использоваться в кратковременном режиме. В одноразовом, так точнее.
|
|
|
|
|
Nov 12 2016, 13:58
|

Ally
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 6 232
Регистрация: 19-01-05
Пользователь №: 2 050

|
Цитата(khach @ Nov 12 2016, 12:52)  Двухполюсные двигатели гоняются до таких оборотов. Да разогнать то не проблема. Я спокойно разогнал свой движок OMRON-ом почти до 400 ( учитываем скольжение) Но охладить проблема. Движок сгорит от перегрева по моим прикидкам минут так через 10, где-то за это же время может позже если подливать масло сдохнут подшипники. Вот характеристика 2 кВт 4-х полюсного движка на 400 Гц -
На движке выделяется что-то около 2.5 кВт без всякой нагрузки на валу. Вот видео разгона моего мотора - https://youtu.be/U1N4gd6hWpcА вот как он крутит на 50 Гц - https://youtu.be/pyD0U3sRR08
|
|
|
|
|
Nov 12 2016, 18:37
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(AlexandrY @ Nov 12 2016, 15:58)  Но охладить проблема. Движок сгорит от перегрева по моим прикидкам минут так через 10, где-то за это же время может позже если подливать масло сдохнут подшипники. Ну во первых на таких оборотах ременная клиновая передача не применима- шкивы начнут гореть раньше чем обмотки мотора. Или плоский ремень на бочковидных шкивах или круглые пасики. Во вторых- родной вентилятор на таких оборотах как раз и сожрет всю мощность мотора. Если крыльчатка не разлетится раньше. Ну и отброс потока воздуха идет совсем не туда куда на 50 гц. Так что надо делать охлаждающий кожух - воздуховод по всей длине мотора. И моторы лучше брать в экструзионном алюминиевом корпусе с развитыми ребрами охлаждения. Ну или новый корпус и рубашку водяного охлаждения для статора городить. Подшипники менять на дуплексы напряженные. Ну или от беды брать серию 3200 - двухрядные с угловым контактом с размерами как у обычных подшипников. Брать с резиновыми боковыми крышками и впрыскивать в подшипник скоростное масло шприцом, что то типа mobile velocity 4 или 6. Если смазывать раз в месяц- то проходят достаточно долго. ЗЫ. Снизьте частоту ШИМ частотника до минимума, а еще лучше поставьте синусный фильтр между частотником и мотором.
|
|
|
|
|
Nov 12 2016, 19:48
|

Ally
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 6 232
Регистрация: 19-01-05
Пользователь №: 2 050

|
Цитата(khach @ Nov 12 2016, 20:37)  Во вторых- родной вентилятор на таких оборотах как раз и сожрет всю мощность мотора. Если крыльчатка не разлетится раньше. Какой ужас. А воздух холодный был. Я то знаю какой горячий воздух идет от 2 кВт печки. Боюсь вы немного не поняли даже по видео что на самом деле происходит.
|
|
|
|
|
Nov 12 2016, 21:06
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(AlexandrY @ Nov 12 2016, 21:48)  Боюсь вы немного не поняли даже по видео что на самом деле происходит. А что там можно понять по видео? Проскочили несколько резонансных частот- это слышно, визжат подшипники, это тоже по звуку. При таком темпе разгона совершенно свободно можно провернуть ротор относительно вала, требуется шлицевая посадка, а не напрессовка на гладкий вал с натягом. А чтобы нормально разбираться- надо частотник с логированием в риалтайме, хотя бы с эзернетом, и графики токов, напряжений, потерь омических и реактивных хотя бы раз на период синуса. Скольжение желательно знать, так что неплохо энкодер на вал поставить. И вот тогда по всем этим графикам можно смотреть, что происходит и что с этим делать. А вот такие двигатели свободно до 400 гц гонятся.  Это обычный низкопрофильный асинхронник на 2 квт после пересадки вала и переднего подшипникового щита и подшипников превращенный в скоростной шпиндель. Обычно для работы в широком диапазоне частот родной вентилятор демонтируют и ставят принудительный обдув, т.к оптимализировать систему охладжения на все обороты невозможно.
|
|
|
|
|
Nov 13 2016, 08:25
|

Ally
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 6 232
Регистрация: 19-01-05
Пользователь №: 2 050

|
Цитата(khach @ Nov 12 2016, 23:06)  вентилятор демонтируют и ставят принудительный обдув, т.к оптимализировать систему охладжения на все обороты невозможно. Так и у меня низкопрофильный. Только низкопрофильные это движки с меньшим КПД! Они сильнее греются. У них при выделяемой мощности 300 Вт разница между внутренней температурой и температурой на поверхности около 20 град. Т.е. даже если вы свой движок льдом обложите он через 20 мин сгорит поскольку выделяет внутри себя более 2 кВт.
|
|
|
|
|
Nov 13 2016, 19:09
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Напомню: Цитата(Ais88 @ Nov 11 2016, 10:57)  Номинал 1500 об/мин, нужно 10000 об/мин. Цитата(Ais88 @ Nov 11 2016, 12:00)  Мощность теряется, меня устраивает 10-кратная потеря в мощности. Пока это даже не рассматривала, так как система уже в сборе, мне досталось по наследству на доработку от предыдущего конструктора. Это даже не модификация 3000-оборотного мотора. Хотя и там, как правильно указал khach, проблема не тривиальная. А тут... Если доработку понимать с позиций программиста, то идея мёртво рождённая. Никаким чудо-частотником или шаманством с настройками телегу взлететь не заставить. Это - потерять время и угробить железо. Я бы на месте начальства категорически запретил подобные эксперименты и отправил читать книжки. А конструктивная доработка, с учётом приемлемости потери мощности, напрашивается сама собой - редуктор. Цитата(khach @ Nov 12 2016, 20:37)  Во вторых- родной вентилятор на таких оборотах как раз и сожрет всю мощность мотора. Это совсем не обязательно. Если возрастающая турбулентность не увеличивает вязкое трение, то возможен (и даже вероятнее всего) простой срыв потока с крыльчатки и устремление эффективности вентилятора к нулю. Он просто будет вращаться вхолостую. Это как заткнуть трубу у пылесоса и услышать прирост оборотов из-за снижения нагрузки. А вот с крыльчаткой - да, могут быть сюрпризы. Потому, если и затеваться, то менять конструкцию обдува.
|
|
|
|
Guest_TSerg_*
|
Nov 13 2016, 20:44
|
Guests

|
"Одноразовое изделие" (С) Прости-Господи.
|
|
|
|
Guest_TSerg_*
|
Nov 14 2016, 01:55
|
Guests

|
Цитата(khach @ Nov 14 2016, 03:16)  Сильные потери в железе статора начинаются выше 500 Гц На честном синусе и 1 кГц - нормально.
|
|
|
|
|
Nov 14 2016, 08:14
|
Группа: Участник
Сообщений: 10
Регистрация: 11-11-16
Пользователь №: 94 147

|
Цитата(AlexandrY @ Nov 13 2016, 20:43)  Много слов. Достаточно было бы сказать что максимальный момент уменьшается пропорционально квадрату частоты при фиксированном напряжении. Значит на 400 Гц момент 50 Гц движка упадет в 64 раза, а реально еще больше.
В чем я и убедился. Движок на 400 Гц с усилием разгоняет только собственный ротор без всякой нагрузки. Так и получается - 2,8 кВт на нагрев и раскрутку собственного ротора, и всего 600 Вт на момент на валу. Тип нагрузки - вентиляторный, поэтому в зависимости квадрат частоты. Момент теряется в 49 раз, если закрыть глаза на нагрев. Подшипники на 12000 расчитаны, ротор отбалансирован с учетом оборотов на заводе-изготовителе. Кстати говоря, завод изготовитель сам и подобрал эту систему Движок+ПЧ. Думаю над редуктором. Перематывать движок - этот вопрос буду решать в последнюю очередь. Вопрос замены движка я не могу поднять без конкретного расчета. Цитата(khach @ Nov 12 2016, 18:37)  ЗЫ. Снизьте частоту ШИМ частотника до минимума, а еще лучше поставьте синусный фильтр между частотником и мотором. Что мне даст снижение частоты ШИМ-а? Ток больше увеличится за больший период, но настолько же уменьшится за период, пока ключи закрыты. Не пойму, чем синус-фильтр поможет
|
|
|
|
|
Nov 14 2016, 15:36
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Ais88 @ Nov 14 2016, 10:14)  Подшипники на 12000 расчитаны, ротор отбалансирован с учетом оборотов на заводе-изготовителе. Кстати говоря, завод изготовитель сам и подобрал эту систему Движок+ПЧ. Не верю. (с) Не станет завод-изготовитель двигателей ставить в мотор, рассчитанный на 1500 оборотов, ставить подшипники, рассчитанные на 12000. Если кто-то заменил их самостоятельно - ждите беды. Не станет завод-изготовитель ротор от двигателя на 1500 балансировать "с учетом оборотов" на 12 тыс. и подписываться на то, что он гарантирует безопасную работу. И не станет, подбирая "эту систему Движок+ПЧ", иметь в виду разгон на 600%. Иначе кто-то там потерял адекватность...
|
|
|
|
Guest_TSerg_*
|
Nov 14 2016, 20:50
|
Guests

|
Цитата(khach @ Nov 14 2016, 19:25)  А вот и ставят. В погружных двигателях на глубины до 6 км (бурение - если, что) мы ставили (как разработчики) по паре двухрядных изолированных подшипников на сторону.
|
|
|
|
|
Nov 15 2016, 06:05
|
Группа: Участник
Сообщений: 10
Регистрация: 11-11-16
Пользователь №: 94 147

|
Ну не верите и не верьте. А документы лежат передо мной. Про перемотку на 3000 ничего не указано, хотя это бы помогло. Хотя бы на 6000-7000 выйти без значительных потерь было бы замечательно. Связаться с изготовителем и узнать насчет обмотки сейчас возможности нет, так как двигатель был получен несколько лет тому назад и простаивал. Буду разбираться дальше. Спасибо за ответы.
Сообщение отредактировал Ais88 - Nov 15 2016, 06:06
|
|
|
|
|
Apr 5 2017, 04:39
|
Группа: Участник
Сообщений: 10
Регистрация: 11-11-16
Пользователь №: 94 147

|
Цитата(somebody111 @ Apr 4 2017, 20:01)  Частоты выше номинальной? Все БЕЛАЗы с асинхронниками работают в глубокой 2 зоне. Но вы должны понимать, что увеличив в 2 частоту вращения, вы максимальный момент снизите в двое. Итог: Частота увеличена, мотор крутится на 10 000 об/мин. Реальный момент на валу при этом 4 Н*м. Движок не раскаляется. Мне этого достаточно, чтоб выполнить промежуточное испытание. Всем спасибо!)))
|
|
|
|
|
Apr 5 2017, 06:28
|
Группа: Участник
Сообщений: 10
Регистрация: 11-11-16
Пользователь №: 94 147

|
Цитата(AlexandrY @ Apr 5 2017, 07:16)  Значит время работы вашего движка не более пары минут с паузами по полчаса. Нет. Работа двигателя длится минут 30-40. Потом останов, обработка результатов - минут 10. Далее повтор в 5-6 подходов. Это при моменте от 2,5 до 3,2 Н*м, мне больше и не нужно. Про КПД и прочие параметры смысла нет писать, изначально режим неноминальный.
|
|
|
|
|
Apr 5 2017, 13:00
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 190
Регистрация: 2-03-11
Пользователь №: 63 341

|
Цитата(Ais88 @ Apr 5 2017, 07:39)  Итог: Частота увеличена, мотор крутится на 10 000 об/мин. Реальный момент на валу при этом 4 Н*м. Движок не раскаляется. Мне этого достаточно, чтоб выполнить промежуточное испытание. Всем спасибо!))) Не так. Физику двигателя ни один частотник изменить не сможет - увеличение частоты он будет делать засчёт увеличивая частоту напряжения, которое выдаёт инвертор. Это приведет к увеличению индуктивного сопротивления обмоток, а вместе с ним - уменьшению тока намагничивания, а система этот ток вычисляет по модели исходя из реальных датчиков. При очень глубокой 2 зоне, о которой я говорил, там получается так, что уровень помех раз в 5 выше вычисленного в реальном времени и глубокой 2 зоны не получается по простому.Ну смотрите. Для обычных движков 380/50 звезда номинальный поток ротора sqrt(2)*220/314=1 Вб. Если в 7 раз разгоните, то максимальный поток будет 0.14 Вб. Регулятор поток будет в насыщении - не страшно. Наблюдатель потока будет плавать вокруг 0.14 с отклонением 0.05Вб. Т.е. реальный поток двигателя будет варьироваться 0.14 -0.05 до 0.14+0.05. Т.е. максимальный момент движка будет плавать пропорционально этому плаванию. Рассматривайте асинхронник как постоянник, а поток в нем - аналог тока возбуждения. Если вы в 7 раз ослабите ток возбуждения, движок начнет разгоняться. НО нужно учитывать - сможете ли такой ток нормально измерить ИИИИИ, что гораздо важнее, выдержит ли механика такого движка такие скорости. Я раньше очень любил такой эксперимент показывать, когда речь шла о 2 глубокой зоне: брал 100Вт двигатель/1000 об и разгонял до 10 000 простым скаляром и он так минут 30 вертелся. Потом предлагал потрогать "железо"- там подшипник кипел,яичницу можно было жарить
Сообщение отредактировал somebody111 - Apr 5 2017, 13:35
|
|
|
|
|
Apr 5 2017, 15:35
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(AlexandrY @ Apr 5 2017, 13:47)  Не может двигатель с выделением 2 кВт работать 30 мин. Если это 20 квт асинхронник, залитый внутри охлаждающей жижей- то может. Конечно жижа должна циркулировать через внешний радиатор, и до 10 000 ротор в жиже вряд ли получится разогнать, разве что применять эфиры со сверхнизкой вязкостью. Но тогда конструкция сальников на валу тоже будет очнеь нетривиальной. При разгоне обычный асинхронник всегда переключали в треугольник, т.е на номинал 220 межфазного. Тогда его можно крутить до 80 гц без потерь момента. Ну а выше момент конечно начинал падать, вот только можно было разгонять движок до тех пор, пока момент не становился равным потерям в подшипниках и аэродинамическим потерям ротора. Нагрев подшипников радикально решается заменой подшипников. Сейчас шариковые двухрядные радиально- упорные с высокоскоростной смазкой купить можно практически любые. А вот вопрос, кто-нибудь бандажировал ротор стеклотканью или кевларом по аналогии с BLDC серво двигателями для придания устойчивости к центробежным силам? И крутил ротор так чтобы алюминий вылезать начинал из пазов? Т.е близко к пределу разрывному?
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|