[KsunReh]

Здраствуйте!
Есть курсач в котором необходимо спроектировать вальцы для переработки резиновых смесей. Судя по уже довольно ветхой литературе (Ю. Е. Лукач "Валковые машины") в таких агрегатах в роли индивидуального привода выступает либо связка двигатель - редуктор - приводные шестерни, либо двигатель - блок-редуктор - универсальные шарнирные шпиндели. Но краем уха слышал, что в современных конструкциях вальцев и каландров применяются приводы с регулируемыми электродвигателями, т.е. редуктора нет. Что для меня как студента очень хорошо (впрочем думаю, что это еще и повышает надежность)

Поиск дал как вариант использование двигателя постоянного тока с питанием якорной цепи при неизменном токе возбуждения вместе с тиристорным преобразователем, типа как в экструдерах, металлообрабатывающих станках и т.д. Но т.к. я в двигателях постоянного тока полный профан (да, курс электротехники в один семестр не пошел мне на пользу) то меня заинтересовал другой вариант: использование обычного асинхронного двигателя в сочетании с частотным преобразователем.
Собственно вопрос: в чем подвох? Рекламирующие свои изделия фирмы пишут что их преобразователи обеспечивают диапазон регулирования 1:10 (у некоторых даже 1:50) при сохранении номинального крутящего момента. Плюс изделия не особо дороги. Т.е., например если мне нужна мощность привода вальцев 50 кВт и скорость вращения выходного вала 25 об/мин то я могу спокойно взять какой-нить асинхронный двигатель на 50 кВт и 1000/750 об/мин, типа АИРа, например, и снабдив его таким вот преобразователем 1:50 радоваться жизни? А где подводные камни? Просто тогда получается, что благодаря таким штукам во многих случаях редукторы (особенно всякие одноступенчатые) и не нужны вовсе? И чем привод с двигателем переменного тока и частотным преобразователем лучше/хуже того, что с двигателем постоянного и тиристорным преобразователем (второй вариант еще вроде и по габаритам и по цене хуже, хотя экономический аспект в курсаче меня особо не интересует)

Просьба особо сильно не пинать, т.к. в курсе деталей машин ни с чем кроме обыкновенных асинхронных двигателей иметь дело не приходилось. Заранее спасибо за разъяснения.

[ГеКИР]

Нужно в гугле набрать (OMRON частотный преобразователь) и получишь популярный ответ на вопрос. Да, асинхронный двигатель может давать номинальный момент при малой частоте вращения при включении через частотный преобразователь.

Или вот еще где:
http://www.electrik.org/forum/index.php?showforum=22

[приборист]

Однако при большой глубине регулирования частотник сгорит. На эти грабли наступили при регулировании числа оборотов вентилятора

[ГеКИР]

Спалить, разрушить, взорвать можно что угодно. Если частотник и двигатель соответствуют заданным параметрам, то и при частоте 1 Гц (60 об/мин) спокойно будет крутить. Проверено на ОМРОНЕ с двигателем 37 кВт

[perpetule]

В частотниках с неслабым именем зашито в БУ ограничение по минимальной частоте (около 10-15 Гц точно не помню), сделано не с целью защитить сам частотник, при низкой частоте => оборотах АД резко снижается теплосъем с самого двигателя, т.к. там простая крыльчатка, и зависимость эта нелинейна. Вот так вот дело обстоит в реально работающих частотниках, а кроме этого там масса всяких настроек и параметров, например для тяжелого пуска настраиваемая длительность около 100 мс прямого пуска (по желанию) и т.д. и т.п. страниц 200 мануала.

Интересно узнать какое значение минимальной частоты в установившемся режиме стоит у Omron по умолчанию?

[Serge Krasnikov]

Сообщение от KsunReh Собственно вопрос: в чем подвох? Рекламирующие свои изделия фирмы пишут что их преобразователи обеспечивают диапазон регулирования 1:10 (у некоторых даже 1:50) при сохранении номинального крутящего момента. Плюс изделия не особо дороги. Т.е., например если мне нужна мощность привода вальцев 50 кВт и скорость вращения выходного вала 25 об/мин то я могу спокойно взять какой-нить асинхронный двигатель на 50 кВт и 1000/750 об/мин, типа АИРа, например, и снабдив его таким вот преобразователем 1:50 радоваться жизни?

Крутящий момент, это не тоже самое что и мощность двигателя, если ты персчитаешь крутящий момент при 1000 оборатах и 50 кВт и сравнишь ее при 25 оборатах и 50 киловатах то разница будет отличаться во много раз.
Если у тебя крутящий момент будет один и тот же, тоэто означает, что мощности двигателя на отрегулированных меньших оборотах просто не используются

[rvm]

нас учили что выбор эл.двигателя плюс системы управления, если это не типовое решение, многократно применяемое, производится по расчетам эл.привода, со всем нагрузочными характеристиками и моментами, может характеристика эл.привода тебя не устроит, или диапазон регулирования, у асинхронника она не прямая, как у двигателей постоянного тока, кто то и диплом делал по этому направлению, так как ты не электрик думаю тебе не очень нужно вникать в суть эл.привода, т.е. можешь брать от балды все равно никто не разберется, правильно или нет, да и не твоя стихия это...
по стоимости, так то частотники дорогое удовольствие, по крайней мере когда мне приходилось немного сталкиваться по работе, (там наша задача была только подключить частотник к контроллеру, не вдаваясь в подробности связки эл.привод+преобразователь)

[KsunReh]

Всем спасибо за разъяснения! Т.е. насколько я понял такая схема возможна, только лучше использовать не обычный асинхронный двигатель, а асинхронный с принудительной вентиляцией - во избежание перегрева. Вопросы пуска\наладки меня в курсаче действительно не особо интересуют.

Сообщение от Serge Krasnikov Крутящий момент, это не тоже самое что и мощность двигателя, если ты персчитаешь крутящий момент при 1000 оборатах и 50 кВт и сравнишь ее при 25 оборотах и 50 киловатах то разница будет отличаться во много раз. Если у тебя крутящий момент будет один и тот же, то это означает, что мощности двигателя на отрегулированных меньших оборотах просто не используются

А вот здесь можно поподробнее? У меня есть момент сопротивления вращению валков Т, и есть скорость вращения валка n = 25 об/мин. Я, исходя из формулы N = T*n/КПД (после перевода всех едениц в СИ и подстановки КПД привода (которое без редуктора вырождается только в КПД муфты и фрикционной зубчатой пары) нахожу необходимую мне мощность привода в 50 кВт, и выбираю, скажем, двигатель на 50 кВт и 1000 об/мин. Насколько я понимаю использование частотного преобразователя в его "гарантируемом" диапазоне (скажем 1:50) регулирования позволит мне сохранить мощность? Я же подбираю эл. двиг. не по моменту, а по мощности. Или что-то не так?

[Main Urod]

Сообщение от KsunReh Я же подбираю эл. двиг. не по моменту, а по мощности. Или что-то не так?

Не так. Подбирать надо не по мощности, а по моменту. И перед этим посмотреть даст ли движок необходимый момент при таких оборотах. Нет, возможно ты и сможешь выбить из движка его номинал на низких оборотах, но вот через сколько после этого он сгорит?

Сообщение от приборист Однако при большой глубине регулирования частотник сгорит. На эти грабли наступили при регулировании числа оборотов вентилятора

А точно виновата глубина регулирования? А не то что вы загнали регулированием вентилятор в помпаж?

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Main Urod Не так. Подбирать надо не по мощности, а по моменту. И перед этим посмотреть даст ли движок необходимый момент при таких оборотах. Нет, возможно ты и сможешь выбить из движка его номинал на низких оборотах, но вот через сколько после этого он сгорит?

Да он просто этого крутшего момента на выбраном двигателе не получит

[rvm]

Я же подбираю эл. двиг. не по моменту, а по мощности. Или что-то не так?

Мощность эл.двигателя + cos фи необходимы для расчета потребляемого тока, что надо для электротехнической части, в твоем случае надо смотреть номинальный момент, либо механические характеристики двигателя, и скорей всего двигатель даже с частотником подключать к станку через редуктор

к примеру у двигателя АК4-400ХК-4У3 мощность 400 кВт, n=1500 об/мин, номинальный вращающий момент 2.5 кНм, а у
АК4-400Х-10У3 номинальная мощность 200 кВт, n=600 об/мин имеет номинальный вращающий момент 3,2 кНм

[приборист]

Лучше применить мотор -редуктор с механическим вариатором. Его по крайней мере легче автоматизировать всмомогательным движком для изменения числа оборотов

[perpetule]

Т.е., например если мне нужна мощность привода вальцев 50 кВт и скорость вращения выходного вала 25 об/мин

Чтобы получить 50 кВт при 25 об/мин на валу должен быть очень большой момент - у АД такого просто не бывает. У частотников есть режимы когда БУ частотника ориентируется на им же вычисляемый по току, сдвигу фаз, и еще черт его знает чему момент на валу АД. Диапазон 1/10 означает лишь то, что при низких оборотах сохранится такой же момент как и на 100% оборотов, но момент на валу никак не может возрасти на порядок, Отсюда вывод - возможна только связка АД/частотник + редуктор.

Но краем уха слышал, что в современных конструкциях вальцев и каландров применяются приводы с регулируемыми электродвигателями, т.е. редуктора нет.

Мне вообще трудно представить двигатель с 50 кВт при 25 об/мин, как вариант планетарный редуктор может быть встроен в моноблок двигателя.

Пойду поищу зависимости из тех документации к частотникам.

[Fogel]

Народ, проблема не в моменте ,а в том что уважаемый KsunReh просто не хочет рисовать редуктор Так вот, редуктора для того и нужны чтобы понижать обороты и поднимать крутящий момент. Да, движку можно сбавить обороты преобразователем, но момент от этого не вырастет, а если взять движок с потребным моментом, то советую посмотреть на его габариты Подобные товарищи стоят на прямом приводе блюмингов, дык они на половину в под полом прячутся. Посему если лениво рисовать шпиндели то решение навесной мотор-редуктор (хотел бы я видеть как это будет выглядеть)
P.S. на пикче "классическое" решение подобных агрегатов, обороты те же, мощность несколько выше, питание тоже с преобразователей идет... Только вот диаметр движков чуть больше трех метров

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Fogel ...Так вот, редуктора для того и нужны чтобы понижать обороты и поднимать крутящий момент.

Про то весь и сыр бор

Да, движку можно сбавить обороты преобразователем, но момент от этого не вырастет, а если взять движок с потребным моментом, то советую посмотреть на его габариты

Я до этого ее прикидывал, цЫфирь получилась гастрономическая, я ее даже публиковать постеснялся

[Солидворкер]

Если неохота "рисовать редуктор" -можно пойти в обход, как все нормальные герои.
На некоторых станках применяется связка низкомоментный шаговый двигатель+гидроусилитель крутящего момента+система управления...

[Main Urod]

Сообщение от Fogel Только вот диаметр движков чуть больше трех метров

Прикольно... Таких я еще не видел... Только его габариты обусловлены не мощностью, а количеством пар полюсов. Сколько их кстати у него?

[sbi]

Сообщение от Fogel Только вот диаметр движков чуть больше трех метров

И почти равны габаритам высокомоментных электродвигателей на постоянном токе! Стоит ли игра свеч!

[KsunReh]

Всем спасибо за объяснения. В ситуацию с моментом врубился, редуктор в схему добавил, т.к. двигатель с номинальный моментом, нужным мне действительно огромен.

PS: Самое интересное, что когда я показал преподу первоначальный вариант без редуктора он засомневался что сие будет работать, но почему конкретно не объяснил

[perpetule]

для Forgel, я тут писал ...

у АД такого просто не бывает

Теперь вижу бывает.

Я так понимаю подобное решение вызвано не нежеланием чертить редуктор. Скорее в всего, попытались уйти от люфтов в редукторе и связано это с качеством продукции.