Continuo Prima Applicazione Asse Verticale - E se usassi un semplice motore a gabbia???????

[antstan]

Salve a tutti !!!!!!!!!!!!!!!!!! Sono di nuovo quì a cheiedere consigli...

Tempo fa ho postato una discussione su una movimentazione assi verticale...

Discussione: Prima applicazione asse verticale

Dopo aver discusso dell'applicazione sotto i consigli particolari di Emanuele e Livio sui passo passo è stata realizzata una parte di applicazione utilizzando 2 motori passo-passo in asse elettrico...

Il risultato è stato molto soddisfacente: asse elettrico perfetto, no problemi sui passo-passo, etc... Così si è passato al completamento meccanico della stessa....

In realtà le testate che dovrebbero movimentarsi ( come da schema allegato alla discussione precedente ) non è 1 ma bensì 2 che dovrebbero fare movimento inverso cioè incontrarsi al punto centrale dell'asse. Si era pensato di utilizzare a tale scopo 2 viti senza fine ancorate una destrorsa l'altra sinistrorsa in modo da ottenere il movimento!!!! Per motivi che non mi hanno spiegato si hanno avuto problemi i reperibilità delle stesse . Quindi questo sistema non è da utilizzare!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Fatta questa premessa passo al dunque. Se ne sono usciti con un sistema meccanico molto ingegnoso ( ho allegato il nuovo schema di movimentazione).

Vi sono due piastre ( una su ogni lato delle testate ) ancorate a delle guide. Sulle piastre vi sono delle guide inclinate di 15 gradi. Sulle guide sono incastrati dei cuscinetti che mantengono le 2 testate che devono movimentarsi in modo verticale. Ora basta spostare le piastre in modo orizzontale ed il gioco fatto!!!!

Si ottiene secondo me un sistema molto preciso sulla movimentazione verticale anche se quella orizzontale non lo è molto, inoltre l'inerzia del sistema dipende principalmente dalle piastre e di meno dalle testate.

Il calcolo delle forze in gioco non me lo hanno ancora fornito ma mi hanno posto un quesito: è possibile lavorare con dei semplici motori a gabbia di scoiattolo sotto inverter ???? Non so perchè ma non vogliono un brusheless e vorrebbero evitare il passo passo

I punti critici restano sempre le velocità di movimentazione:

1. Percorre + di 520 mm verso il dx in 4/10 di secondo;

2. Rimane a riposo per 2/10 di secondo;

3. Percorre + di 520 mm verso x in 4/10 di secondo;

4. Rimane a riposo per 5/10 di secondo.

Che ne pensate di questa nuova applicazione con un semplice motore a gabbia ?????

Consigli sul modo di gestione ????

P.S. Forse non sono stato molto chiaro...

Modificato: 15 giugno 2006 da antstan

[Livio Orsini]

Usare un azionamento in corrente alternata, anche se a controllo vettoriale, è sempre meno pronto e preciso di un brushless.

Nel caso in questione poi c'è di mezzo un asse elettrico. Nella versione con motori passo-passo dici che la precisione è ottima. E' giusto che sia così. Se i motori non perdono passi e ricevono un identico numero di impulsi i due assi devono essere sincroni in fase e posizione.

Nel caso di motori ca con inverter, le cose sono un poco diverse perchè subentra, per prima cosa, coppia comunque ridotta alle basse velocità. Poi il sincronismo tra i due è mantenuto dal segnale di reazione (encoders) e dal sistema di sincronizzazione. Piccoli scostamenti, da correggersi con piccole variazioni di velocità, possono generare grossi problemi specialmente a bassa velocità.

Personalmente pe questa applicazione non vedo bene questo tipo di azionamento, però potrei essere troppo pessimista. Io considererei solo brushless, motori cc a magneti permanenti e i passo passo che hanno già dato buona prova.

[antstan]

Scusa Livio hai ragione... Ho dimenticato questo particolare....

L'asse elettrico non c'è + il tutto dovrebbe essere un'unico motore credo un asse meccanico ....

[Livio Orsini]

Perbacco! Dici poco Comunque rimangono le perplessità relative ai bassi regimi. E' il tallone d'achille degli azionamenti in ac.

Dipende dalla coppia necessaria ai bassi regimi, diciamo sotto i 10Hz se si usa un sistema vettoriale.

Dovresti fare un'analisi del sistema da questo punto di vista.

[antstan]

Lo so m'era sfuggito!!!!! ma non mi sarei mai sognato di fare un'applicazione ad asse elettrico in questo modo

Essendo una macchina a tempistica fissa ed i gradi di libertà sulle pulegge ampi potrei far dimensionare i rapporti in modo che il motore stia sempre alla velocità massima.

In questo modo l'inverter servirà solo per le rampe di acc e dec e direzione....

La mia perplessità era se un motore a gabbia riuscisse a sopportare tale dinamicità. Che ne pensi???

Non avendo inoltre grossi problemi di precisione, 50 o 60 mm da entrambi i lati, credi che un semplicissimo controllo del tipo proximity di inizio e proximity di fine corsa possa bastare????

O avrei bisogno di sistemi + complessi ??????????

[batta]

Dunque, questo motore dovrebbe in 0,4 secondi accelerare, percorrere un tratto a velocità costante, decelerare. Poi riposa per 0,2 secondi e poi ripete in senso inverso. Riposa 0,5 secondi e ricomincia dall'inizio.

Tutto si può provare, ma io non lo vedo un lavoro da far fare ad un normale motore asincrono.

Bisognerebbe valutare l'inerzia del sistema, ma anche a vuoto per un asincrono mi pare un compito difficile.

[Livio Orsini]

Potrebbe anche essere sufficiente un asincrono con controllo vettoriale, bisognerebbe verificare i momenti d'inerzia in gioco, i rapporti di riduzione, insomma è necesario eseguire il dimensionamento del motore. Non ricordo se te l'ho già scritto, ma potresti dare una letta al mio tutorial sul dimensionamento dei motori elettrici (trovi il link nel primo post della discussione in rilievo del forum dei motori).

Per conto mio, dovessi progettare io l'applicazione, sceglerei un brushless o, in alternativa, un motore in cc a magneti permanenti; la seconda scelta solo se il cliente finale non vuole brushless neanche a ....regalarlo

La scelta dell'asincrono, almeno con i dati disponibili, mi sembra un poco azzardata

[walter.r]

Concordo con Livio e batta per quanto riguarda l'aspetto tecnico.

E' una applicazione tipica da brushless, o da magnete permanente in alternativa.

Per quanto riguarda il cliente, perchè non vuole brushless? Per soldi ? Perchè non gli piace ?

Avevo fatto anche io, qualche anno fa, un " va e vieni " del genere, il cliente voleva l'asincrono con inverter, solo che poi non gli bastava mai la rapidità di inversione e la precisione degli spazi.

Morale: c'è un brushless che fa andare quell'applicazione, e non dà il minimo problema.

Non sempre quando si risparmia si fa la scelta migliore.........!!!

[antstan]

In realtà non riesco proprio a capire il perchè l'ingegnere meccanico che progetta quelle macchine non si fa capace del brusheless... Afferma che di quelle potenze sono troppo grossi e che avendo coppie costanti per tutta la caratteristica rispetto il num di giri non fanno al caso suo!!!!!!!!!!

Ma perchè???????? Non dovrebbe essere un vantaggio per qualsiasi applicazione ??????

Ho provato a spiegargli che essendo motori in grado di lavorare a 3000 giri con un rapporto di riduzione doppio rispetto ad un eventuale asincrono normale possiamo dimezzare il dimensionamento dello stesso... Ma lui afferma che l'energia non si crea!!!! Mhà...

Non riesco a capire come spiegarglielo. Afferma che mi invento l'energia!!!!!!!!!!!

Ma non è che mi sbaglio io ????

Inoltr col caso del brusheless se ci si sta con smart step il costo è simile ad un'applicazione equivalente con asincrono-inverter vettoriale con retroazione da encoder....

Modificato: 16 giugno 2006 da antstan

[walter.r]

...non riesco proprio a capire il perchè l'ingegnere meccanico ...

Proprio perchè è un ingegnere meccanico!!!!

Non voglio né essere cattivo, né fare di ogni erba un fascio, ma ....gli ingegneri meccanici sono così !!

Dal punto di vista della movimentazione, l'avere coppia costante su tutto l'arco di giri è la cosa migliore che ci sia.

Che coppia serve per movimentare il sistema ?? Chiediglielo, se è un buon progettista meccanico te lo deve dire entro 3 secondi, altrimenti non lo sa .........

Inoltre, come dici tu, l'uso di un riduttore 1:3, ad esempio, serve a proprio a ridurre la taglia del motore, se non servono tutti i 3000 RPM.

[antstan]

Bhè in realtà è molto preparato!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Anzi ha delle idee eccezionali!!!!!!! Basta pensare a questo sistema di movimentazione o altre idee!! Io non ci avrei mai pensato!!!!!!!!!

Forse ci sono delle problematiche meccaniche che non riesco a capire...

[walter.r]

Certo, antstan, ma attenzione: essere preparato in meccanica non vuol dire essere anche preparato in automazione !!!

Capisci cosa intendo ????

Sono due cose ben diverse; non ne ho incontrati tanti in vita mia che ragionavano bene di entrambe le cose.

[antstan]

Bhè se fosse così... Io che ci sto a fare ???

[rickyx]

Scusate e piccola centralina idraulica e valvola proporzionale?

Ho detto una castroneria?

[walter.r]

Appunto.

E' tipico di molte persone, e molti ingegneri sono così, chiedere a te che sei "l'esperto" come fare una certa cosa, salvo poi volerti imporre le loro scelte, magari giusto per dimostrare la propria validità !!!

Porta pazienza. E fatti dare i dati...:!!!

[antstan]

Scusate e piccola centralina idraulica e valvola proporzionale?

Il tutto è oggi pneumatico. Tuttavia i grossi consumi d'aria vanno eliminati.

Modificato: 16 giugno 2006 da antstan

[Livio Orsini]

Scusate e piccola centralina idraulica e valvola proporzionale?

Il tutto è oggi pneumatico. Tuttavia i grossi consumi d'aria vanno eliminati.

antstan, non si tratta di aria, ma di olio e l'olio non viene consumato perchè il sistema è a ciclo chiuso.

In effetti, se non ci sono problemi che sconsigliano l'olio (prova a proporre una cosa del genere ad un tessile.. ) è un'ottima soluzione. La corsa non è lunga quindi lo spazio occupato dal cilindro e stelo non dovrebbe infastidire. La centralina non è di grandi dimensioni e basta un asincrono direttamente sotto rete.

Se fai bene la gestione delle rampe, per evitare i colpi di ariete, non hai nessun problema a mantenere quei ritmi, anzi forse si può anche aumentare un poco la velocità

Modificato: 16 giugno 2006 da Livio Orsini

[rickyx]

Bheh e la prima che mi è venuta in mente leggendo la discussione

[walter.r]

Certo, l'idraulica potrebbe essere una soluzione. Dipende da tanti fattori: velocità, coppie, tempi di risposta....

Batta aveva ipotizzato dei tempi di inversione piuttosto brevi, non so se con l'idraulica si ottengono....

Inoltre, attenzione ad un problema possibile: l'olio si scalda, e dopo un giorno di avanti e indietro può raggiungere temperature.....da friggitoria.

Questo vuol dire sistemi di raffreddamento, una complicazione in più.

Occorre valutare.....:!

[Mario Maggi]

antstan,

Afferma che di quelle potenze sono troppo grossi

tappagli la bocca mettendolo davanti all'evidenza.

Premesso che devi confrontare motori con prestazioni equivalenti, un buon brushless e' sempre piu' piccolo di un buon asincrono.

Non parliamo dei "motori che vedremo" ma di quelli gia' in produzione. Tra i motori che vedremo ci sono asincroni piu' piccoli dei brushless, ma per ora non sono in commercio.

Ciao

Mario

[antstan]

I tempi sono proprio quelli !!!!!!!!!!!

Non ho mai avuto a che fare con sistemi di questo tipo... D'altronde sono entrato in questo mondo da poco + di un anno...

Avete qualche link su cui è possibile fare luce su questo tipo di applicazione partendo da conoscenze nulle ????

Anche consigli su eventuali prodotti????

[walter.r]

Bah, sul mercato c'è di tutto.

Sicuramente Mario Maggi ti può dare indicazioni più precise delle mie.

Posso solo dirti che ho fatto in passato applicazioni con degli Unidrive ( non dico la marca per non fare pubblicità..... ) che possono montare al loro interno anche una scheda processore per farti le logiche di movimento e di posizionamento direttamente nel drive.

Ma di certo non è l'unica soluzione....

[antstan]

Scusa walter parlavo della parte idraulica....

Gli unidrive sono degli azionamenti universali per motori asincroni e brusheless o sbaglio ?

[walter.r]

Esattamente.

Per l'idraulica, prova a cercare i siti dei produttori di componenti. Ad esempio Atos o Rexroth.

[Livio Orsini]

antstan, se scrivi in quale zona vivi o lavori magari posso indirizzarti. I sistemi idraulici, se ben fatti e ben dimensionati, possono dare delle prestazioni in accelerazione anche superiori ai migliori brushless, anche perchè il pistonone ha pochissima inerzia.

Ho avuto esperienze anche con potenze notevoli (comandi per cesoie volanti per siderurgia), con pressioni >150 bar, su impianti che lavorano 24h/24h senza alcun problema di riscaldamento o senza scambiatori esagerati.