Sinamics - Limitazione Di Coppia Tratto Potenza Costante

[ken]

Ho un questito da sottoporvi, parliamo di motori che deflussano. In particolare ho due tipologie di utilizzo:

• svolgitori/avvolgitori
• motori traino.

Parlando di motori in CC, nei primi è il loro utilizzo, la variazione di diametro solitamente corrisponde al deflussaggio.

la seconda tipologia invece dovrebbe sempre lavorare a campo pieno. il deflusso e la conseguente perdita di coppia viene usata per non avere motori enormi, limitando la velocità massima della linea in funzione della coppia massima da utilizzare (solitamente alla sezione del materiale, nel mio caso lamiera). In questo modo, quando ho una sezione materiale limitata, non ho bisogno di molta coppia quindi posso deflussare e lavorare nel tratto a potenza costante senza problemi. quando invece la sezione del materiale è importante ed è necessario avere coppia massima viene limitata la velocità per non lavorare in zona a potenza costante.

nel caso uno di questi motori debba essere limitato in coppia, nel caso di un motore in CC limitato in corrente di armatura, la coppia massima di riferimento viene declassata per poi venir coretta (alzata) quando il motore entra nel tratto a potenza costante.

quanto scritto sopra è la premessa.

nei sinamics S120, quindi motore ac, la stessa cosa può essere fatta aumentatando la frequenza oltre a quella di targa del motore.

il limiyte di coppia non è più corrente di armatura ma è coppia vera, Nm.

quando il motore oltrepassa i giri massimi motore, il blocco limite di potenza abbassa la coppia massima erogabile (come si vede nell'immagine allegata, motore che può erogare 206,26Nm limitato a 122.35Nm).

come posso compensare questo declassamento dovuto al lavoro nel tratto a potenza costante? Nel mio caso, a livello HMI, lavoro a percentuale.

in un motore CC alzo in modo direttamente proporzionale al deflusso il limite di corrente in modo da avere un limite di coppia costante.

in un motore CA comandato da Sinamics non devo farlo perchè limito direttamente la coppia quindi (come dalla foto, 10,86Nm saranno 10,86 sempre, anche se lavoro nel tratto a potenza costante).

il problema che potrei avere è se la richiesta di coppia in Nm sia superiore a quella massima erogabile limitata dal blocco limite di potenza.

vorrei anche qui avere una funzione lineare tipo quella utilizzata nel caso di un motore CC.

come vi comportare in questo caso?

limitate la massima percentuale impostabile o avete un altro sistema?

spero di esser stato chiaro, scusate ma a volte non è il mio forte.

[Livio Orsini]

C'è solo un modo.

Bisogna che il limite di coppia sia sempre minore del valore di coppia massima che il motore può erogare a quel regime.

In pratica è il ragionamento è simile a quello dei motori in cc, con una differenza che nei motori in cc si sfrutta la relazione Cm = k*Ia, per cui il servodiametro limita in modo variabile il valore di corrente sino al raggiungimento del regime di deflussaggio, dopodichè lo lascia invariato.

Con un motore asincrono a controllo vettoriale, dove si lavora acoppia impressa e non a corrente impressa, è necessario fornire sempre il limite di coppia in funzione del diametro.

Bisognerà aver cura, in fase di dimensionamento del motore, verificare che il massimo valore di coppia alla massima velocità, sia comunque maggiore del valore di coppia massima richiesto dall'aspo a quella velocità.

PS Nel caso di aspi motorizzati con motori asincroni l'avvolgitore non da problemi, mentre per lo svolgitore bisogna dimensionare adeguatamente il gruppo di frenatura, a meno di non avere il dc bus in comune su tutta la linea.

Ma questo suppongo che ti sia noto.

[ken]

per il circuito intermedio nessun problema, niente resistenze, si usa il bus comune come hai detto come alternativa.

comuqnue è come avevo pensato di fare. lasciando stare il caso svolgitori/avvolgitori dove, il rapporto diametri dovrebbe essere quello tra rpm base e massimi (sempre se chi calcola le motorizzazioni sappia fare il suo lavoro), sui motori a carico lineare, quindi ciò che traina il materiale limiterò ciò che l'operatore potrà chiedere il funzione della modilità di lavoro.

la linea in oggetto è composta da uno svolgitore, due traini (uno posto subito dopo lo svolgitore e uno posto prima dell'avvolgitore) e un avvolgitore. in mezzo ai due traini c'è una macchina esterna che esegue delle lavorazioni superficiali.

la linea ha due modailtà di lavoro (due velocità massime impostabile) in funzione della sezione del materiale.

con sezione importante la massima velocità è al di sotto degli rpm di targa del motore quindi ho coppia massima. con sezione bassa la macchina potrà andare più veloce (al doppio della velocità) ma a coppia ridotta (la sezione del materiale più bassa consente questo)

in questa modalità di lavoro farò in modo che ciò che l'operatore può impostare come tiro massimo sia ciò che il motore potrà dare a rpm massimi, deflussando.

[Livio Orsini]

Ma i due traini saranno o tutti e 2 regolati in velocità, o almeno uno master di velocità; è così?

Modificato: 29 luglio 2015 da Livio Orsini

[ken]

si certo uno master di velocità, è quello che ha il compito di impostare (e mantenere la velocità linea). l'altro ha funzione di aiuto, se non serve, aperto in velocità, se è necessario chiuso, limitato in coppia.

svolgitore tiro con servodiametro

traino ingresso (subito dopo svolgitore) limitato in coppia sul ponte positivo

traino uscita (prima dell'avvolgitore) sempre e solo in velocità

avvolgitore tiro conservodiametro

Modificato: 29 luglio 2015 da ken

[ken]

il gruppo di frenatura, se su resistenza, va dimensionato bene anche perchè per la direttiva 2012/27/ue la frenatura su resistenza oltre certe potenze non è contemplata.

[Livio Orsini]

Dovrebbe esser proibita

E' un enorme spreco di energia quando lavora in continuo solo per scaldare dei resistori il cui calore deve essere comunque smaltito.

[ken]

esatto. chi ci da i drive per i tagli al volo recupera l'energia su condensatori. il rigenerare è un breve tempo e le continue accelerzioni e decellerazioni permettono di controllare la tensione del bus dc con dei banchi di condensatori oppurtanamente dimensionati. un taglio al volo (sia con cesoia volante che rotante) rigenara parecchio; poi con cesoie pesanti l'energia aumenta parecchio. per risparmiare su una commessa tirata all'osso abbiamo chiesto la diefferenza di prezzo tra la versione con i banchi di condensatori e resistenza di frenatura. dati i cicli macchina da eseguire e il peso della cesoia la resistenza di frenatura doveva essere raffreddata per assicurare un lavoro continuo nel tempo. I prezzo perciò si differenziava di poco.

contando poi le nuove direttive in fatto di risparmio energetico l'opzione resistenza non è nennemo stata quotata.