Автор Тема: энкодер или....? Вопросы по синхронизации двигателей  (Прочитано 18372 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

igara

  • Прохожий
  • *
  • Сообщений: 1
Возник вопрос! Есть два двигателя с редукторами,которые раскручивают один барабан с разных сторон.Управляются эти двигатели частотниками...но....изначально планировалось ставить энкодеры на каждый двигатель для синхронизации, а по факту люди которые занимались этим не поставили энкодеры и сказали что их частотники сами друг с другом синхронизируются по программе и будут держать одну скорость для двух двигателей.Они сказали что погрешность 0.5% незначительна при их варианте работы,а погрешность при работе с энкодерами в 0.01% и по их словам это незначительная разница не повлияет на работу.
По факту мы имеем, что один двигатель дергается как будто его докручивает сам барабан приводимый в движение первым двигателем с более высокой скоростью.
Вот теперь вопрос- как могут сами частотники синхронизировать эту работу без энкодера?какова неточность?вообще правдивые ли их слова? как лучше все таки синхронизировать?
« Последнее редактирование: 03.11.2009, 11:29:04 am от Administrator »

Роман

  • Moderator
  • Специалист
  • *****
  • Сообщений: 119
Re: энкодер или....?
« Ответ #1 : 09.09.2009, 05:52:20 am »
Добрый день. Вопрос синхронизации двигателей, работающих на одну нагрузку, не нов, и решать его можно по-разному.

Кинематическая схема в Вашем случае мне не до конца ясна - не могли бы Вы её предоставить?
У Вас оба двигателя жестко закреплены на одном валу с барабаном? Или как? Может быть, через ременные передачи? В общем, кинематическую схему или подробное описание кинематики - в студию.

Далее, я не в курсе что у Вас за частотники установлены и могут ли они сами синхронизироваться, имеются ли для этого специализированные аппаратные и программные функции? Было бы неплохо, если бы Вы сообщили модели частотников.

Как лучше синхронизировать двигатели в Вашем случае - пока не знаю, буду ждать кинематическую схему и названия моделей.

Если же говорить "вообще" про данную задачу, то суть вопроса такова.
Два одинаковых (по параметрам на шильдике) двигателя не являются на самом деле одинаковыми. Невозможно произвести два абсолютно одинаковых двигателя - их параметры (сопротивления обмоток хотя бы) всё равно будут отличаться на несколько процентов. И в процессе эксплуатауции разбег параметров будет всё увеличиваться.
Теперь, если оба двигателя вращают одну нагрузку, то есть соединены механически, то в системе может существовать только одна скорость вращения. Но двигатели ведь имеют разные параметры, пусть отличающиеся всего на несколько %. Это отличие приведет к тому, что один двигатель работает в двигательном режиме, а второй - в тормозном. Токи будут разными, а значит, и моменты.То есть - один движок будет работать и за себя и за того парня. В этом и проблема. Он перегружается, его параметры начинают ещё быстрее "уходить" от заявленных, в конце концов он благополучно сгорает.

Варианты решения - перераспределить задание на скорость двигателей таким образом, чтобы выровнять токи. Контролировать токи обоих двигателей, вычислять % разницы в токах, затем для более нагруженного движка задание на скорость чуть уменьшить, для недогруженного - на тот же процент увеличить. И посмотреть на реакцию в токах. Далее продолжать корректировать до тех пор, пока токи в установившемся режиме не совпадут.
Каким образом реализовать такой алгоритм - дело вкуса. В принципе, есть в природе частотники, которые имеют функции синхронизации в режиме механического вала. Дорого стоят, конечно, но это решение.
Если установленные частотники не имеют таких функций, то можно поставить внешний логический контроллер, который будет читать значения токов - либо от измерительных трансформаторов тока в аналоговом виде, либо из преобразователей частоты по коммуникационному интерфейсу, производить необходимые вычисления, и корректировать задание.
В результате имеем - одну скорость, и одинаковые токи, а значит одинаковые нагрузки на двигатели.

Установка энкодеров на движки, и соответствующая настройка частотников на работу с энкодерами - даст существенное увеличение точности поддержания заданной скорости вращения каждого из двигателей. Но в Вашем случае это имеет значение только если двигатели связаны с барабаном не жестко (например, через ременные передачи). Нежёсткая связь (ременная передача) вводит свои нюансы - ремни могут проскальзывать, тем самым добавляя в скорость двигателя ещё и упругие колебания. Эти же колебания могут проявиться и в токе. Это всё усложняет.
Если связь жесткая - то скорость всё равно будет одна и таже на обоих движках, и энкодеры не дадут нужной информации для расчета перераспределения задания.




Роман

  • Moderator
  • Специалист
  • *****
  • Сообщений: 119
Ещё об одном способе синхронизации двигателей, работающих на одну нагрузку, можно рассказать. При таком способе перераспределение токов от двигателя, работающего в регенеративном тормозном режиме, к двигателю, работающему в двигательном режиме, происходит автоматически.
Способ заключается в распараллеливании шины постоянного тока двух (или более) преобразователей частоты между собой. То есть, у нескольких преобразователей частоты - общая шина постоянного тока.

Тогда всё получается автоматически - если какой-то двигатель начинает генерировать энергию, а какой-то по-прежнему работает в двигательном режиме (потребляет ток), то получается переток энергии по общей шине постоянного тока от генератора к двигателю.

В таком режиме могут работать частотники серий VFD-E и VFD-El Delta Electronics.

Помимо автоматической синхронизации нагрузок, получаются ещё такие преимущества, как - улучшаются условия торможения, стабилизируется напряжение на шине постоянного тока.
Однако следует помнить, что только частотники одной мощности могут работать с разделением шины постоянного тока. Частотники различной мощности параллелить по шине постоянного тока нельзя.