Comments 73
Только думал, что сейчас будет про мощный boost APFC до 510V… а тут…
На некоторых форумах проскакивала информация о том, что, якобы, некоторые современные электронные бытовые счетчики считают таки полную энергию, т. е. учитывают и реактивку. Насколько это соответствует действительности — не известно, по ГОСТу бытовые счетчики должны считать только активную энергию. Я скачивал несколько инструкций к наиболее ходовым моделям современных счетчиков, везде указано что они ведут учет только активной энергии.
Но если у вас каким-либо образом оказался счетчик, который учитывает реактивку, то имеет смысл озаботится увеличением косинуса фи до 0,95, это даст экономию денег.
Ой, извините, замечтался:)
Вы перепутали звезду и треугольник. Треугольник 220, звезда 380. И не все движки умеют, большинство жестко скоммутировано на звезду.
Чтобы конденсаторы не вспухали, используйте либо неполярные, и/или увеличьте их напряжение в 2-4 раза.
выкинуть из него за ненадобностью коробку передач… и потерять высокий момент на низких оборотах.
Так что с коробкой передач вы погорячились.
Вы не путайте шаговик прямого привода с классическим асинхронником.
Я ничего не путаю) посмотрите для начала диапазон скоростей коробки и кинематическую схему этого станка. Максимальное и минимальное передаточное число шестерен отличаются всего в 5,7 раз. Перекрыть такой диапазон может вообще любой частотник, даже самый дешманский, причем даже не надо лезть в низкие обороты. Если минимальную частоту взять 40 гц, то максимальная будет 230 гц.
И потом, часто ли требуется максимальная мощность двигателя? Да раз в пятилетку. Чаще обработка идет дай б-г на 20-40% мощности.
И еще раз повторюсь, момент на низких оборотах обеспечивается включением перебора непосредственно в передней бабке станка.
Коробку можно безболезненно выкинуть. Эксплуатационные характеристики станка только улучшатся, потерь на трение станет меньше, шума тоже. Не надо будет обслуживать лишний агрегат.
Максимальное и минимальное передаточное число шестерен отличаются всего в 5,7 раз
То есть коробка повышает крутящий момент двигателя в 5.6 раз.
Вы при помощи частотника крутящий момент в 5 раз поднять можете?
У классического асихронника (который на частотник не рассчитан) очень нелинейная зависимость момента от оборотов. На низких (значительно ниже номинала) оборотах момент маленький. И он при этом сильно греется. А нормального обдува нет.
Шаговик прямого привода от классического асинхронника тем и отличается что у него момент от оборотов почти не зависит.
КПД нормальной коробки перемены передач не ниже 95% (на прямой — под 99). Оно того стоит?
Чтобы обработать деталь нужно затратить энергию, т. е. приложить мощность. Момент сам по себе никому не нужен. Изучите что такое момент и что такое мощность и как они связаны между собой.
Передаточные числа отличаются в 5,7 раз, а не коробка повышает момент в 5,7 раз! Это совершенно разные вещи, как цвет и температура, а вы их опять путаете.
И что вам дался этот момент? Разные передаточные числа коробки необходимы лишь для изменения скорости вращения шпинделя для обеспечения разных режимов резания. Какой при этом будет момент — никого не интересует, т. к. режет не момент, а мощность.
Например, на частоте вращения шпинделя 1600 коробка УМЕНЬШАЕТ момент (у двигателя номинальная скорость вращения 1330).
Что значит двигатель рассчитан или не рассчитан? Они все рассчитаны. Частотник создает на выходе трехфазное напряжение, которое по форме ничем не отличается от трехфазного напряжения промышленной частоты. Регулируется только его частота и напряжение. Двигателю вообще без разницы, кто и как генерит ему 3 фазы. Чтобы не было зависимости мощности от частоты, абсолютно все частотники, повторюсь, синхронно изменяют и напряжение. Закон этого изменения задается настройками. И двигатель не греется и отдает номинальную мощность. Может, вы просто неправильно настраиваете частотник?
Просто хочу донести до вас несколько мыслей, не очень чётко мной сформированных.
Относятся они к КЛАССИЧЕСКИМ асинхронникам, при проектировании и изготовлении которых слова «частотник» еще в природе не было.
1. Мощность двигателя нормируется для номинальных оборотов вращения, если не указано другое. Иначе прилагаются таблицы\графики зависимости.
2. Зависимость мощности от оборотов ОЧЕНЬ сильно нелинейна в области низких значений оборотов и при 20% от номинальных оборотов хорошо если там процентов 10 от номинально мощности будет.
3. Двигатель ОЧЕНЬ сильно зависит от частоты питающего напряжения. В гораздо меньшей степени (на порядки) он зависит от напряжения и формы тока. Никогда не задумывались, почему номинальная частота электросети задается с точностью 0.5% а напряжение — 10%
4. При снижении скорости такого двигателя ухудшается его охлаждение встроенным вентилятором.
А мощность при вращательном движении зависит от крутящего момента (и не наоборот) и вычисляется по формуле (в Вт) = 2 пи умножить на крутящий момент (Н·м) и на скорость вращения (об\мин). И всё это поделить на 60.
На всякий случай:
Мо́щность — скалярная физическая величина, характеризующая мгновенную скорость передачи энергии от одной физической системы к другой в процессе её использования и в общем случае определяемая через соотношение переданной энергии к времени передачи.
Кру́тящий момент— векторная физическая величина, характеризующая действие силы на механический объект, которое может вызвать его вращательное движение.
Грубо говоря — мощность определяет как быстро раскрутится деталь до заданных оборотов. А момент — как сильно будут падать обороты при приложении к детали тормозящего усилия( обточке)
Как раз мощность сама по себе никому не нужна, просто при малых мощностях двигателя затруднительно получать большой момент при относительно малых оборотах.
Как мне знакома эта боль. Мощность ≠ Момент
Неверно. Мощность и момент связаны через радиус приложения силы. Если на некий двигатель мощностью 1 квт надеть шкив одного диаметра, у него будет один момент. Если на тот же двигатель надеть шкив в 2 раза меньше, он даст на ремне момент в 2 раза больше. Момент это не характеристика двигателя. Мощность - это характеристика двигателя. При неизменном двигателе момент можно менять в широких пределах с помощью редукторов и передач.
Очень часто вижу в интернетах тотальное непонимание того, что такое момент и мощность, хотя это понятия школьной физики. Особенно это просматривается на автофорумах, где некие люди постоянно надрачивают на момент дизельных двигателей.
Я имею в виду электромеханический момент создаваемый в статоре.
Наша ситуация - Частотник поддерживает постоянную скорость вращения:
При поддержании скорости (при вращательном движении) для поддержания оборотов необходимо управлять моментом. Поскольку при обработке детали в токарном станке у нас будет серьезная нагрузка на валу. Момент в АД ( асинхронный двигатель) создается силой Лоренца, которая зависит прямопропорционально от силы тока протекающей в обмотке статора.
При уменьшении напряжения в обмотках на низкой частоте (например 6,5Гц или ~380 об/мин) ток через обмотки будет высоким. Поскольку ограничиваться будет активным сопротивлением обмотки и мощностью источника. Мощность (электрическая) источника ограничивается путём указания в частотнике параметров двигателя. И исходя из номинального значения тока будут работать параметры защиты двигателя. Но сечение обмоточного провода не расчитано на возросшую плотность тока без охлаждения. Из-за повышенной температуры возникает деградация обмоток и двигатель выйдет из строя.
Ну и как было сказано, обычно двигатель проектируется с учётом оптимизации КПД в оптимальной точке. Обеспечивая максимально энергетически выгодный режим работы. Мощность двигателя поможет оценить, есть ли у нас запас момента на оборотах или нет.
Частотник в общем случае не может управлять моментом (если он не векторник, конечно). Да это и не требуется, для асинхронного двигателя не нужно поддерживать скорость вращения, она поддерживается сама в силу его конструкции и зависит только от частоты сети (не будем учитывать небольшие изменения от нагрузки из-за скольжения). Момент на валу может возрастать вплоть до максимального, обеспечиваемого магнитными силами. После превышения идет срыв сцепления магнитного потока и останов двигателя. При возрастании момента именно двигатель начинает потреблять больше тока, а не частотник ему давать. Двигатель является первопричиной увеличения тока.
При уменьшении частоты частотник пропорционально уменьшает и напряжение, поэтому ток остается в допустимых пределах. Активное сопротивление тут вообще никак не влияет, поскольку частотник электрически работает на высоких частотах 2-20 кГц. 6,5 гц - это как бы частота вращения поля, а не частота сети. Не забывайте про ШИМ. Даже на частоте вращения 1 гц, двигатель не нагреется ни на градус, поскольку даже на этой частоте реально частотник гонит напряжение с килогерцовыми частотами, для которых индуктивное сопротивление обмоток очень велико. И активное сопротивление обмоток на их фоне - копейки.
Кстати, по опыту подключения моего станка, он большую часть энергии (на средних оборотах - около 1 кВт, на больших - 2 кВт) тратит исключительно на свое собственное вращение, на потери на вращение многочисленных шестерен, подшипников, ремней и валов. Обработка детали очень слабо сказывается на потребляемом токе, если это, конечно, не запредельные режимы резания.
Мощность нормируется и пишется на шильдике, а момент мы можем получить любой с помощью передач и редукторов.
Это утверждение применимо только к РАЗГОНУ асинхронного двигателя. Когда асинхронный двигатель разгоняется он действительно имеет мощность намного меньше номинальной (в отличие, например, от коллекторника). Когда же вращающееся магнитное поле сцепляется с ротором, мощность становится номинальной. Частотник работает с двигателем, когда поле уже сцепилось и он меняет частоту этого поля, не нарушая этого сцепления. Поэтому при управлении частотником и изменении частоты мощность на валу уменьшается незначительно и по другим причинам.
Вы путаете теплое с мягким. Частота указывается с такой точностью поскольку в асинхроннике она определяет частоту вращения двигателя. Если она уплывет, то и частота вращения уплывет и механизм будет работать с другой частотой, что может быть критично. От частоты сети зависит только частота вращения. Больше ничего, остальное мелочи и следствия.
Охлаждение - дело десятое. Это самая меньшая проблема, которую нужно решать. Например, в моем станке двигатель работает вообще без крыльчатки, все никак не могу найти подходящую. Да, он греется, но не критично. Об охлаждении нужно думать когда двигатель пашет круглосуточно на максимальной мощности.
Про момент и мощность у вас немного неверные представления. Нагляднее будет представить как напряжение и ток. Напряжение - это обороты, ток - это момент. Допустим, у нас есть источник тока 1 квт, с помощью трансформатора мы можем, например сделать ток 10 А, напряжение 100 В, а можем ток 100 А, напряжение 10 В. Во всех случаях мощность не может быть больше мощности источника 1 квт. Аналогично с двигателем. От одного и того же двигателя мы можем получить, с помощью редуктора, например, момент 10 н/м и 100 об/мин, с помощью другого редуктора 100 н/м и 10 об/м. Общая механическая мощность ограничена источником (двигателем).
заметил интересную особенность – амперметр электромагнитного типа показывает разный потребляемый двигателем ток в зависимости от величины подключенной емкости. При этом двигатель работает с одной и той же постоянной нагрузкой. Очевидно, амперметр показывает не только активную состаляющую тока потребления, но и реактивную тоже. А реактивная составляющая, судя по всему, приличная.У тока, как и у напряжения, нет активной и реактивной составляющей. Эти термины применимы только к мощности, которая является их векторным произведением.
Если стоит страх за провода, можно просто смотреть на амперметр и все, безо всякого косинуса.
Компенсировать реактив, наверное, стоит только у чего-то довольно мощного, если суммарный ток большой и выходит за какой-то предел…
Ну, да. Амперметр показывает и активную и реактивную составляющую тока, т.е. ПОЛНЫЙ ток. Я вижу, вы с товарищем SergeyMax хотите к чему-то придраться, но никак не могу понять к чему. К словам, к формулировкам, определениям? От того что если некое физическое явление описать немного другими словами, суть от этого не поменяется.
Полный ток состоит из двух составляющих — активной и реактивной. Да, по отношению к напряжению. С активной составляющей ничего поделать нельзя, а вот реактивную составляющую можно скомпенсировать, УМЕНЬШИВ, тем самым полный ток, нагрев проводов и все сопутствующие неприятности.
Заниматься компенсацией или нет — каждый решает сам в зависимости от имеющихся у него обстоятельств. Я посчитал, что в моих обстоятельствах это необходимо ибо гнать по старой проводке большой реактивный ток чревато возможными проблемами.
Не, придираться не собираюсь. Просто интересно, какие мощности устройств в итоге, какой ток это все в сумме потребляет с компенсацией и без.
Во избежание аргумента, что я ничего не понимаю: ктн 05.09.03 (электротехнические комплексы и системы) с базовой квалификацией инженера по электроприводу, с диссертацией и специализацией в асинхронном приводе и работой инженером по специальности. Пишу не в целях выпендриться, а для обозначения того, что в вопросе я разбираюсь достаточно квалифицированно.
с другой стороны тут чистый DYI причем за 500 рублей. Так что автору зачет.
Как-то сильно много геморроя в сравнении с организацией 3-фазного ввода в гараж. Всё равно надо переделывать по уму старую советскую проводку "на 2 лампочки Ильича", делать нормальную землю, на случай пробоя на металлический корпус старого станка. И, да, лучше привыкнуть не к "междуфазным" и прочим терминам, а нормально говорить фазное и линейное.
Зачем для пуска использовать емкости, есть простые схемы на семисторе и динисторе.
zen.yandex.ru/media/krrot/trehfaznoe-napriajenie-iz-odnofaznoi-seti-vsego-za-3-minuty-prostoi-laifhak-5d8f6c7e1d656a00ade6762d
Родной мотор на этом станке хоть и 4,5 кВт, но тяжеленный и здоровенный поросенок т.к. на этом станке предусмотрено торможение противотоком и мотор кратковременно держит огромные токи — на нем даже отдельная табличка на эту тему должна быть. Родной мотор с рождения умеет подключения звезда/треугольник и без проблем включается на 220в хоть от китайского однофазного частника, хоть от конденсаторной сборки.
В статье совершенно не рассмотрен вариант с генерацией недостающих фаз отдельностоящим мотором (т.н. расщепитель фаз), а ведь именно решение позволяет запустить все ваше трехфазное хозяйство практически без переделки электросхем. По цене — как один китайский частотный, а запитать можно вообще все.
Про генерацию фазы двигателем уже был коммент выше, мне такой вариант все равно не подошел бы т. к. все равно требуется повысить напряжение до 380 В.
Да, чуть не забыл, у вас, видимо, перемотанный мотор. Родной совершенно точно умеет треугольник ибо у меня такой же. Осторожнее с токами, и, особенно торможением, могли перемотать не тем, чем надо.
Уже даже сломал на нем пару отрезных резцов
Про сломал и именно отрезных. Есть новость хорошая и плохая. Хорошая — скорее всего, что это не ваша косорукость. Плохая — скорее всего, это убитость станка.
Отрезные (именно отрезные) резцы ломаются по причине микро-болтания резцедержателя по всем плоскостям, как ломается стальная пластина когда её гнут туда-обратно. Если резцедержатель болтается (из-за люфтов в подачах), резец испытывает постоянные знакопеременные нагрузки на которые совсем не рассчитан.
Проверить просто — беретесь руками за резцедержатель и начинаете его дёргать во все стороны со всей дури. На нормальном станке никаких шевелений не будет, всё равно что станину дёргать. На убитом — будут весьма ощутимые, возможно со щелчками.
Так же не плохо было бы подёргать патрон в продольном и поперечном направлении, а так же заднюю бабку — как сам корпус на предмет крепления к станине, как и подачу на предмет люфтов.
международный
российский
Вечный напряг — это фактическое наличие оборудования: то поленились на страницу добавить, то добавили, а оно умерло или кончились расходники, так что советую выходить на контактное лицо или спрашивать на форумах.
Искать в тексте «косинус фи»
earchive.tpu.ru/bitstream/11683/37347/1/zk-1932-003.pdf
Про запуск трехфазных двигателей, косинус φ и не только…