Servo, utväxling, drivare och strömkälla.

[kimmen]

Behöver du 55V DC så är det en 55V DC nätdel du behöver.

Det kan du exempelvis göra genom att använda en drygt 39V RMS transformator + likriktare + kondensator. Men egentligen behövs lite högre spänning för att komma upp 55V under last.

1,41 är omvandlingsfaktorn mellan toppvärde och RMS för sinus, det är därifrån den kommer. Använder du en switchad nätdel ska den ge 55V DC.

[H.O]

Självklart har du rätt, det skall vara 55VDC/1.414=39VAC och inget annat!

Nätdelen för motorspänningen är bäst om den inte är switchad, enklast möjliga med trafo, brygga och konding är det bästa - en sådan nätdel tål tuffa tag och rejäl överbelastning kortvarigt. Till logiken skall det vara en stabiliserad nätdel, switchad eller linjär spelar ingen roll. En PC-nätdel fungerar men är kanske onödigt stor och klumpig. Jag hade köpt en separat liten sak enbart för 12V'en till drivarna. Kolla på EBAY, där hittar du för en hundring eller två.

Tyvärr kan jag inte hjälpa dig med on-line butiker i EU som säljer färdiga nätdelar till motorspänningen men firmor som Gunnar Beckman kanske kan hjälpa dig, dom säljer om inte annat ringkärnetransformatorer i lagom storlek, 1300VA t.ex. Vadsbo transformatorer fixar också ringkärnor i lagom storlek. Ibland finns det även lämpliga objekt på Blocket och Tradera.

[kimmen]

Ja det är nog bra med vanlig trafo av överbelastningsskäl. En trafo som börjar kall kan ge 2 ggrs överbelastning i en halvtimme eller något sånt innan den måste vila.

Lite extra spänning från nätdelen skulle nog göra mer nytta än skada dessutom, särskilt om man vill utnyttja att man kan överbelasta transformatorn, så det borde inte vara något större problem att hitta transformator. 48V AC är ju en standardspänning och ger c:a 76V obelastad med +6% nätspänning och 60V vid -10% nätspänning och medelhög last.

Det verkar nästan i underkant med 48V AC trafo för att klara 55V DC vid lite överbelastning och nätspänningen vid -10% med tanke på att 60V DC vid -10% nätspänning inte ens räknat med ripplet.

Hur mycket effekt behövs?

[Lapin]

1000 w är väl ungefär de vi räknat på och enligt manualen till drivarna så behöver jag en 39VAC trafo. 88% modulering = 55V*0,88=48V och 55/1,41 = 39 allt enligt manual.

om jag räknar ut kondensatorn enligt formeln
C= I load ∗ T / Uripple

jag behöver 48 VDC och kanske med 20% ripple blir det 48*0,2 = 9,6 V
I load är 1000w så 1000/48 = ~21 A

vilken brygga behöver jag?
I exemplet är det en "full wave 50 mains voltage där cycle time (T) är 0.01"

saxat från manualen:
Bridge rectifier should be able to handle peak current of rectification. Typically a very high peak currents
can be present during power-up and during motor peak loads. Use at least safety factor of 3 when
choosing rectifier current rating compared to RMS current.

[H.O]

kimmen,
Hmm, 48VAC borde ge 67VDC och inte 76V.
Men i alla fall....motorerna har en märkspänning på 48V men förutom isolationsspänning på 500V så står det inget i databladet vad max spänning är. Det handlar om 3st 600W motorer och 1st 100W motor som skall drivas, alltså totalt 1900W men genomsnittsbelastningen kommer vara betydligt lägre än så så 1000-1500VA tror JAG skulle vara lagom.

Är inte 42V en vanlig "trafo-spänning" också? 42*1.41 = 59V - 1.2V - 12% - ett par volt i lindningsresistans och kablage = 48V. Det största strömuttaget kommer ju att vara vid acceleration och då gör det inte så mycket om spänningen saggar några volt, speciellt eftersom motorerna inte kommer "varvas ända ut" och således behöver inte nätdelen klara att ge 48V under max belastning. Om spänningen sjunker till 40V under hård acceleration så klarar det sig ändå.

Lapin,
Du behöver 55VDC, så om du siktar på 20% rippel så blir det 11V. ILoad får du räkna lite högre än 1000W/55V eftersom vi medvetet underdimensionerar nätdelen lite, räkna med minst det dubbla, alltså ~35A. Kondensatorn skulle då behöva vara på minst 30000uF, en 47000uF/100V konding skulle nog göra susen.

Likriktarbryggan skulle på GD's rekomenadtion behöva klara över 100A - det tror jag är i överkant men åtminstånde en som klarar 50A, t.ex ELFA 70-046-74.

[Lapin]

det är minst sagt mycket att ta in och lära på samma gång, men jag börjar faktiskt hajja hur de ligger till och vad jag behöver. tur det finns hjälpsamma och kunniga människor där ute

åå det börjar klia i fingrarna på mej att få sätta igång med projektet och se resultatet av en ide till ritning till färdig maskin.

det dyker nog upp mer frågor eftersom jag läser och studerar datablad

[kimmen]

Det du behöver för att klara 48V till motorn är 55V DC i rippeldalarna.

39V AC ger bara 39 * 0.9 * 1.41 - 2V = 47,5V i ripplets *topp* när nätspänningen är vid -10%, vilket den kan och får vara. Detta är dessutom väldigt optimistiskt då man inte har tagit hänsyn till att strömmens toppighet gör att spänningen blir ännu lägre. Troligtvis runt 45V i topp.

5V rippel vid 20A kräver c:a 20 * 0.01 / 5 = 40 000µF
10V rippel vid samma 20 000µF

med 40 000µF får du då 40V i rippeldalarna som räcker till 40 * 0,88 = 35V vid motorn.

H.O:
76V är vid +6% nätspänning och gissat 6% reglering hos trafon. Och det ska ju vara OK med tanke på att drivaren klarar 160V. Vid medellast och normal nätspänning blir det kring 67V som du säger.

48 * 0.9 * 1.4142 - 2 = 59V topp vid -10% nät och ideal trafo och nät. Så det blir tajt med rippel även med 48V trafo om man ska klara sig vid -10% nätspänning. Ska man vara petig så förlorar man 5 till 10% till pga trafons resistans och den höga toppströmmen och då är det ju helt kört.

Frågan är kanske om man verkligen behöver upp till 48V motorspänning - det är väl matningshastigheten som blir lidande, och det är kanske OK? Å andra sidan så skadar knappast lite extraspänning när driven klarar 160V.

[Lapin]

nu äre mycket snack utanför min nivå men lite snappar jag upp.

en sak är då säker. när jag kommer att ha lagt ut många tusenlappar på drivning, motorer osv så äre väldigt dumt att nätdelen begränsar, det går väl specca den så man klarar sig utan att man skickar för hög ström men inte heller för låg som gör att motorerna inte får tillräckligt med kraft?

[H.O]

Kimmen,
För drivarens del så spelar det ingen roll alls, den fixar som sagt 160V. Det enda som är osäkert är vad motorn klarar, det står som bara 48VDC och 500V som isolationspänning. Och du har så klart rätt, 48VAC är lättare att få tag på än 39V. Hur som helst så kommer det bli ett mäktigt servo-system när det blir klart.

Men som sagt, målet är 25400mm/min, motorn utrustas med en växel på 1:20 och ett varv på utgående axel resulterar i 200mm linjär rörelse. Så motorn behöver egentligen inte varva mer än till 2540 så även om spänningen över motorn skulle sjunka till 35V så räcker det till 3200/48*35=2333rpm. Men vid dom hastigheterna så är belastningen på motorn inte så hög eftersom det är 'rapid-speed', strömuttaget är således mindre och spänningen borde inte sjunka så mycket....

Lapin,
Försök hitta en trafo på 42VAC eller 48VAC trafo på 1500VA, en konding på 47000uF, 100V och en brygga som fixar minst 50A - då ska det absolut inte vara några problem. För säkerhet skull kan du ju kolla med Anaheim hur mycket "överspänning" motorn klarar, men påpeka att du inte har för avsikt att köra motorn snabbare än dess märkvarvtal bara att spänningen på nätdelen är högre.

Vad gäller strömmen så gör det aldrig något att ha en nätdel som kan ge mer ström än vad som behövs. Nätdelen lämnar bara så mycket ström som belastningen "vill ha" vid varje enskillt tillfälle. Enda nackdelen är att det kostar mer pengar än nödvändigt.

[Lapin]

trafo = http://www.gunnarbeckman.se/ringkaernet ... 00-va.html
1600 VA och 2 x 48 VAC ut

Kondensator = http://www.lautsprechershop.de/hifi/ind ... lyt_en.htm
den kan väl vara ngt? inte direkt billig iaf :O

Brygga = https://www1.elfa.se/elfa~se_sv/b2b/sta ... =70-046-74

äre en bra setup?

sen säkringar för ca 25A
och ett säkerhetsmotstånd... vilken storlek?
http://www.granitedevices.fi/assets/fil ... manual.pdf kapitel 8.6

[H.O]

Trafo: Lär inte saknas någon effekt där, du kan nog gå ner på 1300VA om du vill.
Konding: Perfekt!
Brygga:

Bromsmotstånd tror jag inte är direkt nödvändigt eftersom du inte ligger i närheten av max spänning på VSD-XE men vill du ha det i alla fall så räkna med en HVBusUpperLimit på 80V, det gör att motståndet måste vara minst 8ohm för att inte överskrida 10A. Ett 22ohms motstånd kanske vore lagom, då blir strömmen genom motståndet 3.6A och effekten 290W men eftersom trådlindade motstånd tål rätt kraftig överlast kortvarigt så räcker ett på 200W gott och väl, ELFA 60-686-47, t.ex. fast 2st 100W-motstånd av samma modell blir billigare än 1 200W så ta två 47ohm, 100W (60-681-67) och koppla dom parallellt. Det räcker alltså att du gör detta på en VSD-XE, du behöver inte göra det på alla.


Nästa grej att tackla blir att du antagligen behöver "mjukstarta" den här nädelen, annars kommer du att skjuta säkringar i elcentralen och likriktarbryggan får en rejäl "smäll" när den stora kondingen skall laddas upp. Eftersom likriktaren nu inte är extremt överdimensionerad så kan man väl vara "lite snäll" mot den.

Principen är att man begränsar strömmen genom trafon med ett motstånd tills dess att kondingen har hunnit laddas upp "en bit" då kortsluter man motståndet med ett relä eller en kontaktor.

[Lapin]

jo jag känner igen den där principen.
har sysslat lite med billjud förrut och då hade jag en kondning på 1F som man behövde "mjukstarta" fast då följde det med ett chip dom man kopplade mellan + och -. annars rekommenderade bilsnubbarna att man kunde koppla en glödlampa på + och begränsa strömmen på så sätt men det kanske inte funkar så bra med denna lösning?

[kimmen]

Jag kan inte tänka mig att högre spänning till drivaren skulle vara något problem för motorn, det är ju bara emaljerad tråd, inte ens någon kommutator att oroa sig över. Det enda som händer är att kärnförlusterna pga PWM-en blir lite högre men det borde vara ganska så försumbart jämfört med kärnförlusterna från grundtonen till motorn och resistansförlusterna i lindningen.

Det ser ju ut att vara bra komponenter. Kondensatorn verkade lite dyr men funkar nog (man kan ta överpriser när man ska sälja till audiofiler ). Står inget om rippelströmstålighet där, men det borde inte vara något problem om 0.005 ohm ESR stämmer. Kondensatorn bör tåla c:a 20A RMS för 20A DC ut har jag för mig att det blir för likriktare. Flera små kondensatorer att parallellkopplade är ju ett alternativ som kanske blir billigare.

Hur mycket marginal har ni räknat på mellan motorns maxvarvtal och maskinens matningshastighet? Har man lite marginal där så lär det funka utmärkt med 48V AC trafo. Lägre än så tror jag inte blir bra dock. Lite krångligt att veta exakt hur mycket nätspänningen faller och hur mycket transformatorns utspänning sjunker vid stora likriktarlaster så lite marginal är bra att ha.

Mjukstart lär behövas på en så stor nätdel som sagt. Inte bara på grund av kondensatorerna. Transformatorn själv kan ge en rejäl strömspik vid inkoppling beroende på när under perioden strömmen slås till. En lampa i serie skulle ju funka, men ett effektmotstånd är tåligare för vibrationer och sånt.

Jag skulle nog välja bromsmotstånd efter max bus-spänning och drivens utström (med lite marginal) för säkerhets skull, förlusteffekten bestäms ändå av hur mycket motorn matar tillbaka. (snabb PWM) Aluminiummotstånden behöver kylfläns (men det finns kanske redan? Likriktaren behöver en till exempel och drivarna också va?). Det finns ju också trådlindade rörmotstånd som klarar sig med luftkylning för märkeffekt.

http://digikey.se har rätt bra priser på kondensatorer och effektmotstånd, kan vara värt att kolla. Frakten är gratis om man beställer för mer än 65€.

[H.O]

Lapin har specat maskinens max-fart till 1000ipm, alltså 25400mm/min. För att uppnå det måste utgående axel på växeln snurra 127rpm och växeln har förhållandet 1:20. Motorn måste alltså göra 2540rpm. Den har ett märkvarvtal på 3200rpm, NoLoadSpeed på 4335rpm och, FÖRST NU SER JAG, en Ke på 10.5mV/rpm så spänningen till motorn behöver egentligen inte vara mer än ca 27V + IR förluster.

Jag tror fortfarande att det räcker med 39-42VAC men det är, som du säger, högst osannolikt att en nätdel med en 48V trafo skulle kunna skada motorn. Så better safe than sorry, en 48V-trafo är "det rätta"

Angående bromsmotståndet så är väl 80V en bra "trip-point" för bromschoppern att gå in? Vi har ~67VDC nominellt, och du hade nått fall där den teoretiskt kunde vara så hög som 76V och sen lite mariginal på det. Choppern i drivsteget klarar MAX 10A så vill man elda upp mer effekt än det så får man koppla in broms-motstånd på fler drivsteg. Det är iofs en rätt tung grej, och snabbt rör den sig men 1:20 växeln hämmar nog rätt bra så min gut-feeling är att det inte behövs så väldigt stora bromsmotstånd. Det är ju något som är enkelt att kompletera med senare, man får hålla koll på DC-ledet under provkörning och intrimmning bara.

Ska bli riktigt kul att se när det börjar röra på sig.

[Lapin]

vilket värde(n) bör kondensatorn ha om man ska parallellkoppla? för att få 47000 uF och 100 V.

det ska bli riktigt spännande när de beger sig till byggarstadiet