Spindelmotorer för låga varv

[Thorped]

Hej! Som "gammal" CNC-operatör blir jag inte klok på varför alla kinaspindlar varvar 24 000 rpm (ja vissa t.o.m. 60 000), vad jag behöver är spindlar som snarare är momentstarka än klarar höga varv.

Finns det inga "lågeffekts-motorer" (0,8-3kW) som varvar max 6-8000 rpm?

Tvingas man linda själv om man vill ha sådant? = Idiotiskt

[Meduza]

Det är enkelt för kineserna att bygga högvarviga spindlar och det passar utmärkt för att jobba med mindre verktyg och i portalfräsar där du mest fräser plast och skivmaterial, dvs det finns faktiskt en hel del efterfrågan på just högvarviga spindlar.

Men visst finns det spindlar lindade för lägre varvtal, här är ett exempel: https://ugracnc.com/index.php/online-st ... -6000rpm-s

[Thorped]

Det är enkelt för kineserna att bygga högvarviga spindlar och det passar utmärkt för att jobba med mindre verktyg och i portalfräsar där du mest fräser plast och skivmaterial, dvs det finns faktiskt en hel del efterfrågan på just högvarviga spindlar.

Men visst finns det spindlar lindade för lägre varvtal, här är ett exempel: https://ugracnc.com/index.php/online-st ... -6000rpm-s

Jag funderade på om man kunde bygga en borstlös DC spindel med hallsensorer för att få mer moment vid låga varv plus en relativt lätt och kompakt motor. Vikten vill jag bygga in i konstruktionen hellre än att ha den i motorn/spindeln, kanon eller kalkon?

Tanken var att bygga den för ISO/SK/BT koner 30 eller lägre. Hade man haft återkoppling i form av hallsensorer hade man kunnat gänga i maskinen också.

[Tarsson]

Detta verkar vara en spännande tråd.....

Har en fråga ang aluminium fräsning i min portalfräs....!

Vad ska man köra för feeds and speeds?

Vilka stål är bäst lämpade?


Tack

[Thorped]

Detta verkar vara en spännande tråd.....

Har en fråga ang aluminium fräsning i min portalfräs....!

Vad ska man köra för feeds and speeds?

Vilka stål är bäst lämpade?


Tack

Matning och varvtal beror på verktyg, skärdjup, ingrepp, och material. Det står tillräckligt om det i Verkstadshandboken. Stål som är bra lämpade för fräsning är automatstål (SS 1914) men konstruktionsstål kan vara en billigare lösning, typ SS 2172.

Vi körde dock mycket Rigor, Orvar och Arne på förra jobbet, rekommenderas inte!

Men en annan tråd för detta tack eller så PM'ar du mig.

[Thorped]

Någon åsikt om att ha en BLDC som spindelmotor?

[H.O]

Flera "Kina-fräsar" använder BLDC till spindeldrivning, t.ex Sieg X3 (1000W). Så ja, det är klart att det fungerar.

Men mer moment jämfört med vad? Du kanske (jag vet inte säkert) kan få ut lite mer moment jämfört med att köra samma motor med enbart BEMF feedback men motorn har ju ett specificerat kontinuerligt moment och mer än det kan/ska du ju inte plocka ut oavsett återföring. Toppmoment kan du såklart plocka ut under korta perioder, ju store motorn är desto längre perioder generellt sett.

Nån billig open frame RC-motor vet jag inte men, som ett exempel, GM130ZW3S120C50, längst ner på sidan.

Hall-givarna är till för kommutering av motorn och ger dig bara några få pulser per varv vilket generellt sett inte räcker för gängning - om det är rigid tapping du tänker på. Då behöver du en encoder och ett riktigt BLDC servo-drivsteg, inte bara en fartkontroll.

[Thorped]

Kan man inte köpa en kinaspindel och köra den på 0-100Hz istället för 0-400Hz? Då blir ju maxspeeden 6000rpm, något negativt med att göra såhär?

[ViktorSigg]

Jag har beställt en 2.2 kW och har en 4Q vfd med vectorstyrning samt bromsmotstånd. Jag tänkte prova precis det du föreslår, borde få spindeln denna vecka.

Åsikterna verkar gå vilt isär hurvida det är möjligt eller ej. En person påstår att han kan köra ner till 300rpm med kina-vfdn genom att öka på v/f kurvan på de låga frekvenserna, och att hans spindel har gått så i snart tre år utan att ta skada då den är vattenkyld och inte behöver varvtalet för att få kylning. En annan påstår att vridet är på tok för dåligt för att kunna användas till något vettigt, samt att det inte går att dreva ner med till exempel tandrem.

Jag ska skapa mig en egen uppfattning. Kan återkomma om hur det går om jag kommer ihåg det.

[Meduza]

Resultatet blir att du tappar effekt eftersom (väldigt förenklat) så är momentet konstant men effekten hyfsat linjär mot varvtalet, på en 4kW spindelmotor så får du ut 1kW vid 6000rpm, 0.5kW vid 3000rpm och 250w vid 1500rpm osv. Sen går det fuska en del genom att driva den med mer ström på låga varv och öka effekten och momentet i utbyte mot en sänkning av effektiviteten = mer förlustvärme.

Sen måste det vara en vattenkyld spindel eller så måste du bygga om till forcerad kylning med en extern fläkt då fläkten på spindlar är ofta kopplad direkt på drivskaftet och får för lite kylning vid så låga varvtal.

Och om du nu köper en spindel som klarar 24krpm eller så, varför begränsa den till 6000 som maxvarv, du kan ju oavsett välja det varvtal som passar dig?

[Thorped]

Och om du nu köper en spindel som klarar 24krpm eller så, varför begränsa den till 6000 som maxvarv, du kan ju oavsett välja det varvtal som passar dig?

6000 är nog lite lågt med tanke på att varvtalen för små verktyg blir ganska höga. Men 8-12krpm är mer realistisk. Jag kommer endast använda spindeln för fräsning i aluminium och stål så några 24krpm kommer aldrig utnyttjas. Därför känns det bättre att kunna köra 4kW spindeln på 4kW vid 12krpm än att köra den på 2kW.
Kan man stoppa i fler magnetpoler i motorn t ex 4-6 istället för de 2 som sitter i original. Det får väl ner varvtalet också?

[LaRdA]

Fast kör du din 4kW 24kRPM spindel på 12kRPM så får du inte ut 4kW utan istället närmare 2kW, så jag ser fortfarande inte nyttan med att begränsa den till 12kRPM?

[H.O]

Nej precis. Motorns moment är i princip samma över hela vartalsområdet.
Effekt = Varvtal * moment.

1Nm vid 100rpm är ~0.96W
1Nm vid 10000rpm är ~960W
1Nm vid 24000rpm är ~2.5kW

Därför "blir" en 4kW-motor som körs på halva varvtalet effektivt som en 2kW motor. Du kastar bort hälften av motorn kapacitet.

Och detta är ju en av anledningarna till att stora VMC-maskiner har hiskeliga spindelmotorer på tiotals kW. När det saknas mekanisk växelåda och du vill ha högt varvtal OCH högt vridmoment så blir det stora motorer.....

[Thorped]

Fast kör du din 4kW 24kRPM spindel på 12kRPM så får du inte ut 4kW utan istället närmare 2kW, så jag ser fortfarande inte nyttan med att begränsa den till 12kRPM?

Det var inte det jag sa eller menade. Jag vill ha en spindel med max varv på 12krpm inte en som är strypt till 12krpm

Alltså en som presterar med fulleffekt vid 12krpm.

Vad är det som gör att spindlarna varvar just 24krpm? För det enda som tycks skilja mer lågvarviga spindlar från de mer högvarviga är just frekvensen, effekten sägs vara den samma. På er låter det nämligen som att alla elmotorer i hela världen presterar som bäst vid 24krpm och det känns rätt sjukt.

[H.O]

På er låter det nämligen som att alla elmotorer i hela världen presterar som bäst vid 24krpm och det känns rätt sjukt.

Inte alls. Motorn presterar som bäst (ger högst effekt) när den körs på den frekvens (alltså det varvtal) den konstruerats FÖR och jag skulle nog gissa att >99% av alla asynkronmotorer är konstruerade för antingen 50Hz eller 60Hz.

De typiska "Kina-spindlarna" är 2-poliga asynkronmotorer som råkar vara konstruerade för 400Hz.

En asynkronmotors obelastade varvtal är 120*f/p där f är frekvensen och p är poltalet så 120*400/2=24000rpm (minus eftersläpning).

Det du vill ha är en 4-polig motor med märkfrekvens 400Hz. Den kommer snurra hälften så fort men ge dubbels så mycket moment för samma effekt som motsvarande 2-poliga motor. Eller en 2-polig motor med märkfrekvens 200Hz etc.

Alternativet är att leta efter en 2-polig 50Hz motor av bra kvalitet och med tillräckligt hög effekt, eventuellt byta lager i den och sedan köra den på 200Hz. Då får du 12000rpm men det är ju bara en motor, ingen komplett spindel.