Перейти к содержанию
Авторизация  
Killerchik

Детектирование изменения тока асинхронника

Рекомендуемые сообщения

Граждане, приветствую.
В общем, есть достаточно простая задача (как мне кажется)-детектировать изменение крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя. Именно изменение-есть некий процесс, который в определённый момент даёт нагрузку на вал движка. Двиг стандартный 4а 5,5кВт 1.500 об/мин. Крутящий момент на номинальной мощности-порядка 36Н/м. Момент холостого хода-не знаю, но видимо порядка 60%. Нагрузка, которая появляется на валу пока точно не определена, но примем порядка 0,5Н/м. То есть момент будет меняться с 21,6 до 22,1. Считаю, что примерно с таким же соотношением будет меняться и ток-учитывая номинал в 11,1А это будет изменение с 6.66 до 6,81 или на 2%. Цифры могут быть +- другими, но около этих.
И так, нужно надёжно измерять это изменение тока. Есть изменение-нужно это заметить. Именно заметить изменение-на абсолютные значения, мощность и т.д.-абсолютно плевать. В качестве мозга, которому нужно сказать "изменение есть"- вход АЦП ПЛК Delta. Измеряет напряжение и ток с разрешением 12бит. Это, к примеру, -2000....2000 для напряжений -10в....10в согласно мануалу.
Какой датчик подойдёт лучше для такой задачи? К токовым трансам у меня предубеждение, что будут ловить погоду на марсе. Видится шунт. Но как гальваноразвязать его с контроллером? Аналоговым оптроном? Потом (или перед) сигнал можно усилить небольшим трансом, к примеру). Если взять шунт на 75мв/20А, то при измеряемом токе напруга будет порядка 25мВ. Можно перевести это в ток 4...20ма, тогда разрешение контроллера те же 4000 точек, вроде бы и сигнал не надо усиливать.
Что я упускаю? С Холлами работал мало, датчик на эффекте Холла тут подойдёт?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Наберите в гугле "датчик тока 0-10 В". Или 4-20 мА. Или "с унифицированным выходным сигналом".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Пронька Грезной

Выдаёт всё трансформаторные и Холловые. На шунтах нету.
А будет ли нормально работать транс в окружении кучи частотников-вопрос. Шунт мне видится куда как более надёжным.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Шунты используются обычно в цепях постоянного тока. Измерительные входы контроллеров тоже рассчитаны на постоянку.  Вы с шунта  получите 25мв переменки и как в намерены преобразовать в пропорциональный сигнал постоянки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
3 часа назад, Killerchik сказал:

А будет ли нормально работать транс в окружении кучи частотников-вопрос

Будет нормально работать. Работают ТТ в подобных условиях. Никакой "погоды на Марсе" не выдают.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ACS712

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
8 часов назад, Вал сказал:

и как в намерены преобразовать в пропорциональный сигнал постоянки?

Поставить две аналоговые оптопары (на нижнее и верхнее плечи синусоиды). Это даст постоянное напряжение с синусоидальной амплитудой. Этого вполне достаточно.
Но, конечно, если датчики на ТТ и Холлах нормально работают с асинхронниками, то не буду заморачиваться и куплю готовый датчик.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Обычный электромагнитный трансформатор тока и преобразователь в унифицированный сигнал, 0-10В, 0-20ма или 4-20.ма в зависимости от того какой у вас вход на контроллере. Наводки на цепи тока будут минимальные - там низкое сопротивление.

Ещё есть хитрый ход - взять недорогой счётчик с импульсным выходом (он будет показывать именно мгновенную мощность) и импульсы завести на дискретный вход ПЛК - сразу будет частотный сигнал. Какой-нибудь такой счётчик стоит недорого

https://www.minimaks.ru/product/schetchik_3f1tmerkuriy-230am-01__5-50a_380v__inkoteks

Только коэффициент преобразования нужно прикинуть, чтобы с одной стороны при макс мощности  дискретный вход успевал обрабатываться, а с другой стороны точность была. Ну или по модбасу даже прикрутить можно - они бывают с модбасом. Чтобы программатор не покупать запрограммировать их можно в любой районной электосети рублей за 500, Вот что-то такое будет недорого и просто - мы такую штуку делали в АСУ ТП для измерения мощности насосов, когда аналоговых входов не хватало.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Добрый день. Ребята.. У вас сразу несколько исходно ошибочных предпосылок :classic_smile:.

1. Изменение тока будет совсем маленьким. Изменяется фаза тока по отношению к напряжению.

2. Изменение крутящего момента - нелинейная функция от потребляемой полной мощности. И от активной мощности - тоже нелинейная.

С уважением

ПС     Я бы поискал решение в других вариантах

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Извиняюсь, утром не внимательно прочитал.

14 часов назад, Killerchik сказал:

Нагрузка, которая появляется на валу пока точно не определена, но примем порядка 0,5Н/м. То есть момент будет меняться с 21,6 до 22,1. Считаю, что примерно с таким же соотношением будет меняться и ток-учитывая номинал в 11,1А это будет изменение с 6.66 до 6,81 или на 2%.

Чё-то мне кажется нестабильность напряжения и коэффициента мощности в сети дадут Вам изменение тока в цепи двигателя значительно больше чем 2%. 

Или сеть чисто конкретно имеет прецизионные параметры?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
44 минуты назад, bullfinch сказал:

Или сеть чисто конкретно имеет прецизионные параметры?

Конечно нет :) Но напряжение весьма стабильно, изменения сильно растянуты во времени. То есть за минуту-меняется максимум на 1В. Повторюсь-нужно только скачок тока на эти прим. 2%, абсолютные цифры и стабильность во времени-пофиг. То есть включились, замерили значение, запустили процесс. Нагрузка скакнула-всё, успех.
Как крайний вариант рассматриваю частотник. Сегодня играюсь с шунтами и мультиметром, чтобы оценить реальное изменение тока. Пока всё относительно радужно, несколько мВ разницы с нагрузкой/без на шунте есть. Без нагрузки показания скачут на 1-2мВ (абсолютные значения-порядка 460мВ), нагрузка прибавляет 4-5мВ. Земеры веду стареньким цифровым мультиком, подцепился весьма сопливо, так что если всё сделать нормально, стабильность должна вырасти.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Только что, Killerchik сказал:

Как крайний вариант рассматриваю частотник.

Кстати, самый надежный вариант.
Я снимаю с Данфосса и ток и напряжение по RS485.
Заметное изменение обоих параметров даже при притормаживания рукой.
Правда на номинальных оборотах не пробовал (руку жалко :classic_smile:).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
20 минут назад, Andreyka сказал:

Кстати, самый надежный вариант.

Десятку жалко :) Хотя да, надёжный-можно понизить обороты и тем самым повысить токовый отклик на нагрузку (в моём понимании).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Добрый день ещё раз. Александр - мне представляется что частотник очень неплохой и простой но не единственный вариант. Ну например сейчас дешевые датчики давления для шин с "WI-FI" интерфейсом   (они работают внутри камеры вращающегося колеса и без батареек :classic_smile: ). На их основе можно сделать датчик момента в виде муфты с батоэлементом ( как барометре домашнем) и этот вариант позволит измерять именно момент в довольно широкой полосе от пост тока до единиц килогерц с дискретой на уровне 0,01.

С уважением

ПС Может так произойти что придется с частотника брать два параметра (обороты мгновенные и мощность мгновенную) и пересчитывать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А если вспомнить старую технологию, мотор-весы? Т.е. измерять сразу момент, а не ток. Только весы заменить тензодатчиком.

723115253_.thumb.png.96a3a40ff5ef3bb860c24ac054872d98.png

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да, затея с частотником провалилась с треском :( Ток скачет на 0,1А. Шунты, теоретически, дают видимый результат, но ненадёжно.
С мостом идея интересная! Попробую как-то эрзац проверить. А то я уж собрался вешать рядом мелкий движок (а-ля 0,25кВт), чтобы задействовать его исключительно на момент определения касания.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
6 часов назад, jonny_no сказал:

Ну например сейчас дешевые датчики давления для шин с "WI-FI" интерфейсом   (они работают внутри камеры вращающегося колеса и без батареек

А чем датчики питаются ? И еще нужно будет как-то расковырять его, чтобы вместо датчика давления свой сигнал завести. И потом еще надо дешифровывать принятый WI-FI сигнал. )) А встречалось ли нечто похожее, но универсальное, типа всевозможных датчиков для конструктора ардуино?

 Почитал о датчиках. Там имеется встроенная батарейка на несколько лет, потом выбросить. Для её экономии сигнал выдается раз в 1 минуту.

Изменено пользователем Витюня

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
11.06.2019 в 20:02, Killerchik сказал:

чтобы задействовать его исключительно на момент определения касания.

Это, случайно, не для модернизируемого плоскошлифа задача?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 час назад, sergeijob сказал:

Это, случайно, не для модернизируемого плоскошлифа задача?

Да, для него :) В теме про станок опишу завтра.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Датчики производства LEM и их аналоги. Токовый трансформатор с датчиком Холла в разрезе магнитопровода для учета постоянной составляющей. Гальванически развязанные.  Сейчас почти все мощные привода их используют. Надевают прямо на провода или шины поверх транзисторной сборки.

https://www.google.ru/search?q=lem+current+sensor&newwindow=1&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj7u-2-6-XiAhWQw8QBHXlgD08Q_AUIECgB&biw=1493&bih=838

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
10 часов назад, Killerchik сказал:

Да, для него :

Тогда может с другой стороны подойти, поставить пьезодатчик и, по появлению/изменению вибрации, определять момент касания?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Лежит у нас шпиндель RAY для координатной шлифовки. В комплекте к его контроллеру идут два пьезо микрофона.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
4 часа назад, sergeijob сказал:

Тогда может с другой стороны подойти, поставить пьезодатчик и, по появлению/изменению вибрации, определять момент касания?

Думал уже, но сложно и ненадёжно. Сработало что-то рядом, и бабац.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вам виднее, я полностью алгоритм работы не представляю. Как вариант такого устройства, фильтрация сигнала по частоте и реакция на сигнал только в ожидаемый момент контакта. Но получится сложновато, увы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация  

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.