Akým AC motorom nahradiť DC motor?

[Richard Slávik]

Rád by som vymenil stary 8.8 kW DC motor s rozbehovými odpormi, usmerňovačom, premenlivým rezistorom na reguláciu za AC motor s frekvenčným meničom.

Stačí sa zamerať iba na výkonové parametre a otáčky, alebo má to ešte nejaké ďalšie úskalia?

[Martin Procházka, Slaný]

Poskytl jste strašně málo informací, zvláště co se týče pracovního režimu motoru. Potřebujete vůbec asynchronní motor?
On totiž může ten asynchronní motor v určitých režimech pracovat s poměrně nízkou účinností oproti stejnosměrnému motoru.

Pokud vám vyhovuje stávající motor (a je v pořádku),  tak bych uvažoval např. o měniči Siemens Simoreg a motor ponechal. 

Ale jak jsem psal - takhle je dotaz příliš obecný...

[Jiří Kantner]

[quote author=Martin Procházka, Slaný link=topic=49557.msg389050#msg389050
On totiž může ten asynchronní motor v určitých režimech pracovat s poměrně nízkou účinností oproti stejnosměrnému motoru.
[/quote]
co koukám na štítkové údaje, tak rozsah pracovních otáček DC motoru je od 730 do 2160 to je regulační rozsah  1:3  což je na regulaci  kmitočtem docela dost. A je otázka v jakých otáčkách motor pracuje nejčastěji. Nabízí se použití 4 pólového asynchronního stroje ale při nízkých otáčkách těžko dosáhnete srovnatelný točivý moment při rozběhu a naopak v oblasti maxima otáček se můžeme pohybovat nad povolenými hodnotami otáček pro daný motor.
Spíš bych se na problém podíval obráceně - Proč chcete řešit náhradu DC motoru - co od toho očekáváte a která vlastnost současného pohonu vám nejvíce vadí (nevyhovuje). Také si myslím, že modernizace regulace by byla podstatně jednodušší než výmena motoru.

[Jiří Kantner]

A asi úplně prvníkrok by měl být preventivní diagnostika motoru- přece jen má za sebou nějaká léta provozu, aby byla jistota že modernizace na novou regulaci nebudou vyhozené peníze. a do stroje se nebude muset za chvíli znovu sahat

[Miroslav Revús]

Stačí sa zamerať iba na výkonové parametre a otáčky, alebo má to ešte nejaké ďalšie úskalia?

Prakticky sa musíte zaoberať parametrami prevodovky - otáčky prevodovky, potrebný príkon v [kW] a požadovaný točivý moment na hriadeli.

Náhrada za ASM a FM je možná, no nebude lacná.
Možno budete potrebovať vysoký točivý moment v celom rozsahu otáčok. V takom prípade potrebujete menič, ktorý to dokáže a motor, ktorý to znesie.

Servisné zastúpenie Danfoss, ABB alebo SEW by snáď vedeli poradiť. No musíte sa zdôveriť s podrobnosťami o stroji.

[Martin Kurka]

Rád by som vymenil stary 8.8 kW DC motor s rozbehovými odpormi, usmerňovačom, premenlivým rezistorom na reguláciu za AC motor s frekvenčným meničom.

Stačí sa zamerať iba na výkonové parametre a otáčky, alebo má to ešte nejaké ďalšie úskalia?

Úskalí je tam hromada, a u takovéhoto pohonu je nejlepší se obrátit na pohonářskou firmu, která vám doporučí a dodá jak vhodný motor, tak frekvenční měnič.
Zatímco běžný asynchronní motor pořídíte za cca 20 tisíc, frekvenční měnič se může cenově pohybovat od 12 do 50 tisíc. A to ji vypovídá o tom, jak se jako pohonářský laik můlžete seknout ve vytipování měniče a přiřazení k motoru. Případně celý pohon na místě zprovozní a seřídí (seřízení není většinou triviální). Taky může vyjít místo běžného asynchronního motoru servomotor a jste v jiné cenové kategorii už jen za motor.
Bez znalosti místních podmínek jsou rady věštěním z kávové sedliny.

Největší úskalí je, že DC motor umí plný moment prakticky od nulových otáček. Takkže velmi mnoho záleží na typu soustrojí, co to pohání. Jestli například zařízení, co potřebuje jmenovitý momet od nulových otáček (například naviják, šroubový kontinuální lis (masový strojek),   šnekový podavač, drtič, hnětač apod. Nebo zda jde jen o potřebný velký rozsah otáček (řízená ventilace a dmychání, fukary,  dopravníky...)    

Nemalý vliv může mít i dobrá přetižitelnost DC motoru. Klidně krátkodobě z něj dostanete výkon i moment 7-násobný jmenovitému a při takové reálné potřebě pohonu by se musel frekvenční měnič i motor 5-7x předimenzovat což je astonomická finanční záležitost.

Nemalý vliv rozhodování, má i ekonomika provozu. Jestli jede pohon 24/7 pak má smysl i dražší řešení. váš motor má sám o sobě účinnost 83%,             podle režimu chodu na předředné odpory může účinnost klesnout pod 60%. U pohonu s měničem se dostanete na 90% účinnost.
Ale pokud ten motor běží jednou za týden na půlhodinu, pak je ekonomika přestavby jinde a dá se skousnout uhlířina při výměně kartáčů i velké ztráty.
A pokud vás trápí jen ztráty na předředném odporu, polovodičový chopper pro tento motor předřadný odporník nahradí takřka bezeztrátově a to může být nejekonomičtěj ší řešení.

Tohle vše umí pohonářská firma zvážit a poradit vám. Už jen z toho důvodu, že takový pohon je součástí nějakého strojního zařízení je nutné postupovat profesionálně a se znalostí problematiky.
Aby to nedopadlo jako v Černobylu, kde podle Tassu zařvali jen dva lidé - Radio Jerevan tvrdí, že první zařval "vypni to" a druhý "nejde to".

[Pavel Čermák]

Dobrou zkušenost při modernizaci např.obráběcíc h strojů mám s Ac/DC měniči Emerson
Běžně pro motory 15kW (pohony os) až po 65kW(pohon vřetena). Problém při modernizaci bývá
s dodavateli náhradních kartáčů, málo kdo umí vyrobit adekvátní náhradu. (správná tvrdost, homogenita atd) Ale to už tu bylo probíráno.

[dvorsky1]

 
Za prvé je potrebné mať mechanické rozmery toho čo ideme nahrádzať.
samostatný motor, motor s prevodovkou?
veľkosť hriadeľa - plný, dutý?
uchytenie - pätka, príruba?
zástavbové rozmery, kvôli absencii miesta.
montážna poloha - kvôli objemu oleja (s prevodovkou)
vyžaduje sa regulácia otáčok, momentu, resp. bude v budúcnosti potrebné polohové riadenie?
potrebujete presnú reguláciu, v tom prípade je potrebné použiť enkodér.
určenie prevádzkového cyklu?

Pri regulácii otáčok je možné použiť asynchrónny motor alebo synchrónny motor. Výrobcovia majú v ponuke aj asynchrónne servo motory, ktoré majú rovnaké dynamické správanie ako servopohony ale vyžadujú spätnú väzbu. Sú lacnejšie ako serva lebo nemajú magnety.
Ďalej je možnosť použiť aj servo bez enkodéra v bezsnímačovom riadení, dajú sa ušetriť peniaze  tým, že motor nemá enkodér. Funguje to iba na riadenie rýchlosti alebo momentu.

4 pólový asynchrónny motor je možné prevádzkovať v rozsahu 700 - 3000 rpm v zapojení do D pri prevádzke na 87 Hz. Pri plnom momente. Pokiaľ pôjdete pod 20 Hz pri prevádzke S1, bude potrebné použiť cudzie chladenie. Keď si prepočítavam moment motora vychádza mi to medzi 38 Nm pri 2160 rpm alebo 115 Nm pri 780 rpm. Tento prepočet zase platí pre nominálne hodnoty, do motora je dodávame nomin. napätie a prúd pri nominálnom zaťažení.
Pre správny prepočet by bol dobré uviesť menovité otáčky. Pokiaľ by ste išli cestou ASM a potrebovali by ste 100 Nm, vychádzalo by to na 15 kW motor s prúdom okolo 50 A. Budete limitovaný zástavovými rozmermi motora, veľkosťou hriadeľa.

[Marek Kurzepa]

Za mě je nejlepší náhradou stejnosměrných motorů Siemensácká řada motorů 1PH8, která myslím i byla vyvinuta právě s myšlenkou "čím nahradit DC pohony".
Samozřejmě, pro optimální náhradu by bylo dobré pár věcí prokonzultovat, ale na první dobrou si myslím, že motor 9,5 kW 1PH8163-1AB03-0GA2 v osové výšce 160 nebo  12 kW motor 1PH8133-1AD03-0GA2 v osové výšce 132 kW by mohly vyhovět.
V příloze posílám momentové charakteristik y pro porovnání. Pokud byste potřeboval znát bližší informace, můžete si z jejich konfigurátoru (www.siemens.co m/spc) stáhnout datasheet, případně si konfiguraci upravit dle svých představ.

[Marek Kurzepa]

Poskytl jste strašně málo informací, zvláště co se týče pracovního režimu motoru. Potřebujete vůbec asynchronní motor?
On totiž může ten asynchronní motor v určitých režimech pracovat s poměrně nízkou účinností oproti stejnosměrnému motoru.

Pokud vám vyhovuje stávající motor (a je v pořádku),   tak bych uvažoval např. o měniči Siemens Simoreg a motor ponechal. 

Ale jak jsem psal - takhle je dotaz příliš obecný...

jen upozorním na jednu faktickou - SIMOREGy už skončily, aktuální řada stejnosměrných měničů se jmenuje SINAMICS DC Master (DCM).
Souhlasím s Vámi, že pokud je motor v pořádku a nevadí údržba kartáčů, tak úvaha pouhého doplnění regulátoru je na místě 

[Richard Slávik]

   

jedná sa o hydraulický list s pulzátorom, a motor práve slúži na pohon pulzátora. Aktuálne je to riešené tak, že motor sa rozbehne s minimálnymi otáčkami cez rozbehové rezisoty. Ortuťový spínač ich za pár sekúnd premostí a potom je možné rezistorom ovládaným motorom postupne zvyšovať otáčky.
Motor je s pulzátorom spojený pomocou klinových remeňov.

Nemám s DC skúsenosti, a je pravda že toto zapojenie funguje. Jediné čo som spravil zatiaľ je vyčistenie rozvádzača, a rozchodil zaseknutý sa ortuťový časový spínač. Podľa štítku by sa mal zopnúť v intervale 2-4s no zopne tak za 10s, ale ten viem nahradiť polovodičovým. Mám k motoru aj náhradné diely, aj keď má dnes 70 rokov, údajne veľa krát nebežalo.

Výmenu som chcel hlavne pre zvýšenie bezpečnosti, a zároveň ovládanie prerobiť tak, aby sa dalo nastavovať z PC. Aktuálne je zariadenie iba zemnené. A usmernené napätie 400V vo mne vyvoláva dosť veľký rešpekt. Myslel som práve že pokiaľ by som prerobil pohon na AC a inštaloval vhodný prúdový chránič pred FM, zvýšim tým bezpečnosť.

Budem rád ak mi poradíte, prípadne ak poznáte niekoho, kto to bude vedieť vyriešiť ak to vôbec treba, budem rád za kontakt.

ďakujem
s pozdravom
Richard

[M S]

Prave ste spadli do pasce zvanej Analyza rizika a CE.
Vymenit motor sam o sebe, aj za AC by bolo fajn, ak tu vec prinutite fungovat s rovnakymi momentmi a rychlostnymi rampami ako originalne (vela stastia najst ich).
Ak k tomu chcete prihodit PLC (nastavovat lis z PC?) so vsetkym potrebnym, zvysite funkcnost stroja, potrebujete dostat bezpecnost na moderne standardy, spravit tomu komplet dokumentaciu, CE atd atd, stavate sa vyrobcom.

Ratajte bez problemov  v tisickach EUR len za byrokraciu okolo.

[Martin Kurka]

Nádherný museální kus řízení, selenové usměrňovače shuntovaný DC motor, motorický potenciometr, hydraulické vačky, ale žádné bezpečnostní a přetěžovací ochrany...
Ale být zodpovědným provozovatelem mimo museum, tak od takového lisu daleko, předaleko  uteču.
 

jedná sa o hydraulický list s pulzátorom, a motor práve slúži na pohon pulzátora.

Tudíž jeho náhrada AC motorem je složitá.
Jde o sériový DC motor s vykracovaným předřadným odporem a s odbuzovacím pomocným vinutím.
Zde nejde o řízení otáček, ale o řízení momentu a změna otáček je vedlejší účinek řízení momentu.
Řízení momentu v podstatě určuje tlak v hydraulice a tím i lisovací sílu.

Při náhradě tohoto motoru AC motorem se silně zapotí i velmi profesionální pohonářská firma a laik si vyláme zuby.

Při zachování motoru a náhradou za chopper (Sinamics apod) se asi bez pohonářské firmy také neobejdete, protože je zde úskalí v podobě odbuzovacího-shuntovacího budicího vinutí. Asi by šlo Sinamicsem apod, regulaovat jen hlavní obvod (odpadne selénový usměrňovač, vykracovací DC stykač a energeticky žravé předřadné odpory)  a shuntovací obvod s motoricky poháněným potenciometrem zachovat.

A usmernené napätie 400V vo mne vyvoláva dosť veľký rešpekt. Myslel som práve že pokiaľ by som prerobil pohon na AC a inštaloval vhodný prúdový chránič pred FM, zvýšim tým bezpečnosť.

To je dobře, že z DC 400V máte respekt, DC oblouk na 400V se hodně špatně zháší.
Leč i nyní vám nic nebrání před usměrňovač předřadit chránič typu B. Skoro vůbec se situace neliší od předřazení chrniče před frekvenční měnič.

Výmenu som chcel hlavne pre zvýšenie bezpečnosti, a zároveň ovládanie prerobiť tak, aby sa dalo nastavovať z PC.

Což si představujete velmi naivně - viz poznámka kolegy MS. Retrofity lisů umí jen pár firem, je zde hodně předpisů, předepsaných ochran atd. Nové řízení bude o tolik bezpečnostních obvodů prostorově větší, jako je velikost selénových usměrňovačů.  A cena bezpečnostních prků není malá.
A pak musíte zaplatit celou papírovou válku pro CE schválení uvedení nového výrobku na trh.

[Martin Babrňák]

Myslím že na toto by se asi dala uplatnit vyjímka od CE.
Pochopil jsme to tak, že se jedná o individuálku která není určena pro trh a je čistě na přání. To samozřejmě nedělá vyjímku z norem a bezpečnostních požadavků.

Ale možná se pletu

[Miroš Jan]

Jaká výjímka od CE?
Nic takového neexistuje.

[Richard Slávik]

   neviem či sa rozumieme s pojmom lis, tento motor robí frekvenciu a pohon dynamiky.

Zariadenie sa skladá z dvoch častí. Jeden je obyčajný hydraulický lis. Tam sa sila v listovaní alebo v trhaní rieši hydraulickým vysokotlakovým čerpadlom a to s týmto nijako nesúvisí.

Nižšie prikladam aj kinematickú schému.

Aby tento lis/trhačka dokázala testovať aj dynamiku (únavu, napríklad 1 milion cyklov zaťaženia sinusového priebehu 10t minumum až 20t maximum pri frekvencii 25Hz),  je tu práve pulzátor. Ten je k hydrailickému potrubiu pripojený s piestom 416.

Motor 451 (to je ten ktorý som chcel vymeniť) sa vždy rozbehne "bez zaťaženia" lebo posuvné rameno 413 je v takej polohe, že piest vôbev nekmitá. Najskôr sa nastaví požadovaná frekvencia 10-30Hz, a následne sa nastavuje "zdvih piestu". Toto sa robí tak, že sa postupne začne toto rameno malým motorom 431 vysúvať. Tým sa upravuje sa podopretie kinematického mechanizmu tak, že sa začne postupne zvyšovať výchylka piestu hore-dole v danej frekvencii.

Podla toho čo píšete, bude asi vyreišenie obnovy nad moje sily a skúsim osloviť odborníka na motory a pohony.

ďakujem za podnety.

s pozdravom
Richard

[Richard Slávik]

podelím sa ešte pár nostalgických fotografií rozvádzača kde sú stykače, istenie a ochrany...

[Martin Babrňák]

Jaká výjímka od CE?
Nic takového neexistuje.

měl jsem na mysli toto, ale je možné, že se nejedná os tejnou věc a tudíž je pak můj přispěvek mimo

Výjimky z označení CE
Jako výrobce nejste v některých případech povinen umístit na svůj výrobek označení CE, a to i přesto, že produkt i jeho zamýšlené použití je předmětem harmonizované normy. A to tehdy, pokud:
•    se produkt vyrábí individuálně nebo na míru podle potřeb zákazníka
•    je nutné dodržet během výroby tradiční postupy, aby se zachovala chráněná známka produktu
Pro použití některé z těchto výjimek si raději předem ověřte, že se bez debat vztahuje i na váš produkt. Jinak se totiž může stát, že vás budou čekat problémy s kontrolními orgány, které na trh dohlížejí.