Jump to content
ELFORUM - Forumul Electronistilor
PapaHell

Documentatie

Recommended Posts

Posted (edited)

Nu stiu de ce a o parte a textului a fost barata; am incercat sa impart in 2 textul ,m-am gandit ca e prea lung, dar textul tot barat a ramas. Poate ne ajuta Vali ?

Edited by mihail felix dumitrescu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)
Acum 17 ore, mihail felix dumitrescu a spus:

Nu stiu de ce a o parte a textului a fost barata; am incercat sa impart in 2 textul ,m-am gandit ca e prea lung, dar textul tot barat a ramas. Poate ne ajuta Vali ?

 

 

Am repostat textul de mai inainte fara barare.

 

 

 

 

Salut. Exista multe carti bune care cuprind formulele de care ai nevoie, dar niciuna nu va evoca exact speta pe care ai enuntat-o. Este ceea ce se numeste ''rezolvarea problemei'' asa cum se cere la scoala, doar ca lucrurile sunt mai complexe in lumea reala. Ca sa poti sa-ti proiectezi ce ai nevoie, trebuie sa intelegi bine notiunile de baza si apoi sa decelezi un pic. Nimic complicat, doar cumva consumator de timp. Iti recomand carti in engleza, caci sunt mai explicite. Fizica este aceeasi pentru toti, dar autorii romani au un talent de a spune lucruri care sunt simple in feluri complicate, asa ca......Iti recomand Machinery's Handbook, care este Biblia oricarui masinist. A ajuns la editia 30 si cred ca o gasesti pe net probabil si free. Eu am editia 29. Daca n-o gasesti, da-mi un email si ti-o trimit eu . 

 

Acuma, nu stiu daca se leaga discul de 600 mm si taierea textolitului, caci tu le-ai formulat distinct. Partea cu taierea textolitului presupune sa stii: 1) ce diametru are tubul de textolit (usor de aflat); 2) in cat timp vrei sa tai acel diametru (de ex. in 1 minut sau 5 minute, diferenta fiind uriasa in cuplu);  3) cu ce fel de material il vei taia. Cand vine vorba de 3)+2), ca sa poti calcula trebuie sa ai acces la fisa de produs a discului respectiv ; producatorul face multe incercari si masurari si la sfarsit vine cu niste forte, niste timpi si niste coeficienti. Coeficientii respectivi sunt niste numere rectificative care se aplica fortelor, caci de exemplu daca cu un disc de 100 mm diametru si 1 mm grosime de disc abraziv X tai in 5 secunde o grosime de 20 mm de textolit, asta nu inseamna ca daca dublezi grosimea discului si vei folosi discul abraziv Y, atunci (doar) vei dubla cuplul si timpul. Exista niste ne-liniaritati uneori babane care se exprima prin acei coeficienti, asa ca daca nu-i stii, nu poti proiecta nimic care sa fie si serios. Concluzia la taiere: trebuie sa decizi ce discuri folosesti,  din ce material, si abia atunci afli din fisele de produs acei coeficienti (care iau in seama si frecare - adica pierderea de cuplu- si caldura).

 

Partea cu discul de 600 mm diametru, presupunand ca NU are treaba cu taierea de mai sus, ci doar trebuie discul invartit la 5.000 rpm si atat,  trebuie gandita asa: 1) cuplul pe care il calculez trebuie sa invinga inertia discului si inertia motorului electric, dupa care aplic un coeficient de 0,8-0,9 care sa acomodeze niste pierderi. Pierderile sunt in functie de mecanismul folosit: 1) daca atasezi discul la motorul electric respectiv direct, amendam cuplu obtinut teoretic cu vreo 15% datorita pierderilor de orice fel (mecanice, magnetice-histerezis), adica se inmulteste cuplul teoretic cu 1,15. Daca antrenezi si o fulie de la motor la axul pe care vrei sa montezi discul, se mai pierd vreo 10% din randament prin curele + frecarea in rulmentii axului cu discul, macar 15%. Deci cei 1,15% (lipsa de ) eficienta se inmultesc in continuare cu 1,1 si cu 1,15 si obtinem 1,45, adica rezulta un randament al transmisiei de vreo 65% (0,85x0,9x0,85) . Si acum se calculeaza cuplul teoretic: 

 

Cuplul T = Inertie totala x acceleratia unghiulara a discului x 1,45(randamentul transmisiei estimat mai sus daca este cu fulie si curele) [Nm] . Inertia totala inseamna inertia discului (care se calculeaza)  + inertia rotorului motorului (care se ia din tabelele de la producator). Inertia discului = (Masa discului x raza discului ^2) / 2, adica =  2Kg x 0,3m x 0,3m/2 = 0,09 Kgm^2. Pentru inertia rotorului unui motor electric, am mers in catalogul producatorului Motive (Italia) si un motor asincron de 5,5 Kw, care are 5,6 Nm cuplu, 4 poli, 1500 rpm (l-am ales intuitiv, dar poate fi ales orice alt motor si amendate calculele), are o inertie a rotorului de 0,02161 Kgm^2. Si atunci insumam cele 2 inertii = 0,09 + 0,02161 = 0,11 Kgm^2. Urmatorul pas este sa vorbim despre acceleratia discului. In cat timp vrei sa ajunga discul de la 0 la 5.000 rpm ? In 1 secunda ? In 5 secunde ? In 10 secunde ? Cu cat timpul este mai scurt, cu atat cuplul motorului trebuie sa fie mai mare. Vom face calculul pentru toate cele 3 , ca sa poti avea o idee de magnitudinea impactului variatiei acceleratiei pe cuplul motor. Transformam 5.000 rpm in radiani / secunda ca sa obtinem viteza ungiulara a discului in timp de 1 secunda. Se imparte turatia la 9,55, deci 5.000/9.55 = 524 rad/s. Practic, acceleratia unghiulara este = (Wfinala-Winitiala)/ timp(s); avand in vedere ca discul pleaca de pe loc, viteza unghiulara initiala este 0 .

 

Rezulta ca acceleratia unghiulara este:  1) pentru ca discul sa ajunga la 5.000 rpm in 1 secunda, acceleratia este A1= 524 [rad/s] / 1 = 524 rad/s^2;   2) pentru ca discul sa ajunga la 5.000 rpm in 5 secunde, acceleratia este A5= 524/5 [rad/s^2];  3) pentru ca discul sa ajunga la 5.000 rpm in 10 secunde, A10= 524/10 [rad/s^2].

 

Si acum cuplul real: 1) T1= 0,11 Kgm^2 x 524 [rad/s^2] x 1,45= 83,5 Nm (stim ca 1 N = 1Kg x m/s^2) daca discul trebuie sa ajunga la 5.000 rpm in 1 secunda ; 2) T5 = 0,11 x 524/5 x 1,45 = 16.7 Nm daca discul trebuie sa ajunga la 5.000 rpm in 5 secunde ; 3) T10 = 0,11 x 524/10 x 1,45 = 8,35 Nm daca discul trebuie sa ajunga la 5.000 rpm in 10 secunde. Practic, daca alegi timpul de 10 secunde de ajuns la 5.000 rpm, ai nevoie de 8,35 Nm la final , care au la intrare 5,6 Nm x 0,85 (randamentul doar al motorului)=4,76 Nm. Ca atare va trebui sa faci un ansamblu de fulii care sa aiba raportul de transmisie de 1,75:1  (adica 8,35 Nm / 4,76 Nm), cu alte cuvinte la 1,75 rotatii a fuliei de pe motor (conducatoare),  fulia de pe axul cu discul (condusa) va efectua 1 rotatie. Atentie ca , daca folosesti VFD se schimba lucrurile; calculul este facut pe turatia nominala de 1.500 rpm a motorului, iar la miscorarea turatiei se micsoreaza si cuplul.  

 

Desigur , calculul se poate continua cu o analiza de senzitivitate, si sa te joci cu parametrii si in alt fel. De exemplu: in cat timp va ajunge discul de 600 mm si 2 kg la 5.000 rpm astfel incat cuplul maxim folosit sa nu depaseasca 5 Nm iar motorul electric sa nu fie mai mare de 2,2 kw ? (ratiunea fiind ca sa coste cat mai putin, insa am ales parametrii acestia la intamplare).

 

Raspuns: mergem in tabelele producatorului de motoare Motive (de la ei am eu catalog, dar poate fi orice alt producator care-ti pune aceste date la dispozitie) si vedem ca un motor 4 poli, 1500 rpm, 2,2 Kw si 3HP (2,23 Nm) are o inertie a rotorului de 0,00414 Kgm^2. Atunci, Inertie totala este = 0.09 + 0.00414 = 0.09414 Kgm^2, iar cuplul final care este dat prin tema de proiectare de 5Nm = [0,09414 x 524 / X (s)] x 1,45 ; de unde rezulta ca timpul de ajungere la 5.000 rpm va fi : X= [0.09414 x 524 x 1.45] / 5 = 14.3 secunde. In acest caz, cuplul de intrare este 2,23 Nm x 0,85 (randamentul mecano-magnetic) = 1,89 Nm, iar cuplul de iesire trebuie sa fie 5Nm, deci vei avea un sistem de fulii cu raportul de transmisie de 2,64:1, care este si  raportul diametrelor celor 2 fulii . De exemplu , fulia conducatoare poate avea diametru de 80 mm iar cea condusa va avea diametrul de 211 mm. Aici apare dilema practica: daca vei invarti o fulie cu diametru de 200  mm pana la 5.000 rpm, tot ansamblu fie va vrea sa  zboare (daca este foarte bine echilibrata dinamic iar rulmentii sunt de calitate), fie o sa o ia la fuga prin atelier din vibratii. Eu ti-am infatisat modul de calcul cu parametrii dati de tine, insa in realitatea ta, a mea si a altor hobby-sti, cred ca trebuie gandit cat de fezabil este proiectul  in mod  practic pentru ca probabil este destul de periculos pentru integritatea corporala a celui din vecinatate. In plus de asta, mai sunt si alti factori de luat in considerare; de exemplu, motorul electric ales din tabelul de la producator trebuie sa aiba turatia nominala in asa fel incat raportul pe care-l face cu turatia finala de 5.000 rpm sa fie in acord cu raportul de transmisie precum si alte considerente; spre exemplu dimensionarea axului pe care ar fi fixat discul: ca sa ajunga axul la 5.000 rpm trebuie sa fie cat mai scurt iar prelucrarea diametrelor fusurilor trebuie sa fie press-fit, adica un strung  bun si un strungar si mai bun. Etc, etc, etc.

 

Have fun !

 

 

 

 

Edited by mihail felix dumitrescu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Reducerea turatiei cu VFD nu reduce cuplul, cuplul ramine constant, este caracteristica motorului cu inductie.

Cu VFD chiar se poate face overboost la cuplu, perioade scurte dar se poate.

image.png.4a93ebe31d91fb98ad1153c862fcfb25.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
Acum 11 ore, Ion_Bumbu a spus:

Reducerea turatiei cu VFD nu reduce cuplul, cuplul ramine constant, este caracteristica motorului cu inductie.

Cu VFD chiar se poate face overboost la cuplu, perioade scurte dar se poate.

image.png.4a93ebe31d91fb98ad1153c862fcfb25.png

 

Asa este, puterea scade cu scaderea turatiei, nu cuplul. Cand scade frecventa scade voltajul pentru ca VFD-ul trebuie sa tina constanta ratia frecventa/tensiune.  M-am grabit sa termin postarea, pentru ca mi se parea ca m-am lungit prea mult cu calculele.  Cu mentiunea ca  overboost-ul peste frecventa de baza de care vorbesti inseamna ca  puterea ramane constanta si cuplul scade cand maresti frecventa peste 60 Hz. 

Edited by mihail felix dumitrescu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.