Drehzahlregelung Fräsmaschine: Frequenz-Spannungswandler?

[Chaoskreator]

Hallo,

ich habe mir für meine Fräsmaschine mit 1,8kW-Drehstrommotor einen neuen Mitsubishi Frequenzumrichter geleistet:
https://www.frequenz-shop.de/product_in ... cts_id/983
Dieser hat Vektorregelung, so sollte angeblich ein besseres Drehmoment bei kleinen Drehzahlen möglich sein. Denn z.B. mit einem 30er Bohrer in Stahl bleibt bei Belastung der Motor stehen mit meinem jetzigen FU mit U-f-Regelung.
Der Mitsubishi hat eine PID-Regelung integriert. Wenn man dem FU ein der Drehzahl proportionales Analogsignal zuführt, kann man eine Drehzahlregelung realisieren.
An der Spindel habe ich eine geschlitzte Scheibe mit 48 Zähnen + Lichtschranke. Also bekomme ich ein Rechtecksignal. Leider frisst der FU nur 0...5V, 0...10V oder 4...20mA als Drehzahl-Istwert. Jetzt muss ich irgendwie aus der Frequenz die Analogspannung machen. Das könnte man einfach mit einem Monoflop + Tiefpass realisieren. Nur ist mir das zu träge, denn ich will auch sehr langsame Drehzahlen realisieren (deshalb auch die vielen Zähne bzw. Schlitze). Ich will, dass der Analogwert bei jeder Rechteckflanke aktualisiert wird. So eine Messung würde ich mit einem AVR hinbekommen. Man könnte ja mit einem DAC dann daraus ein Analogsignal machen. Ich habe DA-Wandler vom Typ AD7520 da. Die sind für 10 Bit. 10 Bit sollen es schon sein, sonst sind mir die Sprünge bei kleinen Drehzahlen zu groß. Leider haben diese DA-Wandler keinen Latch-Eingang und mit dem AVR kann ich ja nicht 10Bit auf einmal ausgeben. D.h. es gibt immer einen falschen Zwischenzustand, wenn erst die ersten 8 Bit und dann die restlichen 2 Bit ausgegeben werden.
Habt Ihr da ein paar Tipps für mich?
Kennt jemand von Euch einen 10 oder 12 Bit DAC mit Latch-Eingang?

Danke.
Chaoskreator.

[flogerass]

Gib das Ergebnis doch als PWM raus. Das dürfte schnell genug gehen.

[Chaoskreator]

Kopf --> Tisch
Warum einfach, wenns auch umständlich geht
Manchmal fixiert man sich doch zu sehr an einer bestimmten Lösung.
Wenn ich die PWM recht schnell mache, kann ich auch ne sehr kurze Zeitkonstante fürs RC-Glied erreichen. Ich denk da immer an die Bastlereien, wo ein AVR mit PWM Musik ausgibt.

[ferdimh]

Je nach träger Masse der Spindel könnte da schon eine einfache Analogschaltung für die F/U-Wandlung reichen.

Aber am AVR ist die Zeit zwischen zwei Ausgabevorgängen so kurz, dass ich keine Bedenken hätte, das einfach mit ner R-2R-Kette zu machen. Der Fehler dürfte so klein sein, dass er überhaupt nicht ins Gewicht fällt. Auf jeden Fall lässt sich der Fehler wesentlich leichter rausglätten als bei ner PWM.
Wobei, wenn die PWM reicht (wovon ich ausgehe) tuts die auch und braucht weniger Bauteile.

[Sascha]

Oder halt nen I2C-DAC oder SPI-DAC. Dann tuts auch ein kleiner 8pin AVR und der DAC ist kaum größer.

[Hightech]

Tja, der 30er Bohrer wird auch mit der Drehzahlregelung stecken bleiben.
Einfach weil das Dehmoment nicht ausreicht.
Ich hab an meiner Drehbank einen 5kW Motor und eine 5kW Fu.
Wenn ich mit dem maximalen Strom der FU auf den Motor gehe, bleibt der halt stehen, wenn das Drehmoment nicht mehr reicht.
Eine Drehzahlregelung braucht man da eigentlich nicht, denn die Frequenz gibt die Drehzahl ja vor.
Irgenwann wird der Schlupf halt zu groß und der Motor bleibt stehen.

[Alexander470815]

Aber nur wenn der Umrichter nicht so gut regelt.
Habe drei Danfoss hier,fc302 und 102 die halten selbst bei 1Hz die Drehzahl gut.
Ich mach mal ein Video und lad es hoch.

Ansonsten wenn der Umrichter die Möglichkeit bietet einen encoder montieren und einstellen.
Damit sollte das sehr genau gehn.

Grüße

EDIT: Das Video: http://www.youtube.com/watch?v=tWpChgsAIN4
Wenn das Drehmoment schlagartig gefordert wird bleibt er erst stehn, regelt dann jedoch schnell nach (kann man glaube ich auch einstellen)
Wenn es langsam ansteigt wird die Drehzahl gut gehalten.
Der Motor wurde übrigens nicht hochgehoben sondern nur durch das Drehmoment hochgedrückt.
Die Anzeige zeigt das Motor Drehmoment nicht wie draufsteht den Nennstrom.
An was der Umrichter das Drehmoment fest macht kann ich nicht genau sagen, kommt aber gut hin auch bei größeren Drehzahlen.

[Fritzler]

@ Alex,
wo kricht man denn eine so schöne Prozentanzeige her?

[Alexander470815]

Das ding zeigt normalerweise 0-20mA die Skala ist eigentlich in m/s.
Habe ich zerlegt eine Skala ausgedruckt und eingelegt
Die Skala wurde hiermit erstellt: http://www.abacom-online.de/uk/html/frontdesigner.html

Grüße

[Lars_Original]

Wenn man den Motor aber bei so niedriger Drehzahl mit dem vollen Strom foltert braucht der noch nen Fremdlüfter.


Lars

[Hightech]

Wenn man den Motor aber bei so niedriger Drehzahl mit dem vollen Strom foltert braucht der noch nen Fremdlüfter.


Lars

Oder einen Aufkleber
5 Minuten Kurzbetrieb, wie bei Mutterns Stabwixer.

[Hightech]

Hier der meine FU an besagter Drehbank
http://youtu.be/msw6m-ROAxE
http://www.youtube.com/watch?v=87PRB5RuV_A

[duese]

An was der Umrichter das Drehmoment fest macht kann ich nicht genau sagen, kommt aber gut hin auch bei größeren Drehzahlen.

Am Strom. Drehmoment ist ziemlich proportional zum Strom...

[Alexander470815]

Ja in dem Fall kommt das aber nicht so ganz hin, der Motorstrom verändert sich nicht gleich wie das angezeigte Drehmoment.
Der Motorstrom spielt da sicher mit rein aber nicht als einziger.

@Hightech: Hast du einen Bremswiderstand verbaut?

[Chaoskreator]

@Hightech:
Hat Dein Motor wirklich 5kW?
Das hier ist ein 5,5kW-Motor und der ist fast nen halben Meter lang:
http://www.motor-mauer.de/VEM-Drehstrom ... 3godRVMA5A
Vielleicht täuscht die Größe auch nur etwas auf dem Video.

Das hier ist mein 1,8kW-Motor, am CCE 16A-Stecker kann man die Größe abschätzen:

[Heaterman]

Wenn ich den 1,8-kW-Möller da gerade sehe - braucht man wirklich so einen Wummi an der Bohrmaschine? Ich neige nämlich aus der Erfahrung zum Ja.
Hab damals meinen schwachbrüstigen 270-W-Einphasenmotor gegen einen dreiphasigen 600er mit anhängender Danfoss-FU mit Vektorregelung getauscht, und bin bis heute enttäuscht. Ich kann an der FU schrauben, wie ich will, zum Stehen krieg ich die Maschine immer wieder bei Bohrungen ab 10 mm. Man hat immer wieder anhand des Displays den Eindruck, dass die Nachregelung sich zwar bemüht, aber nichts ankommt. Oder ist der Motor wirklich zu schwach?

[Hightech]

Also ja, der Motor hat 5kW obwohl der so klein ist
Ist ein "Alu-Motor" für Kurzbetrieb, deshalb ist der so klein.
Eine Bremse oder einen Bremswiderstand habe ich nicht, das macht die FU noch so.

An meiner Ständerbohrmaschine hab ich einen 750W Vektor-FU mit 750W Motor, der macht ganz gut Drehmoment
das rutscht meistens vorher der Riemen. Da muss ich dann mal spannen.

Achja, man sollte auch das richitge Übersetzungsverhältniss bei der Riemenscheibe wählen
Denn hohe Drehzahlen sind ja mit der FU kein Problem.

Bei 1 Hz liege ich so bei 60-80U/min