Advies spindelmotor

[bartL]

Mijn vorige machine is nog niet geheel afgerond maar ik ben alvast aan het kijken hoe ik de volgende ga upgraden.
Het betreft hier een bestaande cnc draaibank waarvan ik de gehele besturing ga vervangen, aan de machine hangen namelijk 2 formaat koelkast elektrokasten. 1 voor de voeding en de ander voor de cnc besturing. Met moderne elektronica past dat allemaal makkelijk in de kleinste van deze 2 kasten. Hoe ik de X en Z as en de overige zaken ga regelen weet ik al wel, tot zover geen problemen.
Maar met betrekking tot de spindelmotor hoop ik jullie expertise te kunnen gebruiken.
Op de bestaande machine zit dit spindelmotortje.




Nu heb ik eigenlijk 3 opties in mijn hoofd voor het aandrijven van de spindel, te weten:
- Ik behoud deze motor. Maar hoe ga ik deze in vredesnaam voeden en aansturen?
- Ik vervang hem door een 3 á 4kw AC motor met VFD.
- Ik vervang hem door een 3 á 4kw servomotor met bijbehorende driver. Echter heb ik hier geen ervaring mee dus alle info is welkom.

Welke optie is de beste optie volgens jullie?

[DaBit]

Zie ik die 165VDC nu goed? of is dat alleen de brake?

[bartL]

Zie ik die 165VDC nu goed? of is dat alleen de brake?

Nee en ja.
Het is 115VDC, en ja dat is voor de Brake.
Motor zelf draait op 8VDC-45A met een piekspanning van 30VDC-200A.

[DaBit]

Die waarden moet je anders lezen: je mag de motor continu/oneindig lang stilstaand 15lb.ft aan koppel laten leveren; op dat moment heeft die motor 8VDC nodig bij 45 Ampere.
Heb je tijdelijk stilstaand meer nodig dan mag de stroom pieken naar 200 Ampere, en dan valt er 30V over de windingen en koolborstels.

Hoeveel spanning er nodig is om 3000rpm te draaien zetten ze er niet bij.

[bartL]

Die waarden moet je anders lezen: je mag de motor continu/oneindig lang stilstaand 15lb.ft aan koppel laten leveren; op dat moment heeft die motor 8VDC nodig bij 45 Ampere.
Heb je tijdelijk stilstaand meer nodig dan mag de stroom pieken naar 200 Ampere, en dan valt er 30V over de windingen en koolborstels.

Weer wat geleerd.
Zelf zie ik het niet zo snel gebeuren dat ik deze motor weer goed aangestuurd krijg, hoe denk jij hierover?

Ik zat eens bij die Lichuan motoren te kijken en daar weegt een 3.8kW motor 14.4kg, ik denk dat dit ding wel 3x zoveel weegt.

[Kjelt]

Die 3,8kW Lichuan heeft even snel gespiekt 15Nm, je oude heeft 15 lb ft en dat is 20,3Nm.
Dus zul je naar een 5kW moeten om te vergelijken.

[bartL]

Die 3,8kW Lichuan heeft even snel gespiekt 15Nm, je oude heeft 15 lb ft en dat is 20,3Nm.
Dus zul je naar een 5kW moeten om te vergelijken.

Daar zeg je wat. Ik had op internet gevonden dat de bestaande motoren 5hp hadden. Omgerekend is dat 3.6kw, om die reden kwam ik bij die 3.8kw servo.

[kgerrits]

Wat voor motor dat je kiest hangt uiteraard ook nog af van het beschikbare budget en je wensen/eisen qua performance.

Een servo heeft het voordeel dat je ook in de lage toeren veel koppel hebt, bij een AC motor met VFD is dat wat beperkter.

De bestaande motor heeft als max 3000 RPM. Is dat ook het maximale van je spindel lagers en klauwplaat? Als die hoger kunnen is wellicht een spindel servo motor ook een optie:

https://www.szghauto.com/product/115.html

Dat is een 3.7kW servo met een nominaal koppel van 24Nm wat die kan leveren tot 6000RPM. Max RPM van die motor is 8000. Ik heb de 2.2kW versie op mijn draaibank zitten en ben er erg tevreden mee.

[bartL]

Wat voor motor dat je kiest hangt uiteraard ook nog af van het beschikbare budget en je wensen/eisen qua performance.

Dat is de reden waarom ik alvast eea aan het uitzoeken ben, om te kijken hoeveel het geintje ongeveer zal gaan kosten.

De bestaande motor heeft als max 3000 RPM. Is dat ook het maximale van je spindel lagers en klauwplaat? Als die hoger kunnen is wellicht een spindel servo motor ook een optie:

Wat is het verschil tussen een spindel servo en een gewone servo? Is dat enkel het hogere toerental?

https://www.szghauto.com/product/115.html

Dat is een 3.7kW servo met een nominaal koppel van 24Nm wat die kan leveren tot 6000RPM. Max RPM van die motor is 8000. Ik heb de 2.2kW versie op mijn draaibank zitten en ben er erg tevreden mee.

Dank voor de tip! Heb jij deze via Ali gekocht? Daar kom ik namelijk wel een 2.2kw versie tegen maar niet die 3.7kw variant.
En hoe zit het met de encoder? Zit daar ook een 1ppr uitgang op voor positiebepaling (draadsnijden)?

[kgerrits]

Wat is het verschil tussen een spindel servo en een gewone servo? Is dat enkel het hogere toerental?

Van een spindel servo is doorgaans de rotor inertia een stukje hoger (waarschijnlijk door een andere magneet / wikkeling configuratie). Hierdoor zal deze lagere positionerings performance hebben dan de specifieke servo's die daarvoor bedoeld zijn. Hierdoor zijn er wel hogere toerentallen mogelijk. Voor een spindel in een draaibank/freesbank is het positioneren minder van belang (tenzij je aangedreven gereedschappen hebt op de draaibank, maar ga ik nu even niet vanuit). Voor kleiner werk i.c.m. wisselplaten kunnen toerentallen boven de 3000 RPM heel fijn zijn.

Verder zit er geforceerde koeling op doormiddel van een 220V ventilator.

Wellicht dat er techisch gezien nog meer verschillen zijn, maar daar zullen anderen meer van weten.

Dank voor de tip! Heb jij deze via Ali gekocht? Daar kom ik namelijk wel een 2.2kw versie tegen maar niet die 3.7kw variant.
En hoe zit het met de encoder? Zit daar ook een 1ppr uitgang op voor positiebepaling (draadsnijden)?

Ik heb hem destijds via alibaba besteld, rechtstreeks via de fabrikant SZGH.

Ik heb net even in de manual gekeken en daar heeft de driver voor de encoder A+/-, B+/- en OZ+/- uitgangen, hierbij ga ik ervanuit dat de OZ de index puls is, dus 1ppr.

[bartL]

Ik heb hem destijds via alibaba besteld, rechtstreeks via de fabrikant SZGH.

Net contact gehad met de fabrikant, prijs viel me niet helemaal mee. Of zeg maar gerust vies tegen! Vooral de hoge shipping costs maken het duur, dat is nog eens de halve motor erbij. Ze gaan kijken wat ze daar nog aan kunnen doen, ben benieuwd.

[DaBit]

Zelf zie ik het niet zo snel gebeuren dat ik deze motor weer goed aangestuurd krijg, hoe denk jij hierover?

Dat denk ik ook niet. Aan de andere kant: de voeding ervoor en de aansturing zit al in je kast.

Ik zat eens bij die Lichuan motoren te kijken en daar weegt een 3.8kW motor 14.4kg, ik denk dat dit ding wel 3x zoveel weegt.

Magneten zijn vandaag de dag een stuk sterker dan die stukjes ferriet van vroeger en de laminaties kunnen een stuk dunner. Dat scheelt aanzienlijk in de hoeveelheid ijzer die er nodig is.
Zowiezo zijn Chinezen allergisch voor het gebruik van veel ijzer, want da's duur. Amerikanen compenseren dat wel weer; die denken 'als een beetje goed is, dan is meer nog beter'.

[bartL]

Aan de andere kant: de voeding ervoor en de aansturing zit al in je kast.

Zeker, maar die elektronica is allemaal zo giga groot dat ik dat niet zo zie zitten. Daarnaast heb ik geen idee hoe dat is opgebouwd en wat überhaupt de driver is. (Denk dat daar wel achter te komen zou zijn mocht ik dat willen).

Zowiezo zijn Chinezen allergisch voor het gebruik van veel ijzer, want da's duur. Amerikanen compenseren dat wel weer; die denken 'als een beetje goed is, dan is meer nog beter'.

Haha, dat klinkt bekend ja.

Nu rest mij nog de vraag hoe ik deze motor nu moet vergelijken met een AC servo om de juiste te selecteren. Hoe zit het bijvoorbeeld met het vergelijk in koppelverkoop?
Zoals eerder beschreven geven de specs van de bestaande motor aan dat hij 5HP is. Dit is zo'n 3.6kw. Maar op basis van het koppel zou ik een grotere (zo'n 5kw) moeten selecteren. Normaal zou ik zeggen... bij twijfel, de grootste! Maar laat hier nu juist een enorme sprong in de prijs zitten.

[benkr]

Aan de andere kant: de voeding ervoor en de aansturing zit al in je kast.

Zeker, maar die elektronica is allemaal zo giga groot dat ik dat niet zo zie zitten. Daarnaast heb ik geen idee hoe dat is opgebouwd en wat überhaupt de driver is. (Denk dat daar wel achter te komen zou zijn mocht ik dat willen).

Zowiezo zijn Chinezen allergisch voor het gebruik van veel ijzer, want da's duur. Amerikanen compenseren dat wel weer; die denken 'als een beetje goed is, dan is meer nog beter'.

Haha, dat klinkt bekend ja.

Nu rest mij nog de vraag hoe ik deze motor nu moet vergelijken met een AC servo om de juiste te selecteren. Hoe zit het bijvoorbeeld met het vergelijk in koppelverkoop?
Zoals eerder beschreven geven de specs van de bestaande motor aan dat hij 5HP is. Dit is zo'n 3.6kw. Maar op basis van het koppel zou ik een grotere (zo'n 5kw) moeten selecteren. Normaal zou ik zeggen... bij twijfel, de grootste! Maar laat hier nu juist een enorme sprong in de prijs zitten.

Bedenk dat je een servomotor, zeker de moderne, als je de drive goed instelt kortstondig een factor 3 mag overbelasten, dan zal die 3,6 kW die nominaal zo'n 15 Nm levert al meteen 45 Nm leveren. Dat moet je geen minuten lang doen, maar b.v. 10 seconden is geen enkel probleem.
En welke piekbelasting zal langer dan 10 seconden blijven?
Je moet je wel vooraf gaan afvragen hoe je die motor wil gaan aansturen, is dat met een 0 - 10V signaal van b.v. een potmeter, of met Step/Dir van een CNC controller of b.v. een signaal afkomstig van zo'n ELS controller als Spinningwheels gebruikt.