Autor Tema: Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP  (Leído 30335 veces)

Desconectado dedalo1111

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #30 en: 21 Abril 2012, 09:10 »
Okabum, se me ocurre una idea para tus poleas (sino funciona el riesgo es de cargarte una y tener que reemplazarla... o lo mismo ni eso  ::) ).

Yo estoy diseñando algo parecido pero si dispongo de eje trasero. La idea base es hacer una masa mas-o-menos pesada (sin que llegue a penalizar la aceleración) y fijarla al eje de forma elástica.

Puedes hacer un pequeño vaciado al  interior de la polea motor por el lado externo. Luego mecanizas un disco de hierro con un resalte saliente que encaja en el vaciado pero con libertad de giro. Al disco le puedes respetar si quieres el paso del eje por si has de extraer.

Este disco lo pegas a la polea con silicona "blandita" y para terminar le puedes hacer unos tornillos que fijen el disco a la polea, pero sin apretar... solo para que no se caiga por las revoluciones, de hecho con un poco de juego para que permitan a la masa del disco "bailar" al deformar la silicona (apenas medio milímetro calculo).

El disco puede tener 5-10mm de espesor y quedarte escondido debajo de la tapa.

Salu2
« última modificación: 21 Abril 2012, 09:12 por dedalo1111 »
Fresadora Wabeco F1200E CNC, Torno Warco WM-180, Sierra FEMI 780XL, cortadora porex FDC4

Desconectado dedalo1111

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #31 en: 21 Abril 2012, 11:47 »
Bueno... pues anoche me fuí con el gusanillo y hoy me he levantado ya con la idea  ;D

Se trata de mecanizar una carcasa en acetal, un casquillo de aluminio y ocho cilindros de hierro. El casquillo acopla con el motor y lleva los prisioneros. La carcasa acopla con el casquillo sin forzar (que gire libre) y lleva unos pequeños rebajes para posicionar los contrapesos.





Todo el conjunto se rellena con silicona de moldes, previo encerado del eje para luego poder sacarle fácil.



Una vez seca se saca el casquillo, se límpia ... se le hacen los prisioneros. Se monta en el eje y la carcasa entra a presión... tan solo un tornillo por el otro extremo (sin apretar) y a ver que tal funciona  ::)

Salu2
Fresadora Wabeco F1200E CNC, Torno Warco WM-180, Sierra FEMI 780XL, cortadora porex FDC4

kreutz

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #32 en: 21 Abril 2012, 17:20 »
Manos a la obra!, se supone que los contrapesos giren libremente dentro de los rebajes.

Saludos,

kreutz

jozsef

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #33 en: 21 Abril 2012, 18:55 »
no te preocupes mi teclado también esta en ingles mi idioma paterno es el húngaro y con suerte hablo español, en electrónica hay un circuito que también se llama damper de la época de las válvulas electrónicas, en un hilo anterior mencione el tema de los balanceadores que traen las piedras rectificadoras con tres contrapesos que se auto posicionan pero no pude poner fotos ok.
te mando un abrazo.

kreutz

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #34 en: 21 Abril 2012, 19:53 »
no te preocupes mi teclado también esta en ingles mi idioma paterno es el húngaro y con suerte hablo español, en electrónica hay un circuito que también se llama damper de la época de las válvulas electrónicas, en un hilo anterior mencione el tema de los balanceadores que traen las piedras rectificadoras con tres contrapesos que se auto posicionan pero no pude poner fotos ok.
te mando un abrazo.

Gracias. Tambien hay "stepper dampers" electrónicos  pero su funcionamiento los restringe al diseño de la controladora específicamente. Hay otros dampers también integrados en la construcción del motor PAP en si, por lo que estas soluciones no son para todos. Me alegro de haber traído este tema al foro aunque haya sido indirectamente.

Saludos,

kreutz

jozsef

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #35 en: 21 Abril 2012, 21:39 »
el balanceo dinámico es todo un tema, que a nivel domestico no se tiene muy en cuenta salvo por las ruedas de los autos, en las turbomaquinas hay una protección y medición especifica de vibraciones que controlan los parametros, lo que desconocía totalmente es que los motores pap producen vibraciones dañinas.

kreutz

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #36 en: 21 Abril 2012, 22:56 »
.............. lo que desconocía totalmente es que los motores pap producen vibraciones dañinas.

No precisamente dañinas, las oscilaciones del rotor alrededor de la posición final son consecuencia de su propio principio de funcionamiento "por pasos". Las oscilaciones se convierten en un problema cuando su frecuencia coincide con la frecuencia de resonancia natural del motor y su amplitud y duración es suficientemente grande como para sobreponerse al factor de atenuación inherente al diseño mecánico del mismo y hacerlo entrar en resonancia. Eso no ha sido una limitacion a su uso generalizado en la industria y objetos de consumo como por ejemplo los "floppy drives" y "harddrives" de computadoras. Lo importante siempre ha sido saber como sobreponerse a sus limitaciones.

Una de las tantas formas de minimizar la resonancia fue la invención de los micro-pasos, los cuales (por limitar el tamaño de los pasos) limitan también las oscilaciones, pero no constituyen una solución universal porque la fuerza contra-electromotriz generada durante su funcionamiento (que es proporcional a la velocidad) impide que la corriente siga una forma sinusoidal por encima de cierta velocidad que, dependiendo del voltaje de la fuente de alimentación y la inductancia de los enrollados, cae el la zona llamada de resonancia media. De ahí la necesidad de usar "stepper-dampers" ya sea electrónicos como mecánicos para aumentar el rango de velocidades útiles.

En aplicaciones industriales se prefiere los motores PAP cuando se busca mayor troque de retención y menor costo (la alternativa es usar servo-motores) en aplicaciones de posicionado, pero es ese mismo torque de retención el que contribuye a la resonancia  cuando el motor esta rotando  porque se produce un "ripple" u ondulacion? en la curva torque vs posicion angular del rotor que a su vez depende del numero de polos del motor.

Saludos,

kreutz

« última modificación: 22 Abril 2012, 03:58 por kreutz »

jozsef

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #37 en: 22 Abril 2012, 03:42 »
que digo,que tu madre te enseño muy bien el español técnico dile que la felicito, y de nuevo entonces en nuestro taller domestico talvez nos convenga jugar con la tensión de alimentación, no se me ocurre otro parametro que modificar en el caso entremos en la curva de resonancia?

kreutz

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #38 en: 22 Abril 2012, 03:53 »
Subiendo a bajando la tension de alimentación del motor moveras el rango de velocidades en el que se manifiesta la resonancia media. El español lo estudie en la escuela y todavía trato de leer lo mas que puedo para aprender mas, los años no ayudan mucho...

Exito!

kreutz
« última modificación: 22 Abril 2012, 04:02 por kreutz »

jozsef

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #39 en: 22 Abril 2012, 13:37 »
ok osea que para una instalación dada podríamos intentar atenuar o anular el efecto critico?

kreutz

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #40 en: 22 Abril 2012, 16:03 »
Los problemas de "stalling" (el motor se detiene súbitamente) ocurren cuando casi toda la energía entregada al motor se convierte en vibración producto de la resonancia y se pierde el torque. Si la frecuencia de resonancia del motor coincide con alguna de las frecuencias de resonancia (o sus armónicos) de tu maquina oirás aullidos, sonidos como de rozamiento, chirridos, sentiras temblores, etc. o simplemente el eje se detiene y oirás un aullido en el motor.

Si cambias la frecuencia de resonancia del motor es como sacar de sintonía la radio, los efectos disminuyen y pueden desaparecer a esa frecuencia o velocidad para aparecer a otra velocidad que puede no ser tan critica. Lo importante es saber a que velocidad se manifiestan y si tu maquina puede trabajar por debajo o por encima de la misma no habrá problemas porque aumentas la aceleración y pasara por la velocidad critica tan rápido que no le da tiempo a producir una resonancia.

Como los movimientos al maquinar no son siempre en una dirección y son coordinados, la solución anterior no es siempre posible porque la velocidad en cada eje es dependiente de los otros ejes, entonces no podrás asegurar que no trabaje o trate de hacerlo a la velocidad critica a no ser que limites tus rápidos a menor velocidad. Sin embargo, si usas un método para asegurarte de que no existe una velocidad a la que haya resonancia en tu rango de trabajo puedes estar completamente seguro de que nunca tendrás problemas.

Por eso se paga mas por controladoras con supresión de resonancia activa (electrónica)  y por "stepper dampers", la primera vale mas la pena porque no disminuye el torque efectivo que es el utilizado para acelerar, decelerar y resistir las fuerzas de maquinado sin perder posición. La segunda es una solución de compromiso que puede ser muy efectiva o complementar la primera como es mi caso.

Mis controladoras limitan los efectos de la resonancia porque aplican "morphing" a la corriente de referencia de fase y producen un desplazamiento de la fase del motor en el rango medio de velocidades alrededor de los 5 - 9 rps (El diseño de las controladoras Mardus-Kreutz que he puesto gratis en Internet solo tiene el efecto "morphing" porque son mas sencillas, para hacer uno mismo, pero son igualmente resistentes a la resonancia como lo muestran los vídeos de prueba que puse hace mas de 4 años en Internet).


Saludos,

kreutz

jozsef

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #41 en: 22 Abril 2012, 16:47 »
abusando de tus conocimientos, seria muy loco poner motores en paralelo (acoplados) para lograr mayor fuerza?

kreutz

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #42 en: 22 Abril 2012, 17:30 »
Ese es un tema que se ha debatido desde hace años, el problema es que uno no puede asegurar que ambos motores partan de la misma posición y distribuyan la corriente y torque equitativamente y sobre todo que permanezcan en la misma posición relativa uno del otro, es decir sincronizados dinámicamente. La controladora es "bruta", ella no sabe quien esta consumiendo que parte de la corriente.

La solución es usar una controladora para cada motor y asegurar que los motores están en fase antes de terminar el ajuste del eje correspondiente de forma que no haya una componente de desplazamiento lateral a la hora de utilizarlo, esto se hace energizando los motores para que esten en una de las posiciones de "detent" o paso completo (dependiendo de tus motores estas posiciones están a 1.8 grados o 0.9 grados para motores de 200 y 400 pasos por revolución respectivamente) y despues terminando de hacer el ajuste de perpendicularidad con los otros ejes (teniendo cuidado de no sacarlos de su posicion) con los motores energizados y los husillos /tuercas (o transmisión equivalente) en la misma posición en ambos de ellos. Hay que garantizar que ambos husillos/tuercas  (o transmisión equivalente) tengan el mismo paso con muy poca tolerancia y minimo "backlash".

Cuando se usa una controladora para cada motor se usa un "splitter", ya sea en software o hardware, para asegurar que los pulsos de comando llegan simultaneamente a ambos de ellos. Hace años hice un diseño de un "splitter" sencillo que es de dominio publico y esta en CNCzone, si le interesa a alguien me dejan saber y les envio o publico los archivos para beneficio de todos los interesados.

Saludos,

kreutz
« última modificación: 22 Abril 2012, 17:36 por kreutz »

kreutz

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #43 en: 22 Abril 2012, 17:44 »
Creo que estamos abusando del tema principal del hilo, quizas pudieramos abrir otro hilo para hablar de la resonacia y de los motores PAP y controladoras en general o quizas sea bueno que esta informacion permanezca aqui, lo dejo a votacion o consideracion de los moderadores.

Saludos,

kreutz

jozsef

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Re:Stepper damper, reductores de armónicos para motores PAP
« Respuesta #44 en: 22 Abril 2012, 19:35 »
ok seria bueno para todos hilar fino en dos puntos, motores pap y balanceo dinámico, por separdo ya que son temas muy amplios, y si algún integrante del foro a trabajo en análisis de vibraciones seria bueno que comente sus experiencias