HF Freesspindle 0-24000RPM

[DaBit]

Ik had op de BF20 een 3kW watergekoelde Chinees. Met wat optimalisaties op de HuanYang VFD (V/f curve aangepast zodat er ook bij lage toerentallen nog voldoende stroom naar de motor ging; de Chinezen zijn wat zuinig met koper dus de DC weerstand van die windingen is vrij hoog) kon ik daarmee toch nog makkelijk 6mm gaten in staal boren en 10mm gaten in alu. Beiden doe je met slechts een paar duizend RPM hooguit.

[benkr]

Ik zat er op te wachten, ik wist dat DaBit hier al eerder iets over had geschreven maar kon het niet terugvinden.
Het instellen van zo'n VFD is nog niet het allermakkelijkst, soms lukt het in een keer, soms ben je er even zoet mee en heb je hulp nodig om het goed te krijgen, ik spreek uit ervaring wat dat betreft, ik kreeg die van mij ook niet goed zonder hulp.

[Sven]

Dat klinkt een beetje als "De ene hield de tegenstribbelende vfd vast terwijl de ander de instellingen aanpaste" ; )

Don't mess with people from the Zone!
Resistance is futile. You will be assimilated.

Ik draaf een beetje door.

[andrefc101]

Ik draaf een beetje door.

En niemand kan er een touw aan vastknopen!

[benkr]

Andre, je weet toch dat je zo'n motor niet met een touw aan je machine moet knopen, dat gaat gegarandeerd fout!

Waar het hier om gaat is dat je ook bij lagere toerentallen nog best wat met zo'n motor kunt doen, en met duim en wijsvinger stilhouden hoeft helemaal niet dus.

Zoals DaBit ooit riep: als je dat ding wilt laten werken moet je 'm wel te vreten geven.

[karangetang]

Jack voor jou uccnn systeem is er toch een speciale Huan/Yang VDF plugin?

[DaBit]

Ja, de standaard-instelling voor de V/f curve van die HuanYang VFD's is een beetje conservatief. Als je dan 3000rpm of nog lager gaat draaien loopt er amper stroom door de motor, en zonder motorstroom ook geen magneetveld en geen koppel. Daarom worden die spindels ook amper warm bij de meesten.

Dat kun je verbeteren door de motor bij lage toerentallen iets meer spanning te geven. Zie manual, pagina 28. Motorstroom kun je op je displaytje krijgen, wat de spindel hebben mag staat erop.

Ga je dat soort geintjes doen, dan word je spindel wel warm en produceer je al gauw 200-300W aan warmte. Dan heb je de waterkoeling echt wel nodig.

Nog beter is een 2e hands A-merk VFD te gebruiken die ook op 400Hz nog vectorsturing/field oriented control kan. Kost niet zo gek veel meer dan een HY, alleen heb je dan al heel gauw dat je voor 10 Ampere motorstroom uitkomt op de 400V/3fasen modelletjes.

[JackBerkhout]

Ik ga zoeken naar een 1.5 kW spinde met waterkoeling. Ik zag ze met 1.5 kW mini VFD (past in de kast). De VFD instellingen zijn appeltje-eitje, denk ik.

[JackBerkhout]

Jack voor jou uccnn systeem is er toch een speciale Huan/Yang VDF plugin?

Dat weet ik niet, waar is die plugin voor?
Ik converteer een 5V PWM signaal naar 0-10V. Is dat niet universeel voor de meeste VFD's?

[assink]

Is het dan verstandig om op zoek te gaan naar een VFD van danfoss/yuasa/hitachi bijvoorbeeld. Biedt dit nog meer voordelen dan koppel bij lage toerentallen?

[JackBerkhout]

Voor de VFD, wil ik kiezen voor de "mini size" Taishi, die past nog mooi in mijn cabinet.
Die combineer ik dan met een 1.5kW 65mm watergekoelde spindel.
De aansturing naar de VFD hoef ik niet aan te passen (0-10V).
De afbeeldingen in instellingen komen overeen met Huanyang VFD's.
Ik heb al een idee hoe ik de VFD wil instellen, maar er komt ook wel wat testwerk bij kijken als ik de spullen binnen heb. Want per versie (ook firmware) kunnen zaken iets anders uitpakken.
Online kom ik soms wel vreemde (slechte of foute) instellingen tegen voor 400Hz spindels...
Ook was er iemand die PD142 (de stroom) hoger instelde dan gespecificeerd was voor de spindle motor vanwege verlies in de kabel! Alsof de stroom niet overal gelijk blijft in de kabel. Er zal alleen een verwaarloosbare spaningsval optreden.
En ik kom voor mijn gevoel (onnodig?) hoge PD041 (carrier frequency) instellingen tegen hier en daar.
Om te zorgen dat de de IGBT's (het zijn geen Thyristors of FET's!) niet te warm worden, zou ik PD041 niet al te hoog kiezen.
Als IGBT's sperren loopt er geen stroom doorheen, dus wordt er geen vermogen in gedispeerd, en als ze volledig in geleiding zijn is de stroom wel groot, maar de spanning erover erg laag, dus wordt er ook dan weinig vermogen in gedispeerd. Maar op het moment van in- en uitschakelen staat er zowel een hoge spanning overeen en loopt er een grote stroom doorheen, dus wordt er een (zeer) kort moment juist veel vermogen gedispeerd. Bij een setting van 15 (20kHz), wordt er (let op) 40.000 keer per seconde veel vermogen gedisipeerd. Kies je bijvoorbeeld de waarde 3 (4kHz), dan scheelt dat ongeveer een factor 5 in warmte in de IGBT's. Dat kan je mooi een VFD besparen.
Ook voor de V/f curve (PD005-PD010) heb ik wel ideeen, maar daar is dus wat testwerk voor nodig.
Als het zover is zal ik de instellingen wel vermelden.

[JackBerkhout]

Ik heb de watergekoelde 1.5kW spindle en VFD binnen. De VFD heb ik al ingesteld.
Ik gebruik dit waterpompje:
http://www.ebay.nl/itm/131935419010

Deze pomp moet in 15 cm water staan, staat in de "handleiding".
Ik heb een mooi klein kunstof bakje gevonden waar de pomp in past.
Eigenlijk is het een mini-aquarium, maar ik laat er geen visjes in.
Er komt een level-switch, een flow sensor en digitale temperatuur sensors bij. Zo kan ik zien dat de koeling in orde is. Ook komt er een radiator met fans tussen om de warmte af te voeren, zadat de warmte niet kan accumuleren.

De VFD stuur ik via RS485 aan vanuit UCCNC, aan/uit en toerental, werkt goed.
Als ik S op 6000 zet (100Hz) dan geeft de VFD op het display van de frequentie precies hetzelde getal aan wat in % override (potmeter) heb. Alleen zit er een lower limit aan het toerental, zodat de spindle niet te langzaam gaat draaien.

Wat informatie daarvoor:

UCCNC Huanyang VFD Plugin by Dan911
https://www.youtube.com/watch?v=jmdV3Y_ffyo&t=1s

I'm using a USB to RS485 converter from Amazon:
https://www.amazon.com/gp/product/B00NK ... UTF8&psc=1

I'm not using this driver in Windows 10 Pro x64 (no need to install it):
http://www.wch.cn/download/CH341SER_EXE.html

The plugin can be found in this thread or on my website:
http://www.cnczone.com/forums/uccnc-con ... lugin.html

[JackBerkhout]

Voor wie er wat aan heeft, dit is de configuratie van de Huanyang VFD voor een 1.5kW (watercooled) spindle.
De VFD is een Huanyang HY01D523B.
Deze spindle is 1.5kW, 220V, 7A, 0-400Hz, 2-polig.
De VFD wordt via een USB naar RS485 stick aangestuurd (slechts een kabeltje met twee draadjes naar de VFD).
Het laagste toerental wordt door UCCNC geregeld (4000RPM in mijn geval).

PD13: 08 (Factory reset, Only use this to set VFD to Factory Default Settings)

PD000: 0 (Enter programming)
PD001: 2 (Enable commands on port RS485)
PD002: 2 (Enable speed control on port RS485)
PD003: 400.00 (Default frequency)
PD004: 400.00 (Rated frequency)

Vf curve (iets aangepast)
PD005: 400.00 (Maximum frequency)
PD008: 220.0 (Maximum voltage)

PD006: 010.00 (Intermediate frequency)
PD009: 036.0 (Intermediate voltage)

PD007: 001.00 (Minimum frequency)
PD010: 008.0 (Minimum voltage)

PD011: 000.00 (Minimum allowed frequency)
PD014: 5 (Accel. Time)
PD015: 5 (Decel. Time)
PD023: 0 (Disable reverse rotation)
PD026: 0 (Decelerating stop)
PD041: 03 (Carrier Frequency 4kHz)
PD044: 02 (FOR function)
PD070: 0 (speed will be controlled by an input voltage between 0-10V)
PD071: 20 (Speed control responsiveness)
PD072: 400.00 (High-end frequency)
PD073: 000.00 (Low-end frequency)
PD124: 000 (Overtorque detect (%))
PD125: 01.0 (Overtorque detect time)
PD141: 220.0 (Rated motor voltage: 220V)
PD142: 7.0 (Rated motor current: 7.0A)
PD143: 02 (Number of motor poles: 2)
PD144: 3000 (RPM at 50Hz: 3000.)
PD145: 3.0 (Auto Torque Compensation: 3.0%)
PD163: 1 (Address 1)
PD164: 1 (Baudrate 9600)
PD165: 3 (Databits: 8, Parity: None, Stopbits: 1)

De Vf curve is iets aangepast bij mij, misschien is dat voor luchtgekoelde spindels niet aan te raden.


De grafiek heb ik hier gevonden:
http://www.cnczone.com/forums/spindles- ... speed.html

De onbelast gemeten stromen zien er netjes uit, lijkt mij:
RPM Amps
4000 1.7
5000 1.2
6000 0.8
7000 0.9
8000 0.7
10000 0.7
12000 0.8
16000 0.8
20000 0.5
24000 0.5

Mvg,
Jack.

[JackBerkhout]

De spindel is nu operationeel, de VFD wordt via RS485 aangestuurd.

Tijd voor wat foto's.

De 65mm 1.5kW spindel gemonteerd.

Radiator in retourleiding van het koelwater, zodat de warmte niet accumuleert.
Rechts van de meters is ook een flow indicator.
De level switch voor het koelwater moet nog gemonteerd worden.

Temperatuurmeters (in/uit).