Choix servo pour une machine lourde...

[Jules63]

Je possède déjà une machine qui va bien, avec des servos mavilor (moteur à disque) de 1.1kw DC ; pilotés par des DG4S16035.
Je déplace une table de 300kg + la pieces à usiner à 8m/min, avec de fortes accélérations.

Je voudrais passer à la gamme au dessus pour une autre machine, encore un peu plus lourde, ces drivers sont-ils plus puissant ?
Merci pour vos retours !

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Vu que j'ai aussi quelques moteurs AC, je pourrais n'acheter que le driver :

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[Luo Lan]

Je pense que le JMC est un moteur pas à pas hybrid, un moteur pas à pas avec 3 bobines au lieu de 2 ce qui permet de voir UVW sur les drivers. Ce sont des drivers et moteurs pas à pas qui fonctionnent en 220V AC d'après ce que j'ai compris pour les drivers concernant l'électronique de puissance cela mélange la technologie de pilotage des moteurs pas à pas et des variateurs VFD mais si quelqu'un de plus calé que moi sur le forum peut ajouter des précisions.
C'est écrit servo car il y a un codeur derrière le moteur qui va demander au driver de redonner les pas éventuellement perdus.
Mais le pilotage doit se faire je pense en DIR et STEP donc pas besoin de s'embêter avec le PID.
Je pense que ces moteurs pas hybride dit servo doivent avoir beaucoup de puissance car alimenté en 220V AC cela me semble une alternative aux vrais servo en plus simple.

Le DYN4 AC par contre semble un servo classique. Est ce que c'est possible de mixer des moteurs servo et drivers servo de différentes marques ? certains on déja fait sans que cela pose de problème ? J'ai l'impression que contrairement aux moteurs pas à pas chaque constructeur fait un peu ses servos à lui.

Je manque d'expérience comme toi pour ce matériel et attend celles des autres membres du forum

 

[arba]

8m/min c'est pas très rapide. C'est quoi de fortes accélérations en chiffres?
Le servo se choisit après avoir défini les vitesses et accélérations maximum, en fonction du mécanisme (diamètre et pas de la vis à bille), friction du guidage (rails prismatique? glissières?), et pour finir en fonction de l'inertie totale.

 

[Jules63]

8m/min c'est pas très rapide. C'est quoi de fortes accélérations en chiffres?
Le servo se choisit après avoir défini les vitesses et accélérations maximum, en fonction du mécanisme (diamètre et pas de la vis à bille), friction du guidage (rails prismatique? glissières?), et pour finir en fonction de l'inertie totale.

Bah tu les vois pas, tu les entends pas, tu sens pas qu'il y a une rampe... Tu as l'impression que c'est direct. D'ailleurs, ça secoue la machine quand tu as 200-300kg sur la table...

Dailymotion

www.dailymotion.com

 

[arba]

Bah tu les vois pas, tu les entends pas, tu sens pas qu'il y a une rampe... Tu as l'impression que c'est direct. D'ailleurs, ça secoue la machine quand tu as 200-300kg sur la table...

OK mais il faudra déterminer d'une manière ou d'une autre l'accélération pour dimensionner les servos.

 

[Jules63]

OK mais il faudra déterminer d'une manière ou d'une autre l'accélération pour dimensionner les servos.

C'était pas vraiment ma question... Je voulais juste savoir, si un servo DC de 1500W piloté par un drivers de 160v et 35A serait plus ou moins performant qu'un ensemble drivers/moteur 3 Phases Nema42 20Nm.

Je ne connais pas du tout les servos AC alors que j'ai utilisé les servo DC depuis 15 ans.
Si quelqu'un a plus d'expérience que moi, merci pour son partage...

Je ne souhaite pas acheter de moteur AC 3 phases ; j'en ai déjà plusieurs, de 0.25 a 4.5kw
J'ai autant de moteur DC, dans la même gamme de puissance.

Il serait dommage d'acheter un driver AC juste pour tester et comparer, et puis, pour comparer des servo de grosses puissance, on pince pas l'axe avec les doigts et un chiffon... Ca prend un peu plus de temps ; d'ou ce post.

 

[Jules63]

8m/min c'est pas très rapide. C'est quoi de fortes accélérations en chiffres?
Le servo se choisit après avoir défini les vitesses et accélérations maximum, en fonction du mécanisme (diamètre et pas de la vis à bille), friction du guidage (rails prismatique? glissières?), et pour finir en fonction de l'inertie totale.

Quand tu arrives à déplacer 300kg + 400kg de pièce à usiner à 8m/min avec des accélérations sous 600ms tu arrives à la limites de 1100W du mavilor qui encaisse les 15A du drivers.

Ca, je saurais pas le calculer, mais j'ai une machine qui me le prouve tous les jours !

 

[arba]

En partant du principe que "servo DC" = moteur à balais et "servo AC" = moteur sans balais.
À puissance égale un moteur sans balais est plus compact/efficient/silencieux/durable qu'un moteur à balais.

Après toute la différence se fait dans la résolution du codeur et les performances du variateur. Toujours en restant dans les généralités les variateurs modernes (pas le bas de gamme chinois évidemment...) sont bien plus performants que les anciens.

Si tu veux essayer un moteur PMAC avec un variateur générique (qui ne fonctionne pas seulement avec les servomoteurs du même fabriquant) tu as 2 gros problèmes:
- il faut connaitre le type exact du codeur et si celui-ci est compatible avec le variateur.
- il faut connaitre toutes les caractéristiques du moteur (la plaque signalétique ne suffit pas).

Un example des paramètres requis sur un variateur Kollmorgen AKD:

 

[Jmr06]

Au vu des courbes, le moteur pas à pas développe 6 N.m à 1000 tr/min. Cela fait :
6* 2 *3.14*1000/60 = 630 W environ.
Je ne pense pas que ce soit plus puissant qu'un servo de 1100W.
Et le couple s'écroule à haute vitesse, pas certain que ça permette d'aller à 8 m/min.
Peut-être plus accélération initiale qu'un servo, car du couple à basse vitesse, mais très rapidement limité en vitesse de déplacement.

 

[Jules63]

tu as 2 gros problèmes:
- il faut connaitre le type exact du codeur et si celui-ci est compatible avec le variateur.
- il faut connaitre toutes les caractéristiques du moteur (la plaque signalétique ne suffit pas).

- Je me débrouille en électronique, je pourrais mesurer l'impédance et l'inductance des moteurs sans problème. Le reste est toujours noté sur la plaque.
- Le codeur, je ne cherche même pas à savoir ce qui est monté. Je remplace direct par un encodeur A+A-B+B- ; ça vaut 40 balles...

 

[Jules63]

Au vu des courbes, le moteur pas à pas développe 6 N.m à 1000 tr/min. Cela fait :
6* 2 *3.14*1000/60 = 630 W environ.
Je ne pense pas que ce soit plus puissant qu'un servo de 1100W.
Et le couple s'écroule à haute vitesse, pas certain que ça permette d'aller à 8 m/min.
Peut-être plus accélération initiale qu'un servo, car du couple à basse vitesse, mais très rapidement limité en vitesse de déplacement.

Je ne vois pas de quoi tu parles... mais, oui, un servo DC est meilleur partout, en acc comme en vitesse, on est OK.

 

[Jmr06]

Je ne vois pas de quoi tu parles...

Le lien de ton premier post ! Il y a les courbes du moteur que tu présentes (celle en vert) :

 

[Jules63]

Ahhhh ok ok.
Je me dis toujours que c'est bidon les courbes des trucs chinois ! lol Je devrais pas, ils sont de plus en plus fort nos amis chinois !

L'idéal serait de tester sur un axe, mais que de taf !
Je cherche des vidéos avec des CN un peu lourde, pilotées par ces drivers/moteurs, mais je trouve que des tests ou l'on voit tourner le moteur...

 

[gaston48]

Je ne vois pas de quoi tu parles...

Dans ton premier post, tu cites 2 liens qui ne sont pas comparables !
l'un concerne un "servo" moteur pas à pas, servo car c'est un pas à pas asservie en position
l'autre un driver de servo-moteur AC brushless
A puissance égale, les 2 technologies ne se mettent pas en œuvre de la même façon.
Le pas à pas intègre une sorte de réducteur électromagnétique par le nombre de ses pôles
il est avantageusement accouplé à une vis à billes à pas très rapide ou un pignon et sa crémaillère ...
En revanche si on veut exploiter la même puissance nominale d'un servomoteur DC ou AC il faut
le faire tourner à sa plus haute vitesse ou il dispose encore de son couple nominal, (toujours inférieur au couple d'un pas à pas à basse vitesse) il doit donc être accouplé à une vis à bille à pas fin ou à un réducteur à courroie cranté ou engrenage avant
de s'accoupler au même organes que ceux d'un pas à pas

En pratique, les résultats peuvent être équivalents en terme d'accélération, de précision de positionnement ou
d'erreur de poursuite.

 

[Jules63]

Super intéressant, même si je ne suis pas du tout d'accord avec toi, néanmoins, cette partie là, je la maitrise parfaitement.
J'ai mal formulé, donc, je repose mieux ma question :

On fait quoi, quand on a plus assez de puissance avec un servo drive DC de 160V et 35A

 

[fred03800]

Pas d'info sur cette video, mais c'est clairement du AC !
Pas sur de pouvoir faire la même chose avec du PaP ou PaP hybride

a vue d'oiel la table est en alu de 25-30mm (10kg?,une belle masse a cette vitesse)
les VaB en pas de 10 ou 20mm branché en direct sur le servo

 

[Jmr06]

On fait quoi, quand on a plus assez de puissance avec un servo drive DC de 160V et 35A

Pour moi, on fait un peu de calculs pour avoir une idée d'ordre de grandeur du moteur qu'il te faut.
Pour ça, il faut avoir les données d'entrée :
- Masse à déplacer : tu parles de passer à plus gros que 300 kg+masse de la pièce. C'est quoi, 800 kg ?
- vitesse max : tu parles de 8 m/min. Je suppose que c'est la vitesse rapide hors usinage.
- il faudrait aussi la vitesse en usinage avec l'effort de coupe.
- accélération : tu parles de fortes accélérations, c'est à dire ? Est-ce 1 m/s2 ?
- type de glissières : je suppose que c'est sur patins à rouleaux, à confirmer.

Avec ces données, on peut déterminer un ordre de grandeur du moteur, de la vis et du couplage entre les deux. Sans, on reste dans les vagues des réponses.

 

[Jules63]

Pour moi, on fait un peu de calculs pour avoir une idée d'ordre de grandeur du moteur qu'il te faut.
Pour ça, il faut avoir les données d'entrée :
- Masse à déplacer : tu parles de passer à plus gros que 300 kg+masse de la pièce. C'est quoi, 800 kg ?
- vitesse max : tu parles de 8 m/min. Je suppose que c'est la vitesse rapide hors usinage.
- il faudrait aussi la vitesse en usinage avec l'effort de coupe.
- accélération : tu parles de fortes accélérations, c'est à dire ? Est-ce 1 m/s2 ?
- type de glissières : je suppose que c'est sur patins à rouleaux, à confirmer.

Avec ces données, on peut déterminer un ordre de grandeur du moteur, de la vis et du couplage entre les deux. Sans, on reste dans les vagues des réponses.

Merci de tenter de m'aider, c'est sympa, mais moi, je n'ai jamais fait aucun calcule, et je ne saurais pas les faire.
J'ai juste fabriqué plusieurs machine à commande numérique qui fonctionne parfaitement bien, et j'arrive à une limite : la puissance des servos.

Je cherche donc plus puissant. Si je monte à 80m/min, c'est parfait, mais je ne veux pas être au dessous de ce que je connais et utilise chaque jour.

Le lien de la vidéo de Fred03800 me prouve que les servo AC sont bien meilleurs que les PàP (même en boucle fermé) ; mais pas meilleur que mes servos DC.

 

[gaston48]

On fait quoi, quand on a plus assez de puissance avec un servo drive DC de 160V et 35A

Tu accouples 2 servo-moteurs ! ça n'est pas une plaisanterie ...
Accouplés d'une façon coaxiale ou en parallèle avec poulies et courroie crantée rapport 1/1
Tu doubles la puissance installée et donc le couple.
Pour un moteur, la charge sera divisée par deux

 

[Jules63]

Tu accouples 2 servo-moteurs ! ça n'est pas une plaisanterie ...

lol J'aime pas trop les bidouilles, il existe des CN rapides et précises, sans doubler les moteurs sur chaque axe.
Il suffit de trouver le matos, peu de bricoleur s'y collent, et je comprends, quand on s'en sort déjà pas avec des classiques PàP, autant pas tenter des trucs exotiques.
Je pense commander un driver AC entre 3 et 4.5K chez pana ou mitsu pour tester. Je devrais être un peu au dessus de mes servo DC.
Peut-être aussi un petit driver AC chinois, pour tester un tout petit servo Omron de 200W.

 

[gaston48]

lol J'aime pas trop les bidouilles, il existe des CN rapides et précises, sans doubler les moteurs sur chaque axe.

Tu dis avoir tout un stock de servo DC , c'est la solution la plus économique

On fait quoi, quand on a plus assez de puissance avec un servo drive DC de 160V et 35A

pas assez avec 1, tu en en accouples 2 !
Toute autres solution demande de caractériser tes moteurs DC actuel, il possède une signalétique avec
leur couple et tension nominaux avec un rpm maxi. Tout autres solutions DC ou AC aux caractéristiques
supérieures te donnerons des performances supérieures... normalement, car encore une foi, si tu
n'exploites pas la puissance disponible, les résultats peuvent être inverses. Intervient l'inertie
du rotor par exemple.

 

[Jmr06]

Merci de tenter de m'aider, c'est sympa, mais moi, je n'ai jamais fait aucun calcule, et je ne saurais pas les faire.

Ho ça, on peut toujours les faire à ta place ces calculs, le forum est fait pour ça.
J'ai aussi un tableau Excel qui fait ces calculs et que je pourrais te refiler.

Après, on peut toujours faire au feeling, par essais/erreurs. Mais ça, moi, je n'en suis pas capable, je n'ai pas de feeling. Chacun ses handicaps.

 

[Jules63]

Tu dis avoir tout un stock de servo DC , c'est la solution la plus économique

J'ai aussi quelques servo AC

 

[Jules63]

Ho ça, on peut toujours les faire à ta place ces calculs, le forum est fait pour ça.
J'ai aussi un tableau Excel qui fait ces calculs et que je pourrais te refiler.

Après, on peut toujours faire au feeling, par essais/erreurs. Mais ça, moi, je n'en suis pas capable, je n'ai pas de feeling. Chacun ses handicaps.

J'ai un servo de 3.8kw, dès qu'un driver mitsu compatible se présente sur ebay, je commande.

 

[arba]

Je sais pas quel genre de machine tu as en tête, mais un servo de 3.8kW c'est monstrueux.
Pour référence avec un servo AC 3kW tu bouges sans problèmes une masse d'1T à 30m/min et 0.5g d'accélération, avec une vis à bille au pas de 10.
D'ailleurs toute la puissance du servo sert presque uniquement à l'accélération. En réduisant l'accélération à 0.2g tu déplaces la même chose avec un servo de 1.5kW.

 

[Jules63]

Excellent, merci,
C'est exactement ce que je souhaitais savoir.
Ca correspond parfaitement à mes observations.
Je suis donc dans la bonne direction !

 

[Blakk]

Je sais pas quel genre de machine tu as en tête, mais un servo de 3.8kW c'est monstrueux.
Pour référence avec un servo AC 3kW tu bouges sans problèmes une masse d'1T à 30m/min et 0.5g d'accélération, avec une vis à bille au pas de 10.
D'ailleurs toute la puissance du servo sert presque uniquement à l'accélération. En réduisant l'accélération à 0.2g tu déplaces la même chose avec un servo de 1.5kW.

Salut,

Par avance, désolé pour le petit hors-sujet.

Pourrais-tu expliquer comment tu arrives à ce calcul ?
J'essaie de déterminer si les servos de ma CNC sont bien adaptés et ce que je peux en tirer.
Merci !

 

[arba]

Je crois que j'avais utilisé le logiciel Yaskawa "SigmaSelect"

 

[mpvue91]

Voici quelques formules pour faire ce type de calcul
Désolé ce n'est pas un logiciel et en plus il faut connaitre un peu d'anglais technique

https://www.usinages.com/resources/cnc-calcul-et-choix-dun-moteur-pas-a-pas-manuel.6275/download

 

[Blakk]

Je crois que j'avais utilisé le logiciel Yaskawa "SigmaSelect"

Merci !
J'avais commencé à bidouiller dessus, mais il y avait pas mal de questions auxquelles je ne savais pas répondre