Зарегистрироваться

Шпиндель с водяным охлаждением на 1,5кВт и 24000 об/мин для ЧПУ фрезера


Быстрообзор очередного оборудования для ЧПУ фрезера или опять из серии «смотрите, что я купил»
Оборудование крайне специфическое и узкоспециальное.
Двигатель-шпиндель с патроном ER11 для ЧПУ фрезера, причем с жидкостным охлаждением.
Несколько фотографий и дополнительная информация под катом

Приветствую всех!
Постараюсь кратко рассказать про достаточно мощный и при этом весьма бюджетный шпиндель для ЧПУ, с жидкостным охлаждением, который подойдет для ЧПУ деревообрабатывающего станка-фрезера.

Собственно говоря, побудило написать обзор два фактора.
Во-первых, это совсем недавний обзор от ув. Jager Шпиндель с водяным охлаждением и обсуждение в этом обзоре.
А во-вторых, флешсейл на шпиндель 1.5kW, фактически продается за полцены ($99.99), при нормальной стоимости подобных товаров около $200

Собственно говоря, шпиндель был приобретен по аналогичной предыдущей распродаже в июне, пока лежит, так как для использования предполагает наличие специального частотного преобразователя (VFD — variable-frequency drive) и насоса для охлаждающей жидкости. И если подключить шпиндель при наличии проточной водопроводной воды — можно, то питаться от сети 220В/50Гц он не сможет. Нужны будут 3 фазы с частотой до 400Гц.

Характеристики:
Мощность: 1,5кВт
Напряжение питания: 220VAC
Частота питания: 0-400 Гц
Скорость вращения: 0-24000 об/мин
Максимальное биение: 0.01 мм
Размер двигателя: 80 мм x 188 мм. Внимание, в лоте неправильно указан диаметр! не 65мм, а 80мм!
Цанговый патрон: типа ER11, для 6 мм
Тип гайки: ER11-A
Тип управления: изменение частоты и величины питающего напряжения
Тип охлаждения: Жидкостное
Тип электрического разъема: GX16
Смазка: Высокотемпературная смазка
Масса шпинделя: 3 кг
Масса упаковки: 4 кг
Возможная область применения: деревообработка, мебельное производство, художественная резьба по дереву или народные промыслы, металлообработка, изготовление пресс форм, изготовление ювелирных изделий, производство мастер моделей, раскрой ДСП и резка листовых материалов, моделирование и резка заготовок для масштабных моделей, изготовление радиоуправляемых моделей, производство сувенирной и рекламной продукции, производство наружной рекламы.

Несколько слов про VFD

Частотный асинхронный преобразователь частоты служит для преобразования сетевого трёхфазного или однофазного переменного тока частотой 50 (60) Гц в трёхфазный или однофазный ток, частотой от 1 Гц до 800 Гц.
(Цитата отсюда)
Фактически установкой через дисплей или шину данных можно управлять направлением вращения, стартом-остановкой, частотой (и мощностью, то есть напряжением) на двигателе. Плюс, в зависимости от модели частотного преобразователя, присутствуют в большом количестве различные настройки (ограничивающие и т.п.)

Фактически, нам нужен самый дешевый частотный преобразователь на 1,5кВт, желательно однофазный (преобразователь сам делает на выходе три фазы), который проще использовать в «бытовых» условиях.

Теперь про насос. Я купил самый простой насос для ЧПУ техники. Он погружного типа, на 75Вт и около 3 кубов в час. Подходит для шпинделей на 1,5кВт, 2,2кВт, а также для охлаждения лазерных СО2 труб.


Теперь про посылку. Получил курьерской службой, я думаю это лучший вариант, так как Почта России размотала бы такую тяжелую коробку (ну или было бы сильно дороже).

Собственно говоря, масса почти 4 кг

Упаковано в плотную пенопластовую коробку, замотано скотчем.

Внутри — шпиндель с цанговым патроном ER11, и разъем для подключения (кабельная часть).

Для электрического подключения используется разъем типа GX16 (4 контакта), так называемые «авиационные» разъемы, которые обеспечивают защиты от пыли и влаги. На самом деле обычный промышленный разъем.

Контакты «1 »,«2 »,«3» подключаются к частотному преобразователю (U, V, W), контакт «4» — к заземлению (общий провод, GND)

Внешний вид разъема GX16


Для подключения водопровода есть два фитинга, вход и выход. Для удобства можно купить силиконовый шланг, как вариант — армированный силиконовый шланг.

Механически шпиндель устанавливается на специальных захват-кронштейн (clamp) для 65мм 80мм. По маркировке размер 80 мм на 188мм.

Размер шпинделя: 20 см по высоте, плюс высота патрона и разъемов-фитингов. Диаметр 80мм.

Диаметр 80мм.

Для установки фрез используется цанговый патрон типа ER11 (chuck)

Вот фото со снятой гайкой ER11A

Гайка отдельно. В комплекте только одна цанга. Остальные можно докупить (Er11 spring collet)

Ну и фото маркировки на двигателе. Присутствует метка направления вращения и напоминание о режиме питания двигателя (400Гц)

Сам двигатель очень увесистый, видны следы обильной смазки. При вращении практически нет посторонних звуков — двигатели с жидкостным охлаждением одни из самых тихих.
Собственно говоря, я сейчас нахожусь на стадии выбора частотного преобразователя для шпинделя.

Приведу несколько примеров работы с аналогичным двигателем.
Во-первых, неплохой способ проверки двигателя дома. Подключаем проточную воду к шлангам, подачу к шпинделю. Обратку — в раковину. Плюс однофазный частотный преобразователь (инвертер VFD). Выставляем на нем минимальное вращение, подаем команду на запуск.

И пример фрезеровки на ЧПУ

Обработка алюминия

Дополнительная информация по работе шпинделя и VFD



Собственно говоря, у меня все.

P.s. По частотным преобразователям много информации, но правда и настроек много. Достаточно изучить основные, необходимые для запуска.

UPDATE: Внимание, в лоте неправильно указан диаметр! не 65мм, а 80мм!
Да и длина тоже, не 195мм, а 188мм (маркировка на корпусе верная, описание — не верное)
+
avatar
  • nemoi13
  • 28 августа 2017, 08:01
0
Хорошая штука. Надо себе завести гараж с чпу фрезером и пилить там всё что захочу.
+
avatar
0
Можно как у меня, без гаража, но на балконе. Детям не сильно мешает, так как с жидкостным охлаждением шпиндель достаточно тихий. Соседи правда жалуются иногда)))
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 08:33
0
желательно однофазный (преобразователь сам делает на выходе три фазы), который проще использовать в «бытовых» условиях.
Зависит от двигателя. Если двигатель на 380V придётся ставить трёхфазный частотник (сам по себе повышать входное напряжение не может)
+
avatar
0
Может. Там всеравно 220.
Просто из одной фазы три получается
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 09:30
0
Если двигатель 3х220В 1,5кВт подключать к частотнику 3х380В, придётся его брать минимум на 2,2кВт ибо двигатель потребляет больший ток
+
avatar
0
5-7 ампер по фазе, зависит от нагрузки.
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 10:03
0
Может.
Не может частотник повышать напряжение.
НИКАКОЙ
+
avatar
  • exe
  • 28 августа 2017, 10:27
+2
оно из основных свойст частотника — компенсация оборотов при повышении нагрузки на шпиндель — частотник может регулировать момент шпинделя, а поскольку частота вращения асинхронника зависит лишь от частоты подаваемого на обмотки трехфазного переменного тока, а вот мощность, развиваемая на валу, точнее крутящий момент, от тока в обмотках…
+
avatar
0
Частотник из выпрямленного 300В постоянного тока (после конденсатора) делает ШИМ в пределах этих 300в, а не только 220.
Хотя это от модели зависит
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 11:07
0
Частотник из выпрямленного 300В постоянного тока (после конденсатора) делает ШИМ в пределах этих 300в, а не только 220.
А если немного подумать? :)
+
avatar
0
Вы сейчас с общих позиций или имеете реальный опыт работы с частотниками?
Мне просто интересно
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 13:27
0
Имею реальный опыт в установке, настройке, обслуживании и ремонте частотников.
По поводу напряжения с частотника: максимальное выходное напряжение с частотника всегда немного меньше входного. То, что оно внутри выпрямляется и сглаживается до постоянки 300В никак не помогает выдать на выход более 220В переменки, имеющего амплитудное значение 311В :)
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 13:38
0
Мне просто интересно
Тогда ещё полезный совет — если хотите со шпинделя снимать полные 1,5кВт, берите частотник с небольшим запасом по мощности (на 2,2кВт). Дело в том, что для рабочей выходной частоты 400Гц надо будет выбирать высокую частоту ШИМ модуляции (15кГц и более), на которой частотники снижают свою максимальную выходную мощность
+
avatar
0
Была такая мысль) спасибо
+
avatar
  • Jager
  • 28 августа 2017, 16:58
+2
Не нужно вам 2,2кВт, во первых в этом шпинделе нет 1,5кВт, во вторых если не будете грызть сталь вы его не сможете загрузить на 100%
+
avatar
  • exe
  • 28 августа 2017, 16:52
+4
не получится нагрузить этот шпиндель на все его 1.5квт, скорее подшипники крякнут (2шт), или его 13мм вал погнется, а скорее хоббийный станочек, на котором его будут использовать просто свернется в трубочку от чрезмерной нагрузки ;)

а так да, вы правы, запас должен быть у частотника если есть адекватный шпиндель способный работать на максимальной мощности без последствий для своего здоровья
+
avatar
+1
Соглаен, на 1.5кВт подшипники в двигателе долго не проживут.
+
avatar
  • detrin
  • 28 августа 2017, 18:42
0
Может. Там всеравно 220.
Просто из одной фазы три получается
Бывают шпиндели 3х220В и 3х380В. Соответственно и частотник нужен с соответствующим выходом.
Скопировал с разных частотников:
4.Input Voltage Range:single phase (1 phase) 220V±15%
5.Output Voltage Range:3 phase 220V±15%

4.Input Voltage Range:3 phase 380V±15%
5.Output Voltage Range:3 phase 380V±15%
+
avatar
  • Aslan54
  • 28 августа 2017, 08:49
0
А… так вы его еще раньше прикупили?
Удивило, что вчера цена была на него 6 тыс. руб, сегодня уже 12 тыс. руб.
+
avatar
0
+
avatar
  • Jager
  • 28 августа 2017, 09:31
+1
На али большой выбор таких же за 7000-8000 рублей.
Вот за 9000 рублей с ER16 и 4 нормальными подшипниками.
+
avatar
  • Aslan54
  • 28 августа 2017, 09:52
0
Ну там не 9 а 10 выходит. Разница ощутимая.

Да пусть даже пара подшипников, всяко нагрузку выдержат.

В общем как в юмореске. Вчера раки были по 3 руб, а сегодня по 5… но большие.
+
avatar
0
Посмотрим, этот уже куплен) насос тоже
А вот с частотником засада)
+
avatar
  • Jager
  • 28 августа 2017, 10:02
0
Там выходит ровно 9000, продавец купон дает на 900р.
+
avatar
  • Aslan54
  • 28 августа 2017, 10:34
0
Увидел только спец купон на 2 бакса. Где вы увидели, на 900?
+
avatar
  • Jager
  • 28 августа 2017, 10:50
0
Прошу прощения, ошибся.
+
avatar
  • Aslan54
  • 28 августа 2017, 10:04
0
Придется вам все же раскошелится. А то спалите, с экспериментами.;)
+
avatar
0
Запросто. Прост опять откладывается все) насос почти 3 месяца ждал (возврат, перезаказ, долгая доставка)
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 10:18
0
Посмотрим, этот уже куплен) насос тоже
А вот с частотником засада)
Т.е. питать шпиндель пока нечем?
Печаль:(
+
avatar
0
Ага. Был бы на постоянку — я бы уже фрезеровал бы. Но 400Гц — очень специфично.
+
avatar
  • exe
  • 28 августа 2017, 10:16
+1
Да пусть даже пара подшипников, всяко нагрузку выдержат.
смотря какую нагрузку, пластик, деревяшки не глубоко фрезеровать 3мм фрезой — выдержит, а вот ковырять дюральку, да еще фрезами больше 2мм… назначение таких шпинделей — гравировка, все, остальное, что создает большую нагрузку вне штатного режима, соответственно повышенный износ подшипников, сколько-то проработает, сколько — как повезет.
+
avatar
  • Aslan54
  • 28 августа 2017, 10:29
0
Дюраль с такой мощностью, даже и не заметит.
Сталь сомневаюсь что автор будет обрабатывать.

Да и подшипники. если что поменять не так уж и проблематично.
Вечного ничего нет.
+
avatar
0
Сталь вряд ли. Дюральку максимум
+
avatar
  • exe
  • 28 августа 2017, 11:20
+3
там вал всего 13мм в диаметре… подшипники поменять проблематично, вы цену радиально-упорных p4 подшипников гляньте, это как минимум половина стоимости шпинделя.
+
avatar
  • Jager
  • 28 августа 2017, 08:59
0
Беда в том что в этой модели только 2 подшипника и к тому же неизвестного типа.
Продавец тактично умалчивает об этом в описании.
Вот частотник по очень хорошей цене, вот инструкция на русском на него.
+
avatar
0
Спасибо за ссылки.
Да, это недорогая модель
+
avatar
  • exe
  • 28 августа 2017, 09:11
0
не плохая цена, жаль уже опять 200$, но для фрезеровки дюраля не стоит его использовать, для этого лучше 1.5кв er16 на 4х подшипниках, у er11 шпинделей диаметр вала всего 13мм
+
avatar
0
Вот блин и правда закончился флешсейл
Только что (в 9 утра) было по $99.99
+
avatar
  • NickRoss
  • 28 августа 2017, 09:20
0
Фактически, нам нужен самый дешевый частотный преобразователь на 1,5кВт, желательно однофазный (преобразователь сам делает на выходе три фазы), который проще использовать в «бытовых» условиях.
Поищите на ганзе по «Владикавказский частотник»

Он же «Преобразователь частоты БПТД 302-А1»
Он, правда, на 3 киловатта. Но запас карман не тянет:)
На тот момент(2013) это был самый дешевый вариант
раньше (в 2013) цена была 5700р. Какая сейчас — не знаю, но не думаю, что кардинально изменилась.
+
avatar
0
Отлично, спасибо.
Я вообще думал может самому собрать, на транзисторах. Вроде не дорого получается
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 09:31
+3
Я вообще думал может самому собрать, на транзисторах
Лучше не надо :)
+
avatar
0
Бабахнет?
+
avatar
  • exe
  • 28 августа 2017, 09:46
0
кстати один из вариантов:)
к тому же лучше заводского самого простенького частотника у вас вряд ли получится
+
avatar
0
Естественно. Без can шины и без дисплея.
Что-то типа ардуино, шим и 6 транзисторов. Вот только обратную связь по току завести надо. Ну и транзисторы на 500...600v, 15A.
+
avatar
  • ksiman
  • 28 августа 2017, 09:55
+2
Бабахнет?
И не раз :)
Там столько всяких тонкостей…
Если удастся скопировать готовый 1 в 1 (включая прошивку), то работать будет, но обойдётся ни сколько не дешевле.
+
avatar
  • kalobyte
  • 28 августа 2017, 11:20
0
ты просто частотник не разбирал
в моем стоит дсп и это простой шпинделек на 170вт до 50000 оборотов без управления по рс485
а тут 1.5квт

кстати шпиндель и частотник стоили 1500 евров и там одна цанга стоит 50 евров
+
avatar
0
На авито покупал 2 раза Danfoss vlt microdrive 1.5 Квт векторный у разных продавцов за 3000 без пульта и за 4000 с пультом, новые, муха не сидела. Ни пылинки и пломбы все на месте, в упаковке. С настройками правда именно во всяких данфосах заморочено, я его толкнул только часа через 4 как включил. Во всяких Allen Bradley программирование занимает 1 минуту и самые ходовые параметры прям на боку частотника расшифрованы. Но векторный частотник мне нравится намного больше, он косвенным способом измеряет обороты двигателя и при увеличении нагрузки неплохо так наваливает в движок мощи, стараясь поддерживать обороты на одном уровне. Так что авито наверное самый дешевый вариант купить Ч\П.
+
avatar
  • vasilio
  • 28 августа 2017, 10:32
+1
Спаибо за обзор. Хоть понял, что это.
Искал шпиндель для сверлильного станка на али, а в поиске только те, что у вас :)
+
avatar
  • g00gle
  • 28 августа 2017, 11:56
+2
С кронштейном ошибочка (надеюсь не купили еще). Этот шпиндель 80мм в диаметре. В подтверждение на нем есть маркировка. Гирбест обманывает в описании.
+
avatar
0
Не только гирбест. На али те же лоты. Маркировку видел, вечером доеду в гараж, сделаю замер, добавлю. Получается диаметр не 65, а на 80 мм.

Спасибо, что обратили внимание
+
avatar
+1

Добавил в описание про 80 мм
+
avatar
  • Kromz
  • 28 августа 2017, 13:12
0
Тоже заметил несоответствие по диаметрам, но не прочитал последнее сообщение.
+
avatar
  • NExach
  • 28 августа 2017, 15:47
0
Завтра на ГБ по 80 зелени.
+
avatar
  • detrin
  • 28 августа 2017, 18:33
0
А есть ли смысл по отдельности покупать? Я в своё время брал комплект — шпиндель, насос, крепление, частотник. Комплект обычно отдельным лотом продаётся.
+
avatar
0
и стоит баксов 300...350.
Стоит конечно. Как минимум экономится время. А время = деньги
+
avatar
0
Сейчас на распродаже стоит $79.99

Блин, я дороже брал((