Fanuc Alpha, 17,5 kW A06B-6087-H115 A06B6087H115 AO6B-6O87-H115

Fanuc A06B-6087-H115. Moduł zasilania alfa PSM-15 17,5 kW, 200-230V 3-fazowy, 63A wejście, 283-325V wyjście prądu stałego, CNC 16i / 18i / 21i

Przegląd

W sprawieFanuc A06B-6087-H115Jest to moduł zasilania klasy 15 w układzie napędowym serii alfa firmy Fanuc.wyprostowuje i reguluje go do stabilnej 283 ∼ 325 V prądu stałego, i rozprowadza napięcie do wszystkich serwo i węzło wzmacniacz modułów w stojaku napędowym.Każdy impuls prądu silnika w maszynie CNC serii alfa ostatecznie czerpie energię z wyjścia prądu stałego tego modułuTo sprawia, że PSM-15 jest jedynym punktem ciągłości zasilania dla całego układu napędowego.

Wynik ciągły o mocy 17,5 kW określa całkowity łączny ciągły popyt na moc, który PSM-15 może jednocześnie obsłużyć we wszystkich modułach napędowych.

W typowej konfiguracji średniej wielkości ośrodka obróbczego, PSM-15 obsługuje moduł wzmacniacza węglowego (SPM) i kombinację modułów serwo wzmacniacza (SVM),napędzenie węzła wrzutowego i osi zasilającej razem w tym 17.5 kW.

Wchodzenie o mocy nominalnej 63A przy napięciu 200 V odzwierciedla pierwotne zużycie prądu przemiennego w warunkach pełnego wyjścia,i ta liczba jest to, co urządzenie konstrukcja elektryczna musi pomieścić zarówno w odniesieniu do ratingu przełącznika i impedancji linii energetycznej.

To, co odróżnia PSM-15 od prostszych wariantów zasilania PSMR (rezystorów regeneracyjnych) w tej samej rodzinie, to jego zdolność regeneracji mocy aktywnej.W przypadku spowolnienia silnika serwo lub wrotnika, energia kinetyczna przechowywana w obracającej się masie przepływa z powrotem przez wzmacniacz w kierunku prądu prądu stałego.

w systemie PSMR energia ta rozprasza się w rezystorze w postaci ciepła.Aktywny obwod przedni zwraca tę regenerowaną energię do trójfazowego zasilania prądem przemiennym .

W przypadku maszyn o wysokiej bezwładności węzła lub częstych silnych spowolnieniach,ta zdolność regeneracji znacząco zmniejsza wytwarzanie ciepła wewnątrz szafy elektrycznej i poprawia ogólną efektywność energetyczną układu napędowego.

PSM-15 jest modułem o szerokości 150 mm szerzej niż serwo moduły SVM o szerokości od 60 mm do 90 mm, które zasila i posiada wewnętrzne i zewnętrzne wentylatory chłodzące oraz zewnętrzny blok z płetwami radiatora.

Ten układ zarządzania cieplnym odzwierciedla ciągłą pracę wysokiego prądu, którą utrzymuje PSM-15:Moduły tranzystorowe o mocy 200 A w jego rdzeniu wytwarzają znaczne ciepło, które musi być ciągle wydobywane, aby utrzymać temperaturę komponentów w granicach znamionowych.

wentylator zewnętrzny (A90L-0001-0335/B) i wentylator wewnętrzny (A90L-0001-0422) są dostępne indywidualnie jako części zamienne,co ma znaczenie, ponieważ awaria wentylatora jest nieodwracalnym zdarzeniem konserwacyjnym, a nie przyczyną całkowitej wymiany modułu.

Główne specyfikacje

Autobus prądu stałego

Pociąg prądu stałego 283 ⋅ 325 V, który obsługuje PSM-15, nie jest tylko szybą napędową ⋅ to rezerwuar energii, z którego są pobierane wszystkie natychmiastowe wymagania prądu silnika.W przypadku jednoczesnego przyspieszenia trzech osi serwo, wszystkie trzy pociągają prąd z prądu stałego jednocześnie.

The PSM-15's front-end rectifier and filter capacitor bank are sized to sustain the peak transient demands of the downstream amplifiers while holding the bus voltage within the 283–325V regulated range.

Jeśli łączny popyt na napięcie szczytowe przekracza to, co może przejściowo dostarczać bank kondensatorów, napięcie w autobusie spada, a CNC wykrywa stan niskiego napięcia jako alarm napędowy.

Dlatego wybór PSM dla konkretnej maszyny musi uwzględniać nie tylko ciągłe zapotrzebowanie na energię, ale również profil prądu szczytowego wszystkich połączonych osi.

Oznaczenie nominalne 15 kW odpowiada mocy ciągłej; rzeczywisty sprzęt PSM-15 obsługuje wyższe prądy szczytowe w krótkich okresach charakterystycznych dla zdarzeń serwo-przyspieszenia.

Procedura wyboru PSM firmy Fanuc uwzględnia to poprzez zastosowanie współczynnika jednoczesnej pracy do sumy wszystkich wartości mocy ośnych ′′ PSM-15 na 17.5 kW ciągłe jest zazwyczaj odpowiednie dla systemów, których maksymalny jednoczesny popyt wchodzi w zakres wytycznych wyboru.

Regeneracja energii ️ Energia i ciepło

Na maszynie bez aktywnej regeneracji opóźnienie węzła od prędkości znamionowej do zera stanowi poważny problem związany z usuwaniem energii.

7.5kW lub 11kW silnik węzłowy obracający się z 6000 obrotów na minutę magazynuje znaczną energię kinetyczną obrotową.Zatrzymanie go w cyklu wymiany narzędzi 2 ¢ 3 sekund wymaga wchłonięcia całej energii kinetycznej gdzieś w systemie PSMR, do rezystora; w systemie PSM, z powrotem do sieci AC.

Aktywny obwód regeneracji PSM-15 stale monitoruje napięcie prądu prądu stałego i, gdy energia opóźnienia powoduje, że prąd wzrasta do górnej granicy,przełącza aktywny przedni koniec, aby zwrócić prąd do trójfazowego zasilania.

Utrzymuje to prąd stały w granicach regulacji bez rozpraszania cieplnego, eliminuje potrzebę oddzielnego zespołu rezystora regeneracyjnego,i zmniejsza obciążenie cieplne wewnątrz szafy elektrycznej.

W ciągu pełnej zmiany produkcyjnej na maszynie z częstymi zmianami narzędzi i cyklami przyspieszenia/spadek obrotowy węgla,korzyść termiczna wnętrza szafy jest znacząca, wydłuża się żywotność części, a zapotrzebowanie na klimatyzację w gabinecie może zostać zmniejszone.

System chłodzenia i konserwacja wentylatora

Zarządzanie cieplne PSM-15 wykorzystuje trzy równoległe ścieżki: zewnętrzny blok z płetwami radiatora przeprowadza ciepło z modułów tranzystorowych do powietrza zewnętrznego;zewnętrzny wentylator (montowany na zewnątrz modułu) odciąga powietrze otoczenia przez płetwy zlewu ciepła; a wewnętrzny wentylator wprowadza powietrze do obudowy modułu w celu zapobiegania pojawieniu się gorących punktów na elektronikach sterowania.

Wszystkie trzy ścieżki muszą być funkcjonalne, aby moduł mógł nieprzerwanie utrzymywać moc znamionową.

Utrzymanie wentylatorów jest najczęstszym środkiem zapobiegawczym dla długotrwałego użytku PSM-15. Oba wentylatory są dostępne jako oddzielne części zamienne i mogą być wymieniane bez wymiany całego modułu.

Kod alarmowy AL02 na 7-segmentowym wyświetlaczu przedniego panelu PSM-15 wskazuje, że wentylator obwodu wewnętrznego sterowania został zatrzymany to jest ostrzeżenie przed stanem nadciśnienia termicznego,i powinny być traktowane raczej jako pilne wydarzenie związane z konserwacją niż odroczone naprawy.

Ścieżka awarii wentylatora zewnętrznego jest podobna: temperatura zlewu podnosi się do momentu, gdy AL03 (przewyższona temperatura zlewu) wywołuje wyłączenie napędu.

W praktyce zaleca się w zakładach obsługujących maszyny serii alfa rejestrowanie historii alarmowej i wymianę obu wentylatorów podczas planowanego zatrzymania serwisowania maszyny,niezależnie od tego, czy jeden z wentylatorów nie działa., jeżeli znane jest, że moduł jest w ciągłej produkcji od ponad pięciu lat.

Zaniedbanie łożyska wentylatora zależy od wieku i nie zawsze powoduje wyraźny hałas przed awarią łożyska.

Płyty wewnętrzne i funkcjonalne elementy

PSM-15 składa się z dwóch głównych płyt: płyty okablowania A20B-1006-0470 obsługuje połączenia sekcji zasilania, sygnały napędu bramy do modułów tranzystorowych i interfejs I/O;karta sterowania A16B-2202-042x (przypisuje się w zależności od zmiany) uruchamia algorytm regulacji, logika ochrony i wyświetlacz alarmu LED.

Żadna z tych płyt nie jest sprzedawana oddzielnie. Moduł jest jednostką serwisową.

Moduły tranzystorowe (trzy jednostki 200A), wewnętrzny wentylator, zewnętrzny wentylator, akumulator do obwodu sterującego,i bezpieczniki autobusu prądu stałego są dostępne jako poszczególne części zamienne i mogą być wymieniane przez wykwalifikowanych inżynierów serwisowych podczas remontu.

Kod odniesienia do alarmu alfa PSM-15

7-segmentowy wyświetlacz LED na przednim panelu PSM-15 wyświetla kody alarmowe w warunkach awarii.

AL01 Przejście prądu w wejściu głównego obwodu (specyficzne dla PSM-15 do klasy PSM-30; różni się od PSM-5.5 i PSM-11, gdzie AL01 wskazuje usterkę IPM).bezpieczniki linii wejściowej, i stan reaktora AC.

AL02Wykonane jest odbudowanie wnętrza wentylatora przed ponownym uruchomieniem.

AL03Sprawdź działanie wentylatora zewnętrznego, sprawdź, czy temperatura otoczenia szafy jest zgodna ze specyfikacją,i upewnij się, że płetwy radiatora nie są zablokowane mgłą lub osadami płynu chłodzącego.

AL04Wskazuje, że prąd stały spadł poniżej minimalnego progu roboczego. Może wskazywać na problem z wejściem zasilania, uszkodzoną sekcję prostownika w PSM,lub nadmierne jednoczesne zapotrzebowanie na prąd z modułów niższego szczebla.

AL07 Obwód wstępnego ładowania autobusu prądu stałego nie podniósł autobusu do napięcia operacyjnego w oczekiwanym czasie.

Częste pytania

P1: Czy A06B-6087-H115 może zasilać zarówno moduły wzmacniaczy serii alfa, jak i alfa i w tym samym stojaku napędowym?

Rodzina A06B-6087 PSM jest wytwórcą zasilania dostosowanym do modułów wzmacniaczy alfa (pre-i), w szczególności A06B-6079, A06B-6080, A06B-6088, A06B-6089,oraz A06B-6096 rodziny SVM i SPM.

Wzmacniacze alfa i (ai) (seria A06B-6114 SVM) wykorzystują zasilacze aiPS serii A06B-6110.

Te dwa rodzaje zasilania nie są kompatybilne w ramach tej samej sieci napędowej.

Maszyna poddawana częściowej modernizacji układu napędowego z alfa do alfa i wymagałaby wymiany PSM, a także modułów SVM i SPM w celu utrzymania kompatybilnej architektury autobusów zasilania.

P2: Jaki jest cel zalecanego reaktora AC (A81L-0001-0123) przy wejściu PSM-15?

Reaktor AC (zwany również reaktorem liniowym) jest zainstalowany pomiędzy źródłem zasilania obiektu a trójfazowymi terminaliami wejściowymi PSM-15.

Ma on dwa cele: ogranicza szybkość wzrostu prądu podczas fazy ładowania wstępnego przy uruchomieniu przycisku prądu stałego, zmniejszając naprężenie prądu napędowego na diody naprawcze PSM i linię zasilania obiektu;i zmniejsza zniekształcenie harmonijne, które obwód prostownika PSM w przeciwnym razie wstrzyknąłby z powrotem do systemu zasilania obiektu.

W instalacjach o rygorystycznych wymaganiach dotyczących jakości zasilania lub w instalacjach, w których PSM korzysta ze wspólnego zasilania z czułym sprzętem,reaktor nie jest opcjonalny to ochrona zarówno systemu napędowego, jak i infrastruktury elektrycznej obiektu.

P3: Jeżeli w PSM-15 wykazano AL01, czy należy wymienić cały moduł, czy można dokonać dokładniejszej diagnozy usterki?

W przypadku klasy PSM-15 AL01 wskazuje nadprądek w wejściu do obwodów głównych ̇ trójfazowy prąd prądu przemiennego wpadający do sekcji prostownicy przekroczył próg ochrony.Przed zakończeniem wewnętrzne układy naprawcze lub tranzystorowe PSM nie działają, sprawdź: napięcie zasilania trójfazowego na terminalach wejściowych PSM (niezrównoważenie napięcia lub obniżenie zasilania mogą powodować widoczny nadpręż), bezpieczniki linii przychodzącej,reaktor AC, jeśli jest zainstalowany (warunek otwartej fazy w reaktorze powoduje poważne zaburzenia równowagi zasilania), oraz czy alarm koreluje z konkretnym zdarzeniem roboczym (wprowadzenie w ruch węzła, jednoczesne przyspieszenie wieloosiowe).

W przypadku usterki, która pojawia się tylko pod dużym obciążeniem, może to wskazywać na marginalny moduł tranzystora, podczas gdy usterka, która pojawia się natychmiast po włączeniu, wskazuje na problem z wyprostowaniem lub obwodem przedładowania.

P4: W jaki sposób wartość wyjściowa 17,5 kW jest stosowana do rozmiaru PSM-15 dla określonej konfiguracji maszyny?

17,5 kW PSM-15 jest ciągłym zasięgiem

W celu sprawdzenia, czy PSM-15 jest odpowiedni dla danej maszyny, suma mocy ciągłej znamionowej wszystkich podłączonych modułów wzmacniacza (servo + wrot), zastosowanie współczynnika jednoczesnej pracy (zwykle 0.7 w celu uwzględnienia faktu, że wszystkie osi rzadko jednocześnie wymagają pełnej mocy znamionowej), i potwierdzić, że ta liczba jest poniżej 17,5 kW.

Dodatkowo należy sprawdzić, czy zapotrzebowanie prądu szczytowego silnika wzmacniacza węzła przy uruchomieniu lub podczas cięcia ciężkiego nie przekracza zdolności prądu szczytowego PSM przez cały czas trwania zdarzenia.

P5: Jaki wpływ na maszynę ma awaria wentylatora wewnętrznego lub zewnętrznego w PSM-15 i jak pilna jest naprawa?

Upadek wentylatora należy traktować jako pilny, nie dlatego, że maszyna natychmiast się zatrzyma,ale ponieważ pozostały margines termiczny kurczy się i czas do wyłączenia związanego z ciepłem staje się nieprzewidywalny.

Z wyłączonym wentylatorem zewnętrznym temperatura zlewu podnosi się w trakcie pracy, aż do uruchomienia AL03 i wyłączenia PSM w celu ochrony modułów tranzystorowych.

W chłodnym otoczeniu może to trwać minuty lub godziny; w letnim środowisku produkcyjnym z gorącą szafą może to nastąpić w ciągu kilku minut od zatrzymania wentylatora.Wewnętrzna awaria wentylatora ma podobne konsekwencje dla temperatury deski sterującej.

W obu przypadkach, continue operating the machine only with close monitoring and plan for immediate fan replacement — fan replacement is a minor repair compared to the transistor module replacement that overheating failure would necessitate.