Сервомодуль Fanuc A06B-6083-H245 A06B6083H245 A06B-6083-H245

FANUC A06B-6083-H245 | Конденсаторный модуль Alpha PSMC-45HV — накопитель высоковольтной шины постоянного тока, система 400 В, производство Япония

Номер детали: A06B-6083-H245

Производитель: FANUC Corporation (Япония)

Тип продукта: Конденсаторный модуль блока питания (PSMC)

Модель: PSMC-45HV

Совместимые блоки PSM: PSM-45HV, PSM-75HV (высоковольтные модули серии A06B-6091)

Напряжение шины постоянного тока: 566–651 В / 566–587 В номинальное

Вход: 400 В переменного тока, 3 фазы (серия High Voltage)

Обзор

A06B-6083-H245 — это конденсаторный модуль, обозначенный как PSMC-45HV, для высоковольтной версии системы питания FANUC Alpha. В высоковольтной архитектуре привода FANUC Alpha блок питания (PSM) преобразует входящее трехфазное напряжение переменного тока 400 В в регулируемую высоковольтную шину постоянного тока, которая питает модули сервопривода и шпинделя.

PSMC-45HV представляет собой отдельный конденсаторный банк, который работает совместно с блоками PSM-45HV и PSM-75HV, обеспечивая дополнительную емкость шины постоянного тока для буферизации энергии и поглощения рекуперативной энергии.

Обозначение HV отличает его от стандартной (200 В) серии Alpha.

Высоковольтная архитектура, работающая от трехфазного входа переменного тока 400 В, была разработана для более крупных станков, которым требовалась более высокая мощность привода и где 200-вольтовая серия была недостаточной. 

Эти станки — большие обрабатывающие центры, тяжелые токарные центры и многоосевые производственные машины, установленные на рынках, где трехфазное напряжение переменного тока 400 В является стандартом — полагаются на блоки PSM-HV и их сопутствующие модули PSMC для питания своих сервоприводов и шпинделей.

Модуль PSMC физически отделен от самого блока PSM.

Он подключается к PSM через определенные силовые разъемы и обеспечивает дополнительную емкость, которая сглаживает шину постоянного тока при нагрузках, связанных с ускорением сервопривода и шпинделя, а также циклами рекуперации.

Обозначение размера — PSMC-45HV — соответствует номинальной мощности в кВт блоков PSM, с которыми он предназначен для совместной работы.

Ключевые характеристики

PSMC в высоковольтной системе Alpha

Понимание A06B-6083-H245 требует понимания его места в архитектуре системы привода. Высоковольтная система Alpha представляет собой трехуровневую систему питания: PSM-HV генерирует и поддерживает шину постоянного тока, блоки SVM-HV управляют серводвигателями от этой шины, а блоки SPM-HV управляют шпинделем.

PSMC располагается рядом с PSM и добавляет емкость к шине постоянного тока.

Почему важна большая емкость? Шина постоянного тока — это общая энергетическая шина. Когда серводвигатель ускоряется, он потребляет ток от шины, и напряжение шины кратковременно падает. Когда он замедляется, двигатель генерирует противо-ЭДС (рекуперативную энергию), которая возвращается в шину, и напряжение шины кратковременно повышается.

Банк больших конденсаторов PSMC действует как энергетический буфер — он подает энергию в шину во время пиковых нагрузок и поглощает энергию во время рекуперативных событий, поддерживая напряжение шины в допустимых пределах при всех условиях эксплуатации.

Без достаточной емкости шины напряжение шины постоянного тока колебалось бы слишком сильно. Пониженное напряжение во время ускорения приводит к ошибкам скорости оси. Повышенное напряжение во время замедления может вызвать срабатывание защитных цепей привода или, в крайних случаях, повредить компоненты шины постоянного тока. PSMC предотвращает оба этих явления.

PSMC-45HV рассчитан на блоки питания PSM-45HV (45 кВт) и PSM-75HV (75 кВт).

Это одни из самых крупных блоков питания Alpha HV, используемые в станках с высокими требованиями к мощности сервопривода и шпинделя.

PSMC против PSM — Частота отказов и обслуживание

Модуль PSMC механически и электрически проще самого блока PSM. PSM содержит активные цепи выпрямления и рекуперации, управляющую электронику и логику защиты — множество потенциальных точек отказа. PSMC — это, по сути, банк высоковольтных электролитических конденсаторов с определенными точками подключения. Меньшее количество активных компонентов означает меньше режимов отказа.

Как отмечают DNC Electronics и другие специалисты, гораздо чаще выходит из строя PSM, чем PSMC.

Конденсаторы PSMC надежны и долговечны при нормальных условиях эксплуатации. Их наиболее распространенный режим отказа — постепенная потеря емкости из-за старения конденсаторов — медленная деградация, которая в конечном итоге снижает эффективность буферизации шины и может привести к тому, что PSM будет генерировать сигналы тревоги по колебаниям напряжения шины, которые ранее находились в пределах допуска.

При отказе PSM-HV модуль PSMC следует осмотреть и протестировать как часть восстановления системы привода.

Установка PSMC со значительно сниженной емкостью рядом с новым PSM приведет к той же нестабильности напряжения шины, которая могла маскировать неисправность PSM до отказа.

Установка и конфигурация системы

PSMC-45HV устанавливается рядом с блоком PSM-HV в шкафу привода. Силовые шинные соединения соединяют PSMC с шиной постоянного тока PSM.

Эти соединения должны быть выполнены с использованием указанной шины или кабеля, с затяжкой с соответствующим моментом. Высокотоковые соединения шины постоянного тока, которые ослаблены или выполнены с проводниками недостаточного сечения, создают сопротивление, которое может вызвать локальный нагрев и падение напряжения — оба фактора влияют на производительность системы привода.

Этот модуль начал использоваться в системах, установленных примерно с 1995 года. В настоящее время он снят с производства FANUC, но остается доступным через вторичный рынок для поддерживаемых им машин.

Часто задаваемые вопросы

В1: Блок PSM-45HV генерирует сигналы тревоги по перенапряжению шины во время замедления оси. Блок PSM был осмотрен и выглядит исправным. Может ли PSMC-45HV быть причиной?

Деградировавший PSMC может способствовать перенапряжению во время замедления. Если емкость PSMC значительно снизилась, он больше не может эффективно поглощать рекуперативную энергию, что позволяет напряжению шины резко возрастать во время замедления.

Протестируйте емкость PSMC — если она значительно ниже спецификации, замените модуль. 

Также проверьте правильность работы рекуперативной цепи системы привода, поскольку управление рекуперацией PSM также должно работать должным образом.

В2: PSMC-45HV заменяется в рамках профилактического обслуживания. Следует ли одновременно заменить и PSM-45HV?

Если PSM не имеет признаков деградации или не генерировал сигналы тревоги, замена PSM в рамках замены PSMC не требуется.

Два компонента стареют независимо. Однако это хорошая возможность протестировать производительность регулирования напряжения шины PSM с установленным новым PSMC. 

Прогоните станок через репрезентативные циклы ускорения и замедления и убедитесь, что напряжение шины постоянного тока остается в пределах спецификации.

В3: Какие меры предосторожности следует соблюдать при обращении и замене PSMC-45HV?

PSMC работает при напряжениях шины постоянного тока от 566 до 651 В — смертельно опасные уровни напряжения. Перед открытием шкафа привода и перед отключением PSMC необходимо полностью обесточить PSM и дать шине постоянного тока разрядиться.

FANUC указывает время ожидания разряда после отключения питания перед работой с соединениями шины постоянного тока. Никогда не предполагайте, что шина разряжена — измерьте напряжение шины калиброванным вольтметром между клеммами шины постоянного тока перед прикосновением к любым соединениям шины.

Соблюдайте все применимые правила электробезопасности при работе с высоковольтным постоянным током.

В4: Можно ли использовать A06B-6083-H245 с другими высоковольтными блоками PSM, такими как PSM-55HV?

PSMC-45HV документально подтвержден как совместимый с PSM-45HV и PSM-75HV. Совместимость с другими номиналами PSM-HV следует подтверждать в документации системы усилителей Alpha.

Использование PSMC, рассчитанного на другой уровень мощности, без подтвержденной документации о совместимости не рекомендуется, поскольку подбор емкости соответствует требованиям к обработке энергии конкретного блока питания.

В5: Станция находилась на хранении несколько лет. Следует ли заменить PSMC-45HV перед возвращением станка в эксплуатацию?

Электролитические конденсаторы деградируют во время хранения, особенно если они хранятся в условиях значительных температурных колебаний. Для станка, хранившегося несколько лет, конденсаторы PSMC могли потерять значительную часть своей первоначальной емкости.

Перед возвращением станка в производство следует протестировать PSMC на емкость и ток утечки.

Если значения значительно выходят за пределы спецификации, замена перед возвращением в эксплуатацию является разумным выбором.