FANUC Совет A20B-1004-0730 A20B10040730 A2OB-1OO4-O73O

FANUC A20B-1004-0730 | Плата питания усилителя шпинделя переменного тока — серия A06B-6064, производство Япония

Номер детали: A20B-1004-0730

Производитель: FANUC Corporation (Япония)

Тип продукта: Плата питания усилителя шпинделя (силовая плата)

Серия платы: A20B-1004

Совместимый привод: Сервопривод шпинделя переменного тока FANUC серии A06B-6064

Совместимые двигатели: Модели шпинделя 6S, 8P, 12P (программное обеспечение 9A50)

Обзор

A20B-1004-0730 — это силовая плата, также называемая силовой картой, для серии сервоприводов шпинделя переменного тока FANUC A06B-6064.

6064 — одна из зарекомендовавших себя плат усилителей шпинделя переменного тока FANUC, широко используемая в токарных и обрабатывающих центрах с ЧПУ, оснащенных шпиндельными двигателями FANUC классов мощности 6S, 8P и 12P.

В составе полного блока привода шпинделя силовая плата является компонентом, который взаимодействует между управляющей электроникой и силовыми транзисторами — она передает сигналы управления затвором, которые переключают выходные транзисторы IGBT, и обрабатывает сигналы обратной связи по току, которые управляющая плата использует для регулирования тока шпиндельного двигателя.

Привод A06B-6064 представляет собой сборку, обслуживаемую в полевых условиях.

Он содержит несколько плат: основную управляющую плату, вспомогательную плату управления и эту силовую плату. Когда усилитель шпинделя выходит из строя, определение того, какая плата в блоке вышла из строя, позволяет произвести целевую замену, а не полную замену блока привода.

A20B-1004-0730 — это плата силового каскада, компонент, наиболее близкий к силовым коммутирующим схемам.

Силовая плата монтируется внутри корпуса усилителя шпинделя. Она подключается к модулям транзисторов IGBT на радиаторе, к схемам измерения напряжения шины и к элементам датчика тока.

Ее задача — принимать низковольтные управляющие сигналы от управляющей платы и преобразовывать их в уровни управления затвором, необходимые для переключения выходных транзисторов с высоким током, питающих шпиндельный двигатель.

Ключевые характеристики

Привод A06B-6064 — Архитектура и компоновка плат

Приводы шпинделя серии 6064 от FANUC представляют собой трехфазные инверторные приводы переменного тока, предназначенные для питания шпиндельных двигателей переменного тока FANUC. Привод преобразует поступающее трехфазное переменное напряжение в постоянное, а затем реконструирует переменное напряжение переменной частоты и переменного напряжения для управления двигателем.

Силовые транзисторы (IGBT), выполняющие реконструкцию переменного тока, установлены на радиаторе и являются элементами с самой высокой мощностью в приводе.

Силовая плата A20B-1004-0730 занимает слой между управляющей электроникой и этими силовыми транзисторами.

Управляющая плата генерирует управляющие сигналы ШИМ, которые определяют, как и когда должен переключаться каждый выходной транзистор.

Эти сигналы имеют логический уровень — слишком низкое напряжение и слишком слабый ток для прямого управления затворами IGBT.

Силовая плата содержит схемы драйверов затворов, которые усиливают эти управляющие сигналы до уровней, требуемых IGBT.

Она также содержит схемы bootstrap и сдвигатели уровней, необходимые для управления верхними транзисторами в каждом плече фазы.

Кроме того, силовая плата обрабатывает сигналы обратной связи по току от датчиков тока привода.

Эти сигналы представляют собой фактические токи фаз двигателя. Силовая плата кондиционирует эти сигналы и передает их обратно на управляющую плату, которая использует их для замыкания контура регулирования тока.

Совместимые классы двигателей 6064

Серия A06B-6064 охватывает приводы, соответствующие конкретным моделям шпиндельных двигателей FANUC.

Силовая плата A20B-1004-0730 используется в вариантах привода, совместимых с моделями шпиндельных двигателей 6S, 8P и 12P. Эти обозначения относятся к классу мощности и скорости двигателя в линейке шпиндельных двигателей переменного тока FANUC.

Двигатели 6S, 8P и 12P представляют собой диапазон от умеренной до высокой мощности шпинделя.

6S — это двигатель класса 6-выходов, подходящий для небольших обрабатывающих и токарных центров с умеренными требованиями к мощности шпинделя.

12P представляет собой более крупный класс двигателей с более высокой непрерывной выходной мощностью, используемый в более тяжелых условиях резки.

Силовая плата должна соответствовать номинальному току блока привода.

Силовая плата от блока с более низким рейтингом, установленная в блок с более высоким рейтингом, будет перегружена во время нормальной работы.

Всегда проверяйте полный номер заказа блока привода перед приобретением запасной силовой платы.

Типичные неисправности силовой платы

Неисправности силовой платы в приводах шпинделя обычно приводят к определенным шаблонам аварийных сигналов. Отказы драйверов затворов приводят к отсутствию или искажению одного или нескольких выходных фаз — двигатель получает несбалансированный ток, перегревается, и привод выдает сигнал перегрузки по току или потери фазы.

Поврежденный драйвер затвора для определенной позиции транзистора производит узнаваемый шаблон на осциллографе: форма выходного тока затронутой фазы искажена или отсутствует.

Неисправности цепи измерения тока приводят к неправильной обратной связи по току.

Управляющая плата получает неверные данные о токе и либо командует неправильные токи двигателя, либо срабатывает сигнал перегрузки по току без фактического события перегрузки.

Неисправности цепи измерения напряжения шины приводят к неправильным показаниям напряжения шины постоянного тока.

Привод может выдавать сигналы перенапряжения или пониженного напряжения, которые не соответствуют фактическому напряжению шины.

FAQ

В1: Привод шпинделя выдает сигнал перегрузки по току при каждой попытке ускорения шпинделя, но двигатель не проявляет признаков перегрузки. Управляющая плата исправна. Является ли силовая плата вероятной причиной неисправности?

Сигнал перегрузки по току без фактической перегрузки двигателя и при подтвержденной исправности управляющей платы указывает на цепь измерения тока силовой платы.

Неисправный интерфейс датчика тока или микросхема измерения на силовой плате выдают ложные показания перегрузки по току, которые вызывают срабатывание сигнала при ускорении.

Проверьте сигнал обратной связи по току на выходном разъеме силовой платы во время медленного ускорения шпинделя при низкой нагрузке — если измеренный ток не соответствует фактической нагрузке двигателя, то цепь измерения силовой платы вышла из строя.

В2: Шпиндельный двигатель работает, но издает больше вибрации и шума, чем обычно, и двигатель сильно нагревается. Одна фаза выходного тока выглядит искаженной на осциллографе. Это силовая плата?

Искаженный выходной ток с сопутствующим нагревом и вибрацией двигателя — это классический признак отказа драйвера затвора в одной позиции выходного транзистора. Затронутый транзистор не переключается должным образом — он может быть частично включен, вызывая сквозной ток, или частично выключен, оставляя одну фазу уменьшенной.

Драйвер затвора силовой платы для затронутой фазы, вероятно, вышел из строя. Замените силовую плату и повторно проверьте с помощью осциллографа все три выходные фазы.

В3: Привод был ранее отремонтирован. В то время была заменена силовая плата. Теперь привод имеет аналогичную неисправность. Была ли замененная силовая плата неисправна, или могла быть первопричина?

Повторяющийся отказ силовой платы после предыдущей замены предполагает первопричину, которая повредила обе платы.

Общие первопричины включают перенапряжение на шине постоянного тока из-за неисправной цепи рекуперативного торможения, проблемы с напряжением питания драйвера затвора или длительные перегрузки по току из-за механических проблем в шпинделе или шпиндельным двигателем.

Исследуйте первопричину перед установкой другой запасной платы — без устранения первопричины новая плата, вероятно, выйдет из строя таким же образом.

В4: Шпиндель нормально работает на низких и средних скоростях, но выдает ошибку перегрузки по току только на высокой скорости. Нагрузка не кажется чрезмерной. Что на силовой плате может вызвать это?

Ошибки перегрузки по току только на высокой скорости без видимой перегрузки нагрузки часто указывают на тепловую проблему в цепи драйвера затвора силовой платы. На высокой скорости частота переключения остается прежней, но потери в драйверах затворов и их теплоотдача увеличиваются.

Драйвер затвора, который является пограничным, но функциональным при более низких уровнях мощности, выходит из строя под тепловой нагрузкой длительной работы на высокой скорости.

Проверьте поток охлаждающего воздуха к блоку привода и состояние радиатора. Если охлаждение адекватное, а неисправность сохраняется, секция драйвера затвора силовой платы состарилась за пределы своего теплового запаса.

В5: Необходимо ли повторно настраивать шпиндель после замены силовой платы A20B-1004-0730?

Параметры управления шпинделем — константы двигателя, коэффициенты усиления по току, настройки регулятора скорости — хранятся на управляющей плате привода и в параметрах шпинделя ЧПУ, а не на силовой плате.

Замена силовой платы не требует повторной настройки, если только замененная плата не имеет другого аппаратного ревизии, требующего обновления программного обеспечения.

Подтвердите, что уровень ревизии замененной платы соответствует оригиналу, выполните тестовый запуск после замены и убедитесь, что скорость шпинделя и поведение под нагрузкой соответствуют спецификации станка.