Μονάδα τροφοδοσίας Fanuc A06B-6087-H115 A06B6087H115 AO6B-6O87-H115

Fanuc A06B-6087-H115 | Ενότητα τροφοδοσίας Alpha PSM-15 — 17,5kW, 200–230V AC 3-φασικό, 63A Είσοδος, 283–325V DC Bus, Ενεργή Ανάκτηση, CNC 16i / 18i / 21i

Επισκόπηση

Το Fanuc A06B-6087-H115 είναι το PSM-15 — η μονάδα τροφοδοσίας της Fanuc με συνεχή ονομαστική ισχύ 17,5kW για το σύστημα κίνησης της σειράς alpha.

Η δουλειά του είναι απλή και απαραίτητη: να λαμβάνει τριφασικό ρεύμα 200–230V AC από το ηλεκτρικό σύστημα της εγκατάστασης, να το μετατρέπει σε ρυθμιζόμενο DC bus 283–325V και να διανέμει αυτό το bus σε όλες τις μονάδες ενισχυτών σερβο SVM και ατράκτου SPM που μοιράζονται το πλαίσιο κίνησης. 

Κάθε watt μηχανικής εξόδου από κάθε κινητήρα που κινεί το σύστημα περνά πρώτα από αυτήν τη μονάδα.

Αυτός ο ρόλος ενός σημείου σημαίνει ότι η υγεία του PSM-15 είναι η υγεία ολόκληρου του συστήματος κίνησης — όταν αποτυγχάνει, τίποτα δεν κινείται.

Με συνεχή έξοδο 17,5kW και ονομαστική είσοδο AC 63A στα 200V, το PSM-15 είναι σχεδιασμένο για μεσαίες διαμορφώσεις μηχανών: μια μονάδα ενισχυτή ατράκτου συν μία ή δύο συνδυασμούς αξόνων σερβο καταναλώνουν εντός αυτού του ορίου υπό τυπικές συνθήκες κοπής παραγωγής.

Η τιμή εισόδου 63A καθορίζει τον ηλεκτρολογικό σχεδιασμό του πίνακα τροφοδοσίας του μηχανήματος — ο διακόπτης, η διατομή του καλωδίου και το φίλτρο γραμμής πριν από το PSM πρέπει όλα να μπορούν να διαχειριστούν αυτό το ονομαστικό ρεύμα συν την παροδική εισροή κατά την εκκίνηση, την οποία βοηθά να περιορίσει ο προτεινόμενος αντιδραστήρας AC (A81L-0001-0123).

Αυτό που κάνει το PSM-15 συγκεκριμένα PSM και όχι το απλούστερο PSMR (την παραλλαγή με αντιστάσεις ανάκτησης) είναι το ενεργό μπροστινό άκρο ανάκτησης ισχύος. Όταν οι κινητήρες σερβο ή ατράκτου επιβραδύνουν, η κινητική ενέργεια που αποθηκεύεται σε περιστρεφόμενες μάζες ρέει πίσω μέσω των ενισχυτών προς το DC bus.

Σε ένα σύστημα PSMR, οι αντιστάσεις καίνε αυτήν την ενέργεια ως θερμότητα. 

Στο PSM-15, ένα ενεργό κύκλωμα μεταγωγής αντιστρέφει την κατεύθυνση ροής ισχύος και επιστρέφει αυτήν την ενέργεια στην τριφασική παροχή AC.

Για μηχανήματα με υψηλή αδράνεια ατράκτου ή συχνά έντονα γεγονότα επιβράδυνσης — αλλαγές εργαλείων σε κέντρα κατεργασίας, επαναλαμβανόμενοι κύκλοι γρήγορης τοποθέτησης — το θερμικό όφελος εντός του ηλεκτρικού ντουλαπιού είναι σημαντικό. 

Οι θερμοκρασίες του ντουλαπιού είναι χαμηλότερες, η διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων παρατείνεται και σε ορισμένες εγκαταστάσεις η συμβολή της ανάκτησης μειώνει την μετρήσιμη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Το PSM-15 είναι μια μονάδα πλάτους 150mm — αισθητά ευρύτερη από τις μονάδες SVM πλάτους 60–90mm που τροφοδοτεί — λόγω των θερμικών του απαιτήσεων.

Τρεις μονάδες τρανζίστορ 200A παράγουν θερμότητα που πρέπει να εξαχθεί συνεχώς για να διατηρηθούν οι θερμοκρασίες σύνδεσης εντός των ονομαστικών ορίων.

Το εξωτερικό μπλοκ πτερυγίων ψύκτρας, ο εξωτερικός ανεμιστήρας (A90L-0001-0335/B) και ο εσωτερικός ανεμιστήρας (A90L-0001-0422) είναι οι τρεις διαδρομές μέσω των οποίων διαχειρίζεται αυτή η θερμότητα.

Και οι τρεις πρέπει να λειτουργούν για να μπορεί το PSM-15 να διατηρήσει την ονομαστική έξοδο. ένας αποτυχημένος ανεμιστήρας δεν είναι απλώς μια σημείωση συντήρησης — είναι μια αναπτυσσόμενη κατάσταση θερμικής υπερφόρτωσης με προβλέψιμο αποτέλεσμα.

Βασικές Προδιαγραφές

Το DC Bus — Δεξαμενή Ισχύος για Όλους τους Άξονες

Το DC bus 283–325V που διατηρεί το PSM-15 είναι κάτι περισσότερο από μια ράγα ισχύος — είναι μια δεξαμενή ενέργειας από την οποία αντλούν ταυτόχρονα όλες οι συνδεδεμένες μονάδες ενισχυτών. Όταν πολλοί άξονες σερβο επιταχύνουν ταυτόχρονα, όλοι τους αντλούν ρεύμα από το bus ταυτόχρονα.

Ο ανορθωτής του μπροστινού άκρου του PSM-15 και η τράπεζα πυκνωτών φίλτρου πρέπει να παρέχουν αυτές τις ταυτόχρονες παροδικές απαιτήσεις, διατηρώντας την τάση του bus εντός του ρυθμιζόμενου εύρους.

Εάν η συνδυασμένη μέγιστη ζήτηση ρεύματος υπερβαίνει την παροδική ικανότητα της τράπεζας πυκνωτών, η τάση του bus μειώνεται και οι μονάδες κατάντη ανιχνεύουν την κατάσταση ως συναγερμό κίνησης.

Η επιλογή PSM για ένα δεδομένο μηχάνημα πρέπει να λαμβάνει υπόψη όχι μόνο τη συνολική συνεχή ισχύ, αλλά και το προφίλ της μέγιστης ταυτόχρονης ζήτησης.

Ένα μηχάνημα με μεγάλο κινητήρα ατράκτου και τρεις άξονες τροφοδοσίας που επιταχύνουν όλοι ταυτόχρονα — κατά τη διάρκεια μιας επιθετικής γρήγορης διαδρομής μετά από αλλαγή εργαλείου — παρουσιάζει μέγιστο φορτίο σημαντικά πάνω από τη συνεχή τιμή.

Οι οδηγίες επιλογής του PSM εφαρμόζουν έναν παράγοντα ταυτόχρονης ζήτησης (συνήθως 0,7–0,8) στο άθροισμα όλων των ονομαστικών ισχύων των μονάδων για να προσδιορίσουν τη συνεχή ισοδύναμη ζήτηση.

Ανάκτηση: Ενεργό Μπροστινό Άκρο έναντι Εκφόρτισης Αντίστασης

Η διάκριση μεταξύ των σχεδίων PSM (ενεργό) και PSMR (αντίσταση) είναι η διαχείριση ενέργειας. Κάθε φορά που ένας άξονας σερβο επιβραδύνει — και σε ένα κέντρο κατεργασίας παραγωγής αυτό συμβαίνει δεκάδες φορές ανά λεπτό — ο κινητήρας λειτουργεί ως γεννήτρια, ωθώντας ρεύμα πίσω προς το DC bus.

Η τάση του bus αυξάνεται καθώς αυτή η ενέργεια συσσωρεύεται. Κάτι πρέπει να διαχειριστεί αυτήν την ενέργεια: στο PSMR, μια αντίσταση πέδησης την διαχέει ως θερμότητα. στο PSM-15, το ενεργό μπροστινό άκρο μεταβαίνει σε λειτουργία αντιστροφέα και τροφοδοτεί την ενέργεια πίσω στην τριφασική παροχή AC.

Η διαφορά στην παραγωγή θερμότητας στο ντουλάπι είναι αισθητή σε μηχανήματα υψηλού κύκλου.

Λιγότερα joules θερμότητας ανά ώρα εντός του ντουλαπιού σημαίνει ότι το ντουλάπι λειτουργεί πιο ψυχρά, το θερμικό περιθώριο σε όλα τα εξαρτήματα είναι ευρύτερο και ο εξοπλισμός ψύξης του ηλεκτρικού ντουλαπιού — αν υπάρχει — λειτουργεί λιγότερο έντονα.

Η διαφορά στο λειτουργικό κόστος από την ανάκτηση αναγεννημένης ενέργειας προς το δίκτυο είναι δευτερεύουσα σε επίπεδο μεμονωμένου μηχανήματος, αλλά μετρήσιμη σε έναν στόλο μηχανημάτων σε βάρδιες.

Συντήρηση Ανεμιστήρα και Αντιμετώπιση Συναγερμού AL02/AL03

Οι δύο ανεμιστήρες στο PSM-15 εξυπηρετούν διαφορετικές θερμικές ζώνες.

Ο εξωτερικός ανεμιστήρας (τοποθετημένος έξω από τη μονάδα) οδηγεί αέρα μέσω των εξωτερικών πτερυγίων ψύκτρας όπου μεταφέρεται η θερμότητα των μονάδων τρανζίστορ. Ο εσωτερικός ανεμιστήρας κυκλοφορεί αέρα εντός του περιβλήματος της μονάδας για να αποτρέψει θερμά σημεία στα ηλεκτρονικά ελέγχου. 

Και οι δύο ανεμιστήρες είναι διαθέσιμοι ως μεμονωμένα ανταλλακτικά — ένα σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με τα σχέδια κίνησης όπου η αποτυχία ανεμιστήρα απαιτεί πλήρη αντικατάσταση μονάδας.

AL02 (ανεμιστήρας κυκλώματος ελέγχου σταμάτησε) είναι ο συναγερμός που εμφανίζεται όταν ο εσωτερικός ανεμιστήρας σταματά.

Είναι μια έγκαιρη προειδοποίηση: τα ηλεκτρονικά ελέγχου δεν διατρέχουν άμεσο κίνδυνο ακόμη, αλλά το θερμικό περιθώριο μειώνεται. 

Η αντιμετώπιση ως επείγον περιστατικό συντήρησης είναι κατάλληλη. AL03 (υπερθέρμανση ψύκτρας) ακολουθεί έναν αποτυχημένο εξωτερικό ανεμιστήρα: η θερμοκρασία της ψύκτρας ανεβαίνει μέχρι η προστασία να ενεργοποιήσει ένα κλείσιμο για να αποτρέψει τη ζημιά στις μονάδες τρανζίστορ.

Ο χρόνος μεταξύ της αποτυχίας του εξωτερικού ανεμιστήρα και του κλεισίματος AL03 εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, το φορτίο του DC bus και τον ρυθμό παραγωγής θερμότητας στα τρανζίστορ.

Η προγραμματισμένη προληπτική αντικατάσταση ανεμιστήρα — ανεξάρτητα από την εμφανή κατάσταση του ανεμιστήρα — είναι ορθή πρακτική σε μονάδες PSM-15 που λειτουργούν σε περιβάλλοντα βαριάς παραγωγής μετά από πέντε χρόνια υπηρεσίας.

Η φθορά των ρουλεμάν του ανεμιστήρα εξαρτάται από την ηλικία και δεν παρουσιάζει πάντα ακουστική προειδοποίηση πριν από την αποτυχία.

Επισκευάσιμα Εξαρτήματα και Προσέγγιση Επισκευής

Το PSM-15 είναι σχεδιασμένο με την αρχή ότι μια μονάδα ισχύος μπορεί να επισκευαστεί αντί να αντικατασταθεί απλώς.

Οι τρεις μονάδες τρανζίστορ 200A είναι διαθέσιμες ως ανταλλακτικά και μπορούν να αντικατασταθούν κατά τη διάρκεια μιας αναθεώρησης. Και οι δύο ανεμιστήρες είναι διαθέσιμοι ξεχωριστά. 

Οι ασφάλειες του DC bus και η μπαταρία (για το τμήμα τροφοδοσίας ελέγχου 24V) είναι τυπικά αναλώσιμα.

Οι δύο κύριες πλακέτες — η πλακέτα καλωδίωσης A20B-1006-0470 και η κάρτα ελέγχου A16B-2202-042x — είναι τα μη διαχωρίσιμα στοιχεία και δεν πωλούνται ως αυτόνομα ανταλλακτικά. εάν κάποια από τις πλακέτες έχει υποστεί βλάβη πέραν της επισκευής σε επίπεδο εξαρτήματος, η μονάδα ως σύνολο απαιτεί αντικατάσταση ή εξειδικευμένη επισκευή σε επίπεδο πλακέτας.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Μπορεί το A06B-6087-H115 PSM-15 να τροφοδοτήσει τόσο μονάδες ενισχυτών SVM της σειράς alpha όσο και της σειράς alpha i στο ίδιο DC bus;

Όχι. Η οικογένεια PSM A06B-6087 ευθυγραμμίζεται με την αρχική γενιά ενισχυτών alpha (οικογένειες SVM A06B-6079, A06B-6096).

Η γενιά alpha i χρησιμοποιεί τις μονάδες τροφοδοσίας aiPS της σειράς A06B-6110 με διαφορετική διεπαφή υλικού DC bus και διανομή ισχύος ελέγχου.

Οι δύο γενιές τροφοδοσίας δεν είναι διαλειτουργικές εντός του ίδιου bus κίνησης.

Οποιοδήποτε μηχάνημα αναβαθμίζεται από ενισχυτές alpha σε alpha i πρέπει επίσης να αλλάξει τη μονάδα τροφοδοσίας από το PSM στην αρχιτεκτονική aiPS.

Ε2: Τι καθορίζει εάν ένα μηχάνημα χρειάζεται PSM (ενεργή ανάκτηση) ή PSMR (εκφόρτιση αντίστασης);

Η επιλογή εξαρτάται από το επίπεδο αναγεννημένης ισχύος κατά τη διάρκεια του κύκλου παραγωγής του μηχανήματος. Εάν οι επιβραδύνσεις είναι σπάνιες ή περιλαμβάνουν φορτία χαμηλής αδράνειας, ένα PSMR επαρκεί.

Εάν το μηχάνημα έχει μεγάλο κινητήρα ατράκτου, συχνές αλλαγές εργαλείων ή επιθετική τοποθέτηση υψηλού κύκλου, η αναγεννημένη ενέργεια κατά την επιβράδυνση μπορεί να υπερβεί τη θερμική ονομαστική τιμή της αντίστασης του PSMR — η αντίσταση υπερθερμαίνεται και το μηχάνημα δεν μπορεί να διατηρήσει τους ρυθμούς κύκλου παραγωγής.

Η διαδικασία επιλογής PSM/PSMR της Fanuc υπολογίζει τη μέση αναγεννημένη ισχύ από το προφίλ κίνησης του μηχανήματος. εάν η υπολογιζόμενη τιμή υπερβαίνει τη χωρητικότητα του PSMR, απαιτείται το PSM.

Ε3: Εμφανίζεται το AL01 στην οθόνη του PSM-15 αμέσως κατά την ενεργοποίηση — τι υποδεικνύει αυτό για αυτήν την κατηγορία μονάδων;

Στην κατηγορία PSM-15 έως PSM-30, το AL01 υποδεικνύει υπερβολικό ρεύμα στην κύρια είσοδο AC του κυκλώματος — το τριφασικό ρεύμα που αντλείται από το τμήμα ανορθωτή έχει υπερβεί το όριο προστασίας. Αυτό διαφέρει από τα PSM-5.5 και PSM-11 όπου το AL01 υποδεικνύει βλάβη IPM.

Για το PSM-15, ελέγξτε: την ισορροπία της τριφασικής τάσης τροφοδοσίας στους ακροδέκτες εισόδου του PSM (η ανισορροπία τάσης μπορεί να προκαλέσει φαινομενικό υπερβολικό ρεύμα), τις ασφάλειες της εισερχόμενης γραμμής και εάν ο αντιδραστήρας AC (A81L-0001-0123) είναι σωστά εγκατεστημένος και άθικτος.

Εάν το AL01 επιμένει με όλες τις μονάδες SVM κατάντη αποσυνδεδεμένες από το bus, η βλάβη είναι εσωτερική στο PSM.

Ε4: Πώς πρέπει να χρησιμοποιηθεί το ονομαστικό ρεύμα εισόδου 63A για τον σχεδιασμό του κυκλώματος τροφοδοσίας πριν από το PSM-15;

Τα 63A είναι η συνεχής ονομαστική είσοδος στην πλήρη έξοδο 17,5kW από 200V AC. Η πραγματική προστασία του κυκλώματος πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη την παροδική εισροή κατά την προφόρτιση του DC bus, την οποία ο αντιδραστήρας AC περιορίζει αλλά δεν εξαλείφει.

Η συνήθης πρακτική είναι η χρήση ενός διακόπτη 80–100A μπροστά από το PSM-15 με κατάλληλο χαρακτηριστικό ταξιδιού χρόνου-ρεύματος που επιτρέπει την παροδική εισροή χωρίς ψευδείς ενεργοποιήσεις.

Η διατομή του καλωδίου πρέπει να είναι κατάλληλη για 63A συνεχή με κατάλληλη μείωση για τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και την πλήρωση του αγωγού. 

Η αντίσταση του αντιδραστήρα AC εξυπηρετεί τον διπλό σκοπό του περιορισμού της εισροής και της εξασθένησης αρμονικών.

Ε5: Μετά την τοποθέτηση ενός αντικαταστάτη A06B-6087-H115, απαιτούνται ρυθμίσεις παραμέτρων ή διαδικασίες εκκίνησης στο CNC;

Το PSM-15 δεν φέρει παραμέτρους CNC — λειτουργεί αυτόνομα εντός του συστήματος κίνησης alpha.

Μετά την τοποθέτηση ενός αντικαταστάτη, ενεργοποιήστε το CNC και επιβεβαιώστε ότι η οθόνη του μπροστινού πάνελ του PSM εμφανίζει την κανονική κατάσταση "0" ή "λειτουργία" αντί για κωδικό συναγερμού εντός των πρώτων δευτερολέπτων εφαρμογής ισχύος (η ακολουθία προφόρτισης του DC bus διαρκεί αρκετά δευτερόλεπτα). 

Επαληθεύστε την τάση του DC bus στα σημεία σύνδεσης της μονάδας SVM ότι βρίσκεται εντός του εύρους 283–325V χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο, εάν είναι διαθέσιμο.

Εάν η προηγούμενη διαμόρφωση του μηχανήματος λειτουργούσε σωστά με το αποτυχημένο PSM και δεν έχουν γίνει άλλες αλλαγές στο σύστημα κίνησης, δεν απαιτούνται αλλαγές παραμέτρων.