L' alimentation électrique Fanuc Alpha, 17,5 kW A06B-6087-H115 A06B6087H115 AO6B-6O87-H115

Fanuc A06B-6087-H115. Module d'alimentation Alpha PSM-15 17.5kW, 200 230V 3 phases, 63A entrée, 283 325V sortie de bus CC, CNC 16i / 18i / 21i

Résumé

LeLe produit doit être présenté sous forme d'une couche d'étiquette.est le PSM-15 le module d'alimentation de classe 15 du système d'entraînement de la série alpha de Fanuc.le redresse et le régule à un bus de courant continu stable de 283 ∼ 325 VChaque mouvement de l'axe, chaque rotation de la broche, chaque mouvement de l'axe, chaque rotation de la broche,chaque impulsion de courant moteur dans une machine CNC série alpha tire finalement son énergie de la sortie de bus CC de ce moduleCela fait du PSM-15 le seul point de continuité d'alimentation pour l'ensemble du système d'entraînement. Quand il échoue, la machine s'arrête.

La puissance de sortie continue nominale de 17,5 kW définit la demande totale de puissance continue combinée que le PSM-15 peut supporter simultanément sur tous ses modules d'entraînement en aval.

Dans une configuration typique d'un centre d'usinage de taille moyenne, un PSM-15 sert un module d'amplificateur à broche (SPM) et une combinaison de modules d'amplificateur à servo (SVM),d'alimentation de la broche et des axes d'alimentation ensemble à l'intérieur de ce 17Une enveloppe de 5 kW.

L'entrée nominale de 63 A à 200 V reflète la consommation primaire de courant alternatif dans des conditions de sortie pleine,et ce chiffre est ce que la conception électrique de l'installation doit s'adapter à la fois en termes de capacité d'interrupteur et d'impédance de la ligne électrique.

Ce qui distingue le PSM-15 des variantes d'alimentation PSMR (résistance régénérative) plus simples de la même famille, c'est sa capacité de régénération de puissance active.Lorsqu'un servo-moteur ou un moteur à broche décélère, l'énergie cinétique stockée dans la masse tournante coule à travers l'amplificateur vers le bus CC.

Dans un système PSMR, cette énergie est dissipée dans une résistance sous forme de chaleur.un circuit frontal actif renvoie cette énergie régénérée à l'alimentation en courant alternatif en trois phases, alimentant efficacement l'énergie dans le système électrique de l'installation plutôt que de la brûler en chaleur.

Pour les machines présentant une forte inertie de broche ou des décélérations fréquentes,Cette capacité de régénération réduit considérablement la production de chaleur à l'intérieur de l'armoire électrique et améliore l'efficacité énergétique globale du système de propulsion..

Le PSM-15 est un module de 150 mm de large plus large que les servo-modules SVM de 60 mm à 90 mm qu'il alimente et transporte à la fois des ventilateurs de refroidissement internes et externes ainsi qu'un bloc à nageoires de dissipateur de chaleur externe.

Ce dispositif de gestion thermique reflète le fonctionnement continu à haut courant du PSM-15:les modules de transistors de 200 A à son cœur génèrent une chaleur importante qui doit être extraite en continu pour maintenir les températures des composants dans les limites nominales.

Le ventilateur externe (A90L-0001-0335/B) et le ventilateur interne (A90L-0001-0422) sont disponibles individuellement en pièces détachées,ce qui est significatif car une panne de ventilateur est un événement de maintenance récupérable plutôt qu'une cause de remplacement complet du module.

Principales spécifications

Le bus à courant continu: ce que signifie alimenter chaque axe

Le bus de courant continu de 283 V/325 V que le PSM-15 maintient n'est pas seulement un train d'alimentation, c'est le réservoir d'énergie à partir duquel toutes les demandes de courant instantané du moteur sont tirées.Lorsque trois servo-axes accélèrent simultanément, les trois tirent le courant du bus DC simultanément.

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.

Si la demande de courant de pointe combinée dépasse ce que la banque de condensateurs peut fournir temporairement, la tension du bus baisse et le CNC détecte l'état de sous-tension en tant qu'alarme de conduite.

C'est pourquoi la sélection de la PSM pour une machine spécifique doit tenir compte non seulement de la demande de puissance continue, mais aussi du profil de courant simultané de pointe de tous les axes connectés.

La désignation nominale de 15 kW correspond à une capacité continue; le matériel PSM-15 réel prend en charge des courants de pointe plus élevés pour les courtes durées caractéristiques des événements de servo-accélération.

La procédure de sélection des PSM de Fanuc en tient compte en appliquant un facteur de fonctionnement simultané à la somme de toutes les puissance nominale de l'axe ¢ le PSM-15 à 17.5kW continu est généralement approprié pour les systèmes dont la demande simultanée maximale relève de la ligne directrice de sélection.

Régénération de l'énergie

Sur une machine sans régénération active, la décélération de la broche de la vitesse nominale à zéro représente un problème significatif d'élimination de l'énergie.

Un moteur à broche de 7,5 kW ou 11 kW tournant à 6000 tr/min stocke une énergie cinétique de rotation substantielle.Pour l'arrêter dans un cycle de changement d'outil de 2 à 3 secondes, il faut absorber toute cette énergie cinétique quelque part dans un système PSMR., dans une résistance; dans un système PSM, dans le réseau CA.

Le circuit de régénération active du PSM-15 surveille continuellement la tension du bus CC et, lorsque l'énergie de décélération fait monter le bus vers sa limite supérieure,commute l'extrémité avant active pour retourner le courant à l'alimentation en trois phases.

Cela maintient le bus CC dans les limites réglementaires sans événement de dissipation thermique, élimine le besoin d'un ensemble de résistances régénératives séparé,et réduit la charge thermique à l'intérieur de la cabine électrique.

Pendant un quart de travail complet sur une machine avec des changements fréquents d'outils et des cycles d'accélération/décélération de broche,l'avantage thermique à l'intérieur de l'armoire est substantiel, la durée de vie des composants s'allonge et le besoin de capacité de climatisation de l'armoire peut être réduit.

Maintenance du système de refroidissement et du ventilateur

La gestion thermique du PSM-15 utilise trois voies parallèles: le bloc à nageoires extérieures du dissipateur de chaleur conduit la chaleur des modules de transistors vers l'air extérieur;le ventilateur externe (monté à l'extérieur du module) absorbe l'air ambiant à travers les nageoires du dissipateur thermique; et le ventilateur interne fait circuler l'air dans le boîtier du module pour éviter les points chauds sur l'électronique de commande.

Les trois voies doivent être opérationnelles pour que le module puisse maintenir une puissance nominale en continu.

L'entretien des ventilateurs est l'action préventive la plus courante pour la longévité du PSM-15.

Le code d'alarme AL02 affiché sur l'écran à sept segments du panneau avant du PSM-15 indique que le ventilateur du circuit de commande interne s'est arrêté.et doit être traité comme un événement d'entretien urgent plutôt que comme une réparation différée.

La trajectoire de défaillance du ventilateur externe est similaire: la température du dissipateur augmente jusqu'à ce que AL03 (excès de température du dissipateur) déclenche un arrêt de l'entraînement.

Une recommandation pratique pour les installations exploitant des machines de série alpha est d'enregistrer l'historique des alarmes et de remplacer les deux ventilateurs lors de tout arrêt prévu de maintenance de la machine.indépendamment du fait que l'un ou l'autre ventilateur a échoué, si le module est connu pour être en service en production continue depuis plus de cinq ans.

L'usure du roulement de ventilateur dépend de l'âge et ne présente pas toujours un bruit évident avant la défaillance du roulement.

Plaques internes et composants utilisables

Le PSM-15 contient deux cartes principales: la carte de câblage A20B-1006-0470 gère les connexions de la section d'alimentation, les signaux d'entraînement de la passerelle vers les modules de transistors et l'interface E/S;la carte de contrôle A16B-2202-042x (suffixe varie selon la révision) exécute l'algorithme de régulation, la logique de protection et l'affichage d'alarme LED.

Aucune des deux planches n'est vendue séparément. Le module est l'unité de service.

Les modules de transistors (trois unités 200A), le ventilateur interne, le ventilateur externe, la batterie pour le circuit de commande,et les fusibles de bus CC sont disponibles en pièces détachées individuelles et peuvent être remplacés par des ingénieurs de service qualifiés lors d'une révision.

Référence de code d'alarme Alpha PSM-15

L'écran LED à 7 segments du panneau avant du PSM-15 affiche les codes d'alarme en cas de panne.

Le numéro d'enregistrement- Surcourant dans l'entrée du circuit principal (spécifique de la classe PSM-15 à la classe PSM-30; différent de PSM-5.5 et PSM-11 où AL01 indique une défaillance IPM).fusibles de ligne d'entrée, et l'état du réacteur AC.

Le numéro d'enregistrementLe ventilateur de refroidissement du circuit de commande s'est arrêté.

Le numéro d'enregistrement¢ Surchauffe du dissipateur de chaleur du circuit principal. Vérifiez le fonctionnement du ventilateur externe, vérifiez que la température ambiante de l'armoire est conforme aux spécifications,et confirmer que les nageoires du dissipateur ne sont pas bloquées par la brume du liquide de refroidissement ou par des dépôts de brousse.

Le numéro d'enregistrement- une chute de tension de liaison en courant continu. indique que le bus en courant continu est tombé en dessous du seuil de fonctionnement minimum. peut indiquer un problème d'entrée d'alimentation, une section rectificateur défaillante à l'intérieur du PSM,ou une demande excessive de courant simultanée des modules en aval.

Le numéro d'enregistrement Le circuit de précharge du bus CC n'a pas réussi à élever le bus à la tension de fonctionnement dans le délai prévu .

Questions fréquentes

Q1: L'A06B-6087-H115 peut-il alimenter à la fois les modules d'amplificateur de la série alpha et alpha i dans le même rack d'entraînement?

La famille A06B-6087 PSM est la production d'alimentation électrique alignée sur les modules d'amplificateur alpha (pré-i) ▌, en particulier les modules A06B-6079, A06B-6080, A06B-6088, A06B-6089,et les familles A06B-6096 SVM et SPM.

Les amplificateurs de génération alpha i (ai) (SVM de la série A06B-6114) utilisent les sources d'alimentation aiPS de la série A06B-6110.

Ces deux générations d'alimentation ne sont pas compatibles entre elles dans le même bus d'entraînement.

Une machine subissant une mise à niveau partielle du système d'entraînement d'alpha à alpha i nécessiterait le remplacement du PSM ainsi que des modules SVM et SPM pour maintenir une architecture de bus de puissance compatible.

Q2: Quel est le but du réacteur CA recommandé (A81L-0001-0123) à l'entrée PSM-15?

Le réacteur CA (également appelé réacteur de ligne) est installé entre l'alimentation électrique de l'installation et les bornes d'entrée triphasées du PSM-15.

Il sert deux objectifs: il limite le taux d'augmentation du courant pendant la phase de précharge du bus CC au démarrage, réduisant la contrainte de courant d'entrée sur les diodes rectificatrices du PSM et la ligne électrique de l'installation;et il atténue la distorsion harmonique que le circuit rectificateur du PSM injecterait autrement dans le système d'alimentation de l'installation.

Dans les installations où les exigences en matière de qualité de l'alimentation sont strictes ou où le MPS partage une alimentation avec des équipements sensibles,Le réacteur n'est pas facultatif il protège à la fois le système d'entraînement et l'infrastructure électrique de l'installation.

Q3: Lorsque le PSM-15 montre AL01, le module entier doit-il être remplacé ou le défaut peut-il être diagnostiqué plus précisément?

Pour la classe PSM-15, AL01 indique un surcourant dans l'entrée du circuit principal le courant alternatif triphasé qui coule dans la section du redresseur a dépassé le seuil de protection.Avant de conclure, les modules de redresseur ou de transistor interne du PSM ont échoué, vérifier: la tension d'alimentation triphasée aux bornes d'entrée du PSM (un déséquilibre de tension ou une baisse d'alimentation peuvent provoquer un surtension apparente), les fusibles de la ligne d'entrée,le réacteur à courant alternatif, s'il est équipé (un état de phase ouverte dans le réacteur produit un déséquilibre sévère de l'alimentation), et si l'alarme est corrélée à un événement opérationnel spécifique (démarrage de la broche, accélération simultanée sur plusieurs axes).

Une défaillance qui n'apparaît que sous une charge importante peut indiquer un module de transistor marginal, tandis qu'une défaillance qui apparaît immédiatement à l'allumage indique un problème de rectificateur ou de circuit de précharge.

Q4: Comment la puissance nominale de 17,5 kW est-elle utilisée pour dimensionner le PSM-15 pour une configuration de machine spécifique?

Les 17,5 kW du PSM-15 représentent une puissance continue, la puissance totale que le module peut fournir à tous les modules SVM et SPM connectés simultanément sans dépasser les limites thermiques.

Pour vérifier que le PSM-15 est adéquat pour une machine donnée, additionner la puissance continue nominale de tous les modules d'amplificateur connectés (servo + broche), appliquer un facteur de fonctionnement simultané (généralement 0.7 pour tenir compte du fait que tous les axes exigent rarement la pleine puissance nominale simultanément), et confirmez que ce chiffre est inférieur à 17,5 kW.

En outre, vérifier que la demande de courant de pointe du moteur de l'amplificateur de broche au démarrage ou pendant la coupe lourde ne dépasse pas la capacité de courant de pointe du PSM pendant l'événement.

Q5: Quel est l'effet sur la machine si le ventilateur interne ou externe du PSM-15 tombe en panne et quelle est l'urgence de la réparation?

Une défaillance du ventilateur doit être considérée comme urgente ̇ non pas parce que la machine s'arrête immédiatement,mais parce que la marge thermique restante se rétrécit et le calendrier d'arrêt de la chaleur devient imprévisible.

Avec le ventilateur externe arrêté, la température du dissipateur augmente pendant le fonctionnement jusqu'à ce que AL03 se déclenche et que le PSM s'éteigne pour protéger les modules de transistors.

Dans un environnement ambiant frais, cela peut prendre des minutes ou des heures; dans un environnement de production d'été avec une armoire chaude, cela peut se produire quelques minutes après l'arrêt du ventilateur.La défaillance du ventilateur interne entraîne des conséquences similaires pour la température de la carte de contrôle.

Dans les deux cas, 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.