برق A06B-6087-H145 AO6B-6O87-H145

فانوک A06B-6087-H145 | ماژول منبع تغذیه آلفا PSM-45 — 55 کیلووات، 3 فاز 200-230 ولت AC، ورودی 185 آمپر، باس DC 283-325 ولت، خروجی 165 آمپر، ماژول 300 میلی‌متری، خنک‌کننده اجباری خارجی

مرور کلی

فانوک A06B-6087-H145 PSM-45 است و گامی واضح نسبت به سایر سری‌های A06B-6087 از نظر مقیاس فیزیکی، ظرفیت توان و الزامات نصب محسوب می‌شود. در حالی که PSM-15 تا PSM-37 دارای شاسی یکسان 150 میلی‌متری و ردپای نصب مشابه هستند، PSM-45 از محفظه عریض‌تر 300 میلی‌متری استفاده می‌کند و وزنی در حدود 22 کیلوگرم دارد — بیش از دو برابر جرم PSM-37.

این صرفاً یک مورد از "بیشتر از همان" نیست؛ PSM-45 متعلق به یک کلاس فیزیکی متفاوت است که با خود الزامات فضای کابینت متفاوت، ملاحظات بستن و نصب متفاوت، و مهم‌تر از همه، الزامات خنک‌کننده متفاوت را به همراه دارد.

خروجی پیوسته 55 کیلووات در ورودی AC 185 آمپر، PSM-45 را در محدوده توانی مناسب برای مراکز ماشین‌کاری بزرگ با موتورهای اسپیندل با توان بالا (کلاس 15 کیلووات تا 22 کیلووات)، محورهای سروو چندگانه با قاب بزرگ، یا پیکربندی‌های چند اسپیندل قرار می‌دهد که در آن تقاضای توان همزمان کل به طور قابل توجهی از آنچه PSM-37 با 43 کیلووات می‌تواند تحمل کند، فراتر می‌رود. مراکز ماشین‌کاری هوافضا با برش‌دهنده‌های با قطر بزرگ، مراکز تراشکاری سنگین برای قطعات کار شفت و پوسته، و ماشین‌های 5 محوره با ظرفیت پالت بزرگ همگی به عنوان نصب‌های معمولی PSM-45 ظاهر می‌شوند.

جریان خروجی باس DC 165 آمپر، رقمی است که تعیین می‌کند چند و چه اندازه ماژول‌های SVM و SPM پایین‌دستی می‌توانند باشند.

در 165 آمپر پیوسته، PSM-45 می‌تواند تقاضای جریان یک ماژول اسپیندل SPM بزرگ را با توان اسپیندل بالا به طور همزمان با چندین ماژول محور SVM با بار کامل تحمل کند — یک پروفیل تقاضا که 43 کیلووات PSM-37 را به حد خود یا فراتر از آن می‌رساند.

برخلاف PSM-15، PSM-26 و PSM-37، PSM-45 علاوه بر فن‌های داخلی خود به خنک‌کننده هوای اجباری خارجی نیاز دارد.

این مهم‌ترین تمایز نصب است: یک PSM-45 که در کابینتی بدون مجرای هوای اجباری خارجی مورد نیاز و منبع هوای اجباری نصب شده است، تحت شرایط بار تولیدی، اجتناب‌ناپذیر دچار خاموشی‌های AL03 (دمای بیش از حد هیت سینک) خواهد شد. 

الزامات خنک‌کننده هوای اجباری خارجی اختیاری یا وابسته به محیط نیست — برای اینکه ماژول به خروجی پیوسته رتبه‌بندی شده خود در هر دمای محیطی برسد، اجباری است.

مشخصات کلیدی

شاسی 300 میلی‌متری — معنای اندازه

گذار فیزیکی از شاسی 150 میلی‌متری PSM-15/26/37 به شاسی 300 میلی‌متری PSM-45 یک مرز معماری در سیستم درایو آلفا است.

عرض 300 میلی‌متری سطح هیت سینک و حجم چیدمان برد را برای رسیدگی به تقاضاهای حرارتی و الکتریکی در ورودی 185 آمپر، ماژول‌های ترانزیستور 400 آمپر و توان پیوسته 55 کیلووات فراهم می‌کند. 

وزن 22 کیلوگرمی به این معنی است که PSM-45 به پشتیبانی براکت مناسب در کابینت الکتریکی نیاز دارد — نمی‌تواند به نصب گیره سبک که برای ماژول‌های PSM کوچکتر کافی است، تکیه کند.

نقاط اتصال باس DC در PSM-45 از نظر فیزیکی با نقاط اتصال در ماژول‌های شاسی 150 میلی‌متری متفاوت است و چیدمان کابینت باید ردپای بزرگتر ماژول را در خود جای دهد.

سازندگان ماشین که PSM-45 را در طراحی اصلی مشخص کردند، کابینت‌های الکتریکی خود را بر این اساس پیکربندی کردند. 

برای اهداف ارتقاء یا جایگزینی، PSM-45 فقط می‌تواند جایگزین PSM-45 دیگر (یا جانشین PSM-55 خود) شود — کاهش به PSM-37 با شاسی 150 میلی‌متری از نظر مکانیکی امکان‌پذیر نیست، و حتی اگر هم بود، حد 43 کیلووات برای باری که به PSM-45 نیاز داشت، کافی نبود.

خنک‌کننده هوای اجباری خارجی — چرا غیرقابل مذاکره است

معماری خنک‌کننده PSM-45 از دو فن داخلی برای گردش هوا در داخل محفظه ماژول و دفع گرما از الکترونیک کنترل استفاده می‌کند.

هیت سینک خارجی بار حرارتی را از سه ماژول ترانزیستور 400 آمپر حمل می‌کند — اینجاست که بخش عمده گرما تولید می‌شود. در ماژول‌های 150 میلی‌متری (PSM-15 تا PSM-37)، فن خارجی که روی پره‌های هیت سینک می‌وزد، برای دفع این گرما تحت شرایط بار نامی کافی است. 

در PSM-45، شار حرارتی از ترانزیستورهای 400 آمپر در ورودی 185 آمپر برای دفع توسط یک فن خارجی بیش از حد زیاد است — یک منبع هوای اجباری کانال‌کشی شده به هیت سینک مورد نیاز است.

در عمل، این بدان معناست که کابینت الکتریکی باید یک مسیر جریان هوای اختصاصی داشته باشد — معمولاً یک چیدمان مجرای که هوای خنک‌تر را از خارج کابینت مستقیماً به ورودی هیت سینک PSM-45 می‌آورد، یا یک مجموعه فن خنک‌کننده اجباری خارجی جداگانه که روی قسمت خارجی کابینت نصب شده است.

سازندگان ماشین که از PSM-45 در طرح‌های اصلی استفاده کردند، این چیدمان خنک‌کننده را به عنوان یک ویژگی استاندارد گنجاندند.

برای یک PSM-45 جایگزین که در کابینتی نصب شده است که خنک‌کننده خارجی اصلی آن اصلاح شده، تخریب شده یا مختل شده است، اطمینان از عملکرد کامل خنک‌کننده اجباری خارجی قبل از راه‌اندازی ماشین تحت بار تولیدی ضروری است.

دو فن داخلی (A90L-0001-0422، همان نوع مورد استفاده در ماژول‌های PSM کوچکتر) به صورت جداگانه به عنوان قطعات یدکی در دسترس هستند و می‌توانند بدون تعویض کل ماژول تعویض شوند.

ماژول‌های ترانزیستور 400 آمپر و عمر مفید

سه ماژول ترانزیستور 400 آمپر داخل PSM-45 در سطوح جریان مطلق بالاتری نسبت به هر ماژول PSM آلفای کوچکتر کار می‌کنند.

در حالی که ترانزیستورهای 400 آمپر که در سطح ورودی پیوسته 185 آمپر کار می‌کنند، دارای هدروفول الکتریکی قابل توجهی هستند، چرخه حرارتی در طول سال‌ها عملیات تولیدی باعث تخریب تدریجی در مشخصات پیوند ترانزیستور و یکپارچگی اتصالات لحیم می‌شود. 

حالت خرابی نهایی برای تخریب ترانزیستور مرتبط با سن معمولاً افزایش تدریجی ولتاژ اشباع است که باعث افزایش تلفات سوئیچینگ و تولید گرما می‌شود قبل از اینکه ترانزیستور در نهایت از کار بیفتد — اغلب در ابتدا به صورت افزایش دمای کابینت به جای آلارم فوری ظاهر می‌شود.

ترانزیستورهای 400 آمپر به عنوان قطعات یدکی جداگانه در دسترس هستند و تعویض ماژول ترانزیستور معیوب یک مسیر تعمیر معتبر است.

وزن 22 کیلوگرمی PSM-45 به این معنی است که تعمیر در داخل کابینت غیرعملی است؛ ماژول باید برای تعویض ترانزیستور در سطح میز از کابینت خارج شود.

برد سیم‌کشی (A20B-2001-067x) و کارت کنترل (A16B-2202-042x) به طور جداگانه در دسترس نیستند — شرایط خرابی برد نیازمند تعویض واحد یا تعمیر تخصصی برد است.

PSM-45 و جانشین PSM-55 آن

اسناد رسمی فانوک اشاره می‌کند که PSM-45 از اوت 1999 با PSM-55 جایگزین شد.

در عمل، هر دو ماژول در پایگاه نصب شده جهانی فعال باقی می‌مانند — واحدهای PSM-45 نصب شده در ماشین‌های ساخته شده قبل از سال 1999 همچنان در تأسیسات تولیدی کار می‌کنند و پشتیبانی خدمات پس از فروش برای PSM-45 همچنان فعال است. 

PSM-55 از مشخصات برد سیم‌کشی متفاوتی استفاده می‌کند و توان پیوسته بالاتری را ارائه می‌دهد، اما از نظر فیزیکی با همان چیدمان نصب کابینت طراحی شده برای PSM-45 سازگار است — این امر آن را به مسیر ارتقاء توصیه شده تبدیل می‌کند زمانی که یک PSM-45 در حال جایگزینی است و فرصت نصب ماژول با رتبه بالاتر از نظر عملیاتی مفید است.

سوالات متداول

س1: چه چیزی به طور خاص به خنک‌کننده هوای اجباری خارجی در PSM-45 نیاز دارد که PSM-37 به آن نیاز ندارد؟

عامل حیاتی، چگالی شار حرارتی از ماژول‌های ترانزیستور است. سه ترانزیستور 400 آمپر PSM-45 گرمای قابل توجهی در واحد سطح هیت سینک نسبت به ماژول‌های IGBT کوچکتر در PSM-37 تحت شرایط بار نامی تولید می‌کنند.

سطح پره‌های هیت سینک موجود در شاسی 300 میلی‌متری، اگرچه بزرگتر از شاسی 150 میلی‌متری است، اما همچنان نمی‌تواند خروجی گرمای ترانزیستورهای 400 آمپر را فقط با استفاده از فن خارجی دفع کند اگر فن در برابر هوای گرم موجود در داخل یک کابینت الکتریکی بارگذاری شده کار کند.

منبع هوای اجباری خارجی هوای خنک‌تر (نه هوای بازیافتی کابینت) را مستقیماً به سطح هیت سینک می‌آورد و اطمینان می‌دهد که هیت سینک در دمای قابل پیش‌بینی پایین‌تری کار می‌کند.

بدون این، حاشیه دمای هیت سینک بالاتر از آستانه AL03 به حدی باریک می‌شود که دماهای محیطی تابستان یا انسداد جزئی کابینت باعث خاموشی‌های AL03 تحت بار تولیدی می‌شود.

س2: آیا PSM-45 می‌تواند مستقیماً توسط PSM-55 جایگزین شود اگر PSM-45 خراب شود و فقط PSM-55 در دسترس باشد؟

بله، PSM-55 جانشین رسمی PSM-45 است و از همان فرمت شاسی 300 میلی‌متری و همان چیدمان نصب کابینت استفاده می‌کند. پیکربندی اتصال باس DC سازگار است.

PSM-55 توان پیوسته بالاتری نسبت به PSM-45 ارائه می‌دهد که برای سیستمی که در اطراف PSM-45 اندازه‌گیری شده است، ایمن است — باس به سادگی ظرفیت بیشتری نسبت به آنچه ماژول‌های پایین‌دستی نیاز دارند، دارد. 

نسخه کارت کنترل در PSM-55 ممکن است کمی با PSM-45 متفاوت باشد، اما هیچ تغییر پارامتر CNC برای این جایگزینی لازم نیست، زیرا ماژول منبع تغذیه برای پیکربندی پارامترهای سروو و اسپیندل CNC شفاف است.

س3: وزن PSM-45 برابر 22 کیلوگرم است — چه اقدامات احتیاطی نصب این وزن را ایجاب می‌کند؟

جرم 22 کیلوگرمی ایجاب می‌کند که ماژول روی تکیه‌گاه‌های براکت با درجه‌بندی مناسب برای این وزن و ضریب ایمنی مناسب نصب شود.

برای تعلیق به یک اتصال پیچ منفرد در بالای ماژول تکیه نکنید — از الگوی نصب کامل مشخص شده در راهنمای نصب سری آلفا فانوک (B-65162) استفاده کنید. هنگام برداشتن و نصب PSM-45 برای جایگزینی یا سرویس، از جابجایی دو نفره یا یک چرخ دستی که برای تحمل وزن ماژول هنگام بیرون کشیدن آن از رک کابینت قرار گرفته است، استفاده کنید. 

انداختن یک ماژول 22 کیلوگرمی می‌تواند به بدنه ماژول، بردهای سیم‌کشی و هرگونه اتصال باس که با آن تماس پیدا می‌کند، آسیب برساند. هنگام نصب مجدد، اتصالات باس DC را قبل از سفت کردن بست‌های نصب برای جلوگیری از تنش باس در نقاط اتصال، مجدداً وصل کنید.

س4: AL02 در نمایشگر PSM-45 ظاهر می‌شود — آیا این فن‌های داخلی هستند یا سیستم خنک‌کننده خارجی؟

AL02 نشان‌دهنده خرابی فن خنک‌کننده است — به طور خاص یکی از دو فن داخلی (A90L-0001-0422) متوقف شده است. فن‌های داخلی هوا را در داخل محفظه ماژول گردش می‌دهند و محیط حرارتی الکترونیک کنترل را مدیریت می‌کنند.

AL02 مستقیماً خرابی در چیدمان مجرای خنک‌کننده هوای اجباری خارجی را نشان نمی‌دهد؛ مسیر خرابی آن معمولاً AL03 (دمای بیش از حد هیت سینک) را به جای AL02 تولید می‌کند. هنگامی که AL02 ظاهر می‌شود، شناسایی کنید که کدام یک از دو فن داخلی متوقف شده است (با گوش دادن به فن در حال کار و فن خاموش)، فن معیوب را تعویض کنید و قبل از از سرگیری تولید، عملکرد را تأیید کنید. اگر هر دو فن داخلی در حال کار هستند و AL02 همچنان ظاهر می‌شود، مدار نظارت فن را روی کارت کنترل بررسی کنید.

س5: رابطه بین توان نامی 55 کیلووات PSM-45، ورودی AC 185 آمپر و خروجی DC 165 آمپر چیست — چرا جریان‌های ورودی و خروجی متفاوت هستند؟

تفاوت بین ورودی AC 185 آمپر و خروجی DC 165 آمپر منعکس کننده فیزیک تبدیل AC به DC است.

ورودی AC به PSM-45 سه فاز AC در 200-230 ولت است. پس از یکسو سازی، باس DC در 283-325 ولت کار می‌کند. رابطه توان P = V × I به این معنی است که در ورودی AC 200 ولت با 185 آمپر (جریان ظاهری سه فاز)، توان واقعی منتقل شده پس از در نظر گرفتن فاکتور سه فاز و فاکتور توان تقریباً 55 کیلووات است.

باس DC در 325 ولت که 165 آمپر را حمل می‌کند نیز تقریباً 54 کیلووات (325 ولت × 165 آمپر = 53.6 کیلووات) را ارائه می‌دهد.

تفاوت جزئی تلفات تبدیل را منعکس می‌کند — یکسو کننده، فیلتر و مدارهای سوئیچینگ فعال کاملاً کارآمد نیستند و بخش کوچکی از توان ورودی به صورت گرما در داخل خود ماژول تلف می‌شود.

رتبه جریان خروجی 165 آمپر، رقم مربوطه برای اندازه‌گیری تقاضای جریان پیک ترکیبی ماژول‌های SVM و SPM پایین‌دستی در برابر ظرفیت باس DC ماژول است.