هیئت مدیره FANUC A20B-1004-0730 A20B10040730 A2OB-1OO4-O73O

FANUC A20B-1004-0730 | برد تغذیه تقویت کننده اسپیندل AC — سری A06B-6064، مبدا ژاپن

شماره قطعه: A20B-1004-0730

سازنده:شرکت FANUC (ژاپن)

نوع محصول: برد تغذیه تقویت کننده اسپیندل (کارت تغذیه)

سری برد: A20B-1004

واحد درایو سازگار:واحد سروو اسپیندل AC FANUC سری A06B-6064

موتورهای سازگار:مدل‌های اسپیندل 6S، 8P، 12P (نرم‌افزار 9A50)

مرور کلی

A20B-1004-0730 برد تغذیه — که به آن کارت تغذیه نیز گفته می‌شود — برای واحد سروو اسپیندل AC سری A06B-6064 FANUC است.

6064 یکی از پلتفرم‌های تثبیت شده تقویت کننده اسپیندل AC FANUC است که به طور گسترده در مراکز تراش CNC و مراکز ماشین‌کاری مجهز به موتورهای اسپیندل FANUC در کلاس خروجی 6S، 8P و 12P استفاده می‌شود.

در واحد درایو اسپیندل کامل، برد تغذیه جزئی است که بین الکترونیک کنترل و ترانزیستورهای قدرت رابط برقرار می‌کند — سیگنال‌های گیت درایو را که ترانزیستورهای خروجی IGBT را سوئیچ می‌کنند، حمل می‌کند و سیگنال‌های بازخورد جریان را که برد کنترل برای تنظیم جریان موتور اسپیندل از آن‌ها استفاده می‌کند، پردازش می‌کند.

واحد درایو A06B-6064 یک مجموعه قابل سرویس در محل است.

این مجموعه شامل چندین برد است: برد کنترل اصلی، یک کارت کنترل کمکی و این برد تغذیه. هنگامی که یک تقویت کننده اسپیندل دچار نقص می‌شود، شناسایی اینکه کدام برد در داخل واحد خراب شده است، امکان تعویض هدفمند را به جای تعویض کامل واحد درایو فراهم می‌کند.

A20B-1004-0730 برد مرحله تغذیه است — جزئی که نزدیکترین به مدارهای سوئیچینگ پرقدرت است.

برد تغذیه در محفظه تقویت کننده اسپیندل نصب می‌شود. این برد به ماژول‌های ترانزیستور IGBT روی هیت سینک، مدارهای اندازه‌گیری ولتاژ باس و عناصر سنجش جریان متصل می‌شود.

وظیفه آن دریافت سیگنال‌های کنترل کم‌توان از برد کنترل و ترجمه آن‌ها به سطوح گیت درایو مورد نیاز برای سوئیچ کردن ترانزیستورهای خروجی پرجریان که موتور اسپیندل را تغذیه می‌کنند، است.

مشخصات کلیدی

واحد درایو A06B-6064 — معماری و چیدمان برد

واحدهای درایو اسپیندل سری 6064 FANUC درایوهای اینورتر AC سه فاز هستند که برای تغذیه موتورهای اسپیندل AC FANUC طراحی شده‌اند. درایو، منبع تغذیه AC سه فاز ورودی را به DC تبدیل می‌کند، سپس AC با فرکانس متغیر و ولتاژ متغیر را برای کنترل موتور بازسازی می‌کند.

ترانزیستورهای قدرت (IGBT) که بازسازی AC را انجام می‌دهند، روی هیت سینک نصب شده‌اند و پرقدرت‌ترین عناصر در درایو هستند.

برد تغذیه A20B-1004-0730 لایه بین الکترونیک کنترل و این ترانزیستورهای قدرت را اشغال می‌کند.

برد کنترل سیگنال‌های کنترل PWM را تولید می‌کند که نحوه و زمان سوئیچ هر ترانزیستور خروجی را تعریف می‌کنند. 

این سیگنال‌ها در سطح منطقی هستند — ولتاژ آن‌ها خیلی کم و جریان آن‌ها خیلی ضعیف است که مستقیماً گیت‌های IGBT را درایو کنند.

برد تغذیه شامل مدارهای گیت درایور است که این سیگنال‌های کنترل را به سطوح مورد نیاز IGBTها تقویت می‌کنند.

همچنین شامل مدارهای بوت استرپ و شیفترهای سطح مورد نیاز برای درایو کردن ترانزیستورهای سمت بالا در هر پایه فاز است.

علاوه بر این، برد تغذیه سیگنال‌های بازخورد جریان را از سنسورهای جریان درایو پردازش می‌کند.

این سیگنال‌ها نشان دهنده جریان‌های فاز واقعی موتور هستند. برد تغذیه این سیگنال‌ها را شرطی می‌کند و آن‌ها را به برد کنترل بازمی‌گرداند، که برد کنترل از آن‌ها برای بستن حلقه کنترل جریان استفاده می‌کند.

کلاس‌های موتور سازگار با 6064

سری A06B-6064 واحدهای درایو را پوشش می‌دهد که با مدل‌های خاص موتور اسپیندل FANUC مطابقت دارند.

برد تغذیه A20B-1004-0730 در انواع درایو سازگار با مدل‌های موتور اسپیندل 6S، 8P و 12P استفاده می‌شود. این نام‌گذاری‌ها به کلاس قدرت و سرعت موتور در محدوده موتورهای اسپیندل AC FANUC اشاره دارند.

موتورهای 6S، 8P و 12P طیفی از کاربردهای اسپیندل با توان متوسط تا توان بالا را نشان می‌دهند.

6S موتوری در کلاس 6 خروجی است که برای مراکز ماشین‌کاری کوچکتر و مراکز تراش با نیازهای توان اسپیندل متوسط مناسب است. 

12P نشان دهنده کلاس بزرگتری از موتور با توان خروجی پیوسته بالاتر است که در کاربردهای برش سنگین‌تر استفاده می‌شود.

برد تغذیه باید با جریان نامی واحد درایو مطابقت داشته باشد.

نصب یک برد تغذیه از یک واحد با رتبه پایین‌تر در یک واحد با رتبه بالاتر در حین عملکرد عادی باعث اضافه بار می‌شود.

همیشه قبل از تهیه برد تغذیه جایگزین، شماره سفارش کامل واحد درایو را تأیید کنید.

الگوهای نقص برد تغذیه

نقص‌های برد تغذیه در درایوهای اسپیندل تمایل به تولید الگوهای هشدار خاص دارند. نقص گیت درایور باعث می‌شود یک یا چند فاز خروجی غایب یا تحریف شده باشند — موتور جریان نامتعادل دریافت می‌کند، بیش از حد گرم می‌شود و درایو روی اضافه جریان یا قطع فاز هشدار می‌دهد.

یک گیت درایور آسیب دیده برای موقعیت ترانزیستور خاص، الگوی قابل تشخیصی را روی اسیلوسکوپ تولید می‌کند: شکل موج جریان خروجی فاز آسیب دیده تحریف شده یا غایب است.

نقص مدارهای اندازه‌گیری جریان، بازخورد جریان نادرست تولید می‌کنند.

برد کنترل داده‌های جریان اشتباهی دریافت می‌کند و یا جریان‌های موتور نادرستی را فرمان می‌دهد، یا هشدار اضافه جریان اندازه‌گیری شده بدون رویداد اضافه جریان واقعی فعال می‌شود.

نقص مدارهای اندازه‌گیری ولتاژ باس، خوانش‌های نادرست ولتاژ باس DC تولید می‌کنند.

درایو ممکن است با هشدارهای اضافه ولتاژ یا کمبود ولتاژ که با ولتاژ باس واقعی مطابقت ندارند، دچار نقص شود.

سوالات متداول

س1: واحد درایو اسپیندل در هر تلاش برای شتاب دادن اسپیندل، هشدار اضافه جریان نشان می‌دهد، اما موتور هیچ نشانه‌ای از اضافه بار ندارد. برد کنترل سالم تست می‌شود. آیا برد تغذیه احتمالاً معیوب است؟

یک هشدار اضافه جریان بدون اضافه بار واقعی موتور، و با تأیید سلامت برد کنترل، به مدار اندازه‌گیری جریان برد تغذیه اشاره دارد.

یک رابط سنسور جریان معیوب یا تراشه اندازه‌گیری روی برد تغذیه، خوانش‌های اضافه جریان کاذب تولید می‌کند که در هنگام شتاب‌گیری هشدار را فعال می‌کند. 

سیگنال بازخورد جریان را در کانکتور خروجی برد تغذیه در حین شتاب‌گیری آهسته و با بار کم اسپیندل تست کنید — اگر جریان اندازه‌گیری شده با بار واقعی موتور مطابقت نداشته باشد، مدار اندازه‌گیری برد تغذیه معیوب است.

س2: موتور اسپیندل کار می‌کند اما لرزش و صدای بیشتری نسبت به حد معمول تولید می‌کند و موتور داغ می‌شود. یک فاز جریان خروجی روی اسیلوسکوپ تحریف شده به نظر می‌رسد. آیا این برد تغذیه است؟

جریان خروجی تحریف شده با گرم شدن و لرزش موتور مرتبط، نشانه کلاسیک نقص گیت درایور در یک موقعیت ترانزیستور خروجی است. ترانزیستور آسیب دیده به درستی سوئیچ نمی‌کند — ممکن است نیمه روشن باشد و باعث جریان شوت-ترو شود، یا نیمه خاموش باشد و یک فاز را کاهش دهد.

گیت درایور برد تغذیه برای فاز آسیب دیده احتمالاً معیوب است. برد تغذیه را تعویض کرده و با اسیلوسکوپ روی هر سه فاز خروجی مجدداً تست کنید.

س3: درایو قبلاً تعمیر شده است. برد تغذیه در آن زمان تعویض شده است. درایو اکنون نقص مشابهی دارد. آیا برد تغذیه جایگزین معیوب بوده است، یا ممکن است علت ریشه‌ای وجود داشته باشد؟

نقص مکرر برد تغذیه پس از تعویض قبلی، نشان دهنده یک علت ریشه‌ای است که هر دو برد را آسیب رسانده است.

علل ریشه‌ای رایج شامل اضافه ولتاژ باس DC ناشی از مدار ترمز احیا کننده معیوب، مشکلات ولتاژ تغذیه گیت درایور، یا اضافه بارهای جریان بالا و پایدار ناشی از مشکلات مکانیکی در اسپیندل یا موتور اسپیندل است. 

قبل از نصب برد جایگزین دیگر، علت ریشه‌ای را بررسی کنید — بدون رسیدگی به علت ریشه‌ای، برد جدید احتمالاً به همان روشی خراب خواهد شد.

س4: اسپیندل در سرعت‌های پایین و متوسط ​​به طور عادی کار می‌کند اما فقط در سرعت بالا در اثر اضافه جریان دچار نقص می‌شود. بار به نظر زیاد نمی‌رسد. چه چیزی در برد تغذیه می‌تواند باعث این امر شود؟

نقص‌های اضافه جریان فقط در سرعت بالا بدون اضافه بار ظاهری اغلب نشان دهنده مشکل حرارتی در مدار گیت درایو برد تغذیه است. در سرعت بالا، فرکانس سوئیچینگ یکسان است اما تلفات در گیت درایورها و اتلاف حرارتی آن‌ها بیشتر است.

یک گیت درایور که در سطوح توان پایین‌تر حاشیه‌ای اما کاربردی است، تحت استرس حرارتی عملکرد پایدار با سرعت بالا، دچار نقص می‌شود.

جریان هوای خنک کننده به واحد درایو و وضعیت هیت سینک را بررسی کنید. اگر خنک کننده کافی باشد و نقص ادامه یابد، بخش گیت درایور برد تغذیه فراتر از حاشیه حرارتی خود فرسوده شده است.

س5: آیا پس از تعویض برد تغذیه A20B-1004-0730، تنظیم مجدد اسپیندل لازم است؟

پارامترهای کنترل اسپیندل — ثابت‌های موتور، بهره‌های جریان، تنظیمات رگولاتور سرعت — در برد کنترل درایو و در پارامترهای اسپیندل CNC ذخیره می‌شوند، نه در برد تغذیه.

تعویض برد تغذیه نیازی به تنظیم مجدد ندارد مگر اینکه برد جایگزین دارای نسخه سخت‌افزاری متفاوتی باشد که نیاز به به‌روزرسانی نرم‌افزار داشته باشد.

سطح نسخه برد جایگزین را با نسخه اصلی مطابقت دهید، پس از تعویض یک تست اجرا انجام دهید و تأیید کنید که رفتار سرعت و بار اسپیندل با مشخصات دستگاه مطابقت دارد.