فانوک صفحه کامپیوتر A20B-1006-0470 A20B10060470 A2OB-1OO6-O47O

FANUC A20B-1006-0470 | ماژول منبع تغذیه آلفا PSM-15 برد سیم‌کشی پایه و 17.5 کیلووات، 283-325 ولت DC، سری 16i/18i/21i

شماره قطعه: A20B-1006-0470

سازنده: FANUC Corporation (ژاپن)

نوع محصول: برد سیم‌کشی پایه ماژول منبع تغذیه آلفا (برد PCB قدرت / برد اصلی)

سری برد: A20B-1006

ماژول سازگار: A06B-6087-H115 (ماژول منبع تغذیه آلفا PSM-15) 

مرور کلی

A20B-1006-0470 برد سیم‌کشی پایه است - برد PCB بخش قدرت - در داخل ماژول منبع تغذیه آلفا FANUC A06B-6087-H115، PSM-15. در معماری دو بردی PSM-15، A20B-1006-0470 بردی است که تبدیل واقعی قدرت در آن اتفاق می‌افتد.

این برد میزبان سه ماژول قدرت هوشمند (IPM) است که ولتاژ AC سه فاز ورودی 200-230 ولت را به ولتاژ باس DC تنظیم شده 283-325 ولت تبدیل می‌کند که تمام ماژول‌های تقویت‌کننده سروو (SVM) و ماژول‌های تقویت‌کننده اسپیندل (SPM) متصل را تغذیه می‌کند.

کارت کنترل A16B-2202-0421 که در بالای آن نصب شده است، مسئولیت نظارت، منطق تنظیم و مدیریت هشدار را بر عهده دارد.

PSM-15 ستون فقرات سیستم درایو آلفا FANUC است - که در هزاران دستگاه ابزار CNC از جمله ماشین‌های تراش و مراکز ماشین‌کاری مجهز به کنترلرهای سری 16i، 18i و 21i یافت می‌شود.

با عرض 150 میلی‌متر، برای تغذیه یک پیکربندی درایو متوسط معمولی طراحی شده است: یک ماژول تقویت‌کننده اسپیندل به علاوه یک یا دو ماژول تقویت‌کننده سروو از یک باس DC واحد.

ماشین‌های تراش Mori Seiki SL-250B، سری Mazak Integrex و بسیاری از مراکز ماشین‌کاری متوسط مشابه از اواخر دهه 1990 تا دهه 2000 با PSM-15 و زنجیره درایوی که تغذیه می‌کند ساخته شده‌اند.

عناوین "برد اصلی" و "منبع تغذیه" در توضیحات A20B-1006-0470 هم موقعیت فیزیکی آن در ماژول (به عنوان برد پایه) و هم نقش عملکردی آن (به عنوان مرحله قدرت) را در بر می‌گیرند.

ترمینال‌های پیچی روی این برد، هادی‌های با گیج سنگین را که جریان ورودی 54 آمپر و جریان خروجی باس DC را حمل می‌کنند، در خود جای می‌دهند.

اتصالات اضافی متعددی برای سیگنال‌های نظارتی، حس ولتاژ باس و ارتباطات بین ماژولی که PSM-15 با بقیه سیستم درایو مبادله می‌کند، وجود دارد.

مشخصات کلیدی

فناوری IPM در PSM-15

PSM-15 به جای ترانزیستورهای IGBT گسسته از ماژول‌های قدرت هوشمند (IPM) استفاده می‌کند. یک IPM یک ماژول قدرت خودکفا است که ترانزیستورهای سوئیچینگ، مدارهای درایو گیت و الکترونیک حفاظتی را در یک بسته مهر و موم شده ادغام می‌کند.

مدارهای حفاظتی داخل IPM شرایط اضافه جریان، اضافه دما و خرابی درایو گیت را تشخیص داده و سریع‌تر از مدارهای حفاظتی خارجی واکنش نشان می‌دهند.

برای عملکرد یکسوساز فعال PSM-15، سه IPM با هم کار می‌کنند تا پل شش سوئیچه را پیاده‌سازی کنند که ورودی AC سه فاز را به ولتاژ باس DC تبدیل می‌کند.

برخلاف پل دیود پسیو، یکسوساز فعال می‌تواند شکل موج جریان ورودی را کنترل کند - جریان را به صورت موج سینوسی که با ولتاژ منبع همگام شده است، می‌کشد.

این تصحیح ضریب توان فعال به این معنی است که PSM-15 جریانی را از شبکه به گونه‌ای می‌کشد که شباهت زیادی به یک بار کاملاً مقاومتی دارد، اعوجاج هارمونیک را به حداقل می‌رساند و راندمان انتقال قدرت از منبع را به حداکثر می‌رساند.

یکسوساز فعال همچنین امکان بازیافت انرژی را فراهم می‌کند. هنگامی که موتورهای سروو کاهش سرعت می‌یابند، به عنوان ژنراتور عمل کرده و انرژی را به باس DC بازمی‌گردانند. اگر ولتاژ باس از آستانه تنظیم بالاتر رود، یکسوساز فعال PSM-15 می‌تواند جریان قدرت را معکوس کرده و این انرژی بازیافتی را به منبع AC بازگرداند.

این قابلیت بازیافت انرژی مصرف انرژی را در ماشین‌هایی با چرخه‌های کاهش سرعت اینرسی بالا و مکرر کاهش می‌دهد و در بسیاری از کاربردها نیاز به مقاومت‌های ترمز را از بین می‌برد.

معماری چندگانه ورودی/خروجی و ترمینال پیچی

عنوان "ورودی/خروجی‌های متعدد" نشان‌دهنده پایانه‌های سیگنال جامع در A20B-1006-0470 است. علاوه بر اتصالات اصلی ورودی برق AC و خروجی باس DC، این برد چندین مدار سیگنال اضافی را در خود جای می‌دهد. حس ولتاژ باس DC به حلقه تنظیم کارت کنترل بازخورد می‌دهد.

نظارت بر دمای ماژول به کارت کنترل اجازه می‌دهد تا قبل از رسیدن IPM ها به محدودیت‌های حرارتی، خاموش شدن حفاظتی را آغاز کند.

نظارت بر جریان ورودی، بازخورد الگوریتم تصحیح ضریب توان فعال را فراهم می‌کند. حس جریان پیش‌شارژ خازن باس DC، توالی انرژی‌دهی کنترل شده را در هنگام روشن شدن مدیریت می‌کند.

ترمینال‌های پیچی روی A20B-1006-0470 برای سطوح جریان مورد نظر مهندسی شده‌اند.

ترمینال‌های ورودی AC در عملیات عادی در 200 ولت، 54 آمپر را حمل می‌کنند.

ترمینال‌های خروجی باس DC کل جریان کشیده شده توسط تمام SVM ها و SPM های متصل را حمل می‌کنند. در این سطوح جریان، گشتاور ترمینال حیاتی است - اتصالات با گشتاور کم، مقاومت تماسی ایجاد می‌کنند که گرما تولید می‌کند، که تخریب عایق را تسریع می‌کند و در نهایت یک اتصال با مقاومت بالا ایجاد می‌کند که خود بیش از حد گرم می‌شود. بازرسی دوره‌ای و تأیید گشتاور تمام اتصالات قدرت یک وظیفه نگهداری معمول برای نصب‌های PSM-15 است.

در دسترس بودن و رویه خدمات

رویه FANUC و رویکرد استاندارد ارائه‌دهندگان خدمات تخصصی CNC، عرضه A20B-1006-0470 به عنوان یک برد مجزا نیست.

PSM-15 به عنوان یک ماژول کامل سرویس می‌شود - یا از طریق تعویض (یک ماژول تست شده بازسازی شده برای ماژول معیوب) یا از طریق تعمیر در سطح درایو که در آن قطعه معیوب خاص شناسایی و جایگزین می‌شود.

این رویکرد خدمات در سطح ماژول ناشی از عملی بودن است.

تست A20B-1006-0470 نیاز به تأیید عملکرد آن تحت بار کامل با هر سه IPM که با چرخه وظیفه صحیح سوئیچ می‌کنند دارد - شرایطی که فقط در یک ماژول کامل PSM-15 متصل به یک سیستم درایو کارآمد و بار موتور قابل تأیید است. 

بردی که از یک ماژول بازگردانده شده و روی میز بدون بار تست می‌شود، نمی‌تواند تأیید کند که مشخصات عملکردی خود را برآورده می‌کند.

سوالات متداول

س1: PSM-15 هشدار AL-01 (اضافه جریان در ماژول قدرت اصلی) را نمایش می‌دهد. توان ورودی در حد مشخصات تأیید شده است. آیا A20B-1006-0470 محل احتمالی خطا است؟

AL-01 با توان ورودی خوب تأیید شده، نشان‌دهنده خرابی در مرحله سوئیچینگ IPM در A20B-1006-0470 است.

یک IPM که از داخل خراب شده است - چه اتصال کوتاه و چه عنصر سوئیچینگ مدار باز - شرایط اضافه جریان ایجاد می‌کند که حفاظت داخلی IPM آن را تشخیص می‌دهد. 

این هشدار همچنین می‌تواند در صورتی رخ دهد که باس DC دارای خطای زمین در پایین دست باشد (در ماژول‌های SVM یا SPM متصل)، بنابراین ایزوله کردن باس با قطع موقت ماژول‌های پایین دست و بررسی اینکه آیا هشدار برطرف می‌شود، خطا را به PSM-15 یا ماژول‌های متصل محدود می‌کند.

س2: نمایشگر هشدار PSM-15 هشدار AL-05 (خازن اصلی در زمان مشخص شده شارژ مجدد نمی‌شود) را نشان می‌دهد. این در مورد برد قدرت چه چیزی را نشان می‌دهد؟

AL-05 نشان‌دهنده خرابی توالی پیش‌شارژ باس DC است - خازن‌های باس پس از روشن شدن به ولتاژ مورد نیاز در زمان مجاز شارژ نشده‌اند.

این معمولاً به این معنی است که مدار پیش‌شارژ IPM در A20B-1006-0470 به درستی کار نمی‌کند، یا خازن‌های باس DC تا حدی تخریب شده‌اند که ظرفیت خازنی آن‌ها برای نگه داشتن شارژ خیلی کم است. در یک PSM-15 با ساعات سرویس قابل توجه، تخریب خازن یک علت محتمل است.

خرابی مدار پیش‌شارژ IPM نیز ممکن است. هر دو نیاز به ارزیابی و تعمیر در سطح ماژول دارند.

س3: PSM-15 به درستی کار می‌کرد و سپس در حین کاهش سرعت سریع محور، روی هشدار AL-07 (ولتاژ DC به طور غیرعادی بالا) قطع شد. پس از ریست، به طور عادی کار کرد. آیا باید A20B-1006-0470 بررسی شود؟

یک AL-07 واحد در حین کاهش سرعت سریع ممکن است نشان‌دهنده این باشد که کل انرژی بازیافتی از محورهای در حال کاهش سرعت به طور موقت از توانایی PSM-15 برای بازگرداندن آن به منبع AC فراتر رفته است.

این یک وضعیت سیستمی است، نه لزوماً یک خطای برد - اگر بازیافت اوج پیکربندی درایو متصل از رتبه PSM-15 فراتر رود، AL-07 رخ خواهد داد.

با این حال، اگر هشدار به طور مکرر یا در حین کاهش سرعت عادی (نه استثنایی) رخ دهد، عملکرد سوئیچینگ IPM تخریب شده در A20B-1006-0470 ممکن است مانع بازیافت صحیح انرژی شود. در صورت ادامه هشدار، بازرسی ماژول مناسب است.

س4: مشخصات سازنده دستگاه نیازمند راکتور AC A81L-0001-0123 برای PSM-15 است. آیا این راکتور اجباری است؟

بله. راکتور AC مشخص شده است زیرا یکسوساز فعال PSM-15 برای عملکرد صحیح به اندوکتانس ورودی AC محدود نیاز دارد.

بدون اندوکتانس کافی، سوئیچینگ IPM باعث ایجاد جهش‌های جریان در منبع AC می‌شود که می‌تواند باعث فعال شدن حفاظت منبع، ایجاد تداخل الکترومغناطیسی و فشار بر IPM ها شود. 

راکتور همچنین جریان هجوم اولیه را در هنگام روشن شدن در طول پیش‌شارژ باس DC محدود می‌کند.

نصب PSM-15 بدون راکتور مشخص شده توصیه نمی‌شود و ممکن است منجر به عملکرد نامنظم یا خرابی زودرس IPM شود.

س5: دو ماژول PSM-15 از یک دستگاه از کار افتاده در دسترس است. آیا می‌توان بردهای A20B-1006-0470 را بین ماژول‌ها جابجا کرد تا یک ماژول سالم از دو ماژول نیمه فعال ایجاد کرد؟

در اصل، بردها قطعه یکسانی هستند و بین ماژول‌های PSM-15 با همان نسخه سخت‌افزار قابل تعویض هستند.

در عمل، جابجایی بردها بین ماژول‌ها خطر ایجاد مشکلات سازگاری را دارد اگر ماژول‌ها از دوره‌های تولید متفاوت با نسخه‌های سخت‌افزاری متفاوت کارت کنترل A16B-2202-0421 باشند. 

قبل از جابجایی، تأیید کنید که نسخه‌های سخت‌افزاری هر دو برد مطابقت دارند. 

پس از مونتاژ، ماژول ترکیبی باید تحت بار تست شود - نه فقط روشن شود - تا تأیید شود که IPM ها و مدار کنترل به درستی با هم تحت شرایط واقعی کار می‌کنند.