โมดูลไฟฟ้า Fanuc A06B-6077-H111 A06B6077H111 AO6B-6O77-H111

Fanuc A06B-6077-H111 | โมดูลแหล่งจ่ายไฟ Alpha PSM-11 — ตัวแปลงกำลังเซอร์โว, 13.2kW, 200–230V AC 3-เฟส, 49A, 283–325V DC Bus

ภาพรวม

Fanuc A06B-6077-H111 มีชื่อเรียกว่า "ตัวแปลงกำลังเซอร์โว" ในการจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์ของ Fanuc — และคำนี้ก็จับบทบาททางวิศวกรรมของโมดูลได้อย่างแม่นยำ PSM-11 ตั้งอยู่ระหว่างแหล่งจ่ายไฟ AC แบบสามเฟสของโรงงานและแอมพลิฟายเออร์เซอร์โวและสปินเดิลที่ขับเคลื่อนแกนของเครื่องจักร ทำการแปลงกำลังที่ทำให้การควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นไปได้: การเรียงกระแสและควบคุมกระแสสลับให้เป็นแรงดันไฟฟ้าบัสกระแสตรง 283–325V ที่เสถียร ซึ่งโมดูล alpha series SVM และ SPM ทุกตัวบนเครื่องจักรจะดึงพลังงานมาใช้

ในลำดับชั้นของไดรฟ์ alpha ของ Fanuc, PSM-11 อยู่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ A06B-6077 — ซึ่งเป็นกลุ่มที่เล็กกว่าของตระกูลแหล่งจ่ายไฟ alpha สองตระกูล โดยอยู่ต่ำกว่าซีรีส์ A06B-6087 ซึ่งครอบคลุม PSM-15 ถึง PSM-55

ความแตกต่างของตระกูลนี้ไม่ใช่แค่รูปลักษณ์ภายนอก; โมดูล A06B-6077 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการกำหนดค่าเครื่องมือกลขนาดกะทัดรัดและขนาดเล็ก ซึ่งความต้องการกำลังของระบบไดรฟ์รวมอยู่ใน 13.2kW. 

เครื่องจักรที่มีมอเตอร์สปินเดิลขนาดเล็ก (คลาส 3.7kW หรือ 5.5kW) และแกนเซอร์โวขนาดกะทัดรัดสองหรือสามแกนที่ใช้ CNC ซีรีส์ 0-D หรือ 16/18/21 เป็นแอปพลิเคชัน PSM-11 ที่เหมาะสม

ความจุ 13.2kW ครอบคลุมการกำหนดค่านี้ด้วยระยะห่างที่เพียงพอ และรูปแบบโมดูลขนาดกะทัดรัด (~2.26kg) เหมาะกับตู้ไฟฟ้าขนาดเล็กที่เป็นลักษณะเฉพาะของเครื่องจักรคลาสนี้

PSM-11 มีการสร้างพลังงานกลับคืนแบบแอคทีฟ — กลไกการคืนพลังงานแบบเดียวกับโมดูล A06B-6087 PSM ที่ใหญ่กว่า

เมื่อแกนชะลอความเร็ว พลังงานเบรกของมอเตอร์จะถูกแปลงกลับเป็นพลังงาน AC และป้อนเข้าสู่แหล่งจ่ายไฟสามเฟส แทนที่จะถูกเผาไหม้ในตัวต้านทาน

สำหรับเครื่องจักรขนาดเล็กที่มีรอบการวางตำแหน่งบ่อยครั้ง การสร้างพลังงานกลับคืนนี้หมายถึงตู้ที่เย็นลงและการใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟของโรงงานลดลงตลอดกะการผลิต

ทางเลือก — ประเภท PSMR ในซีรีส์ A06B-6081 — ต้องการหน่วยต้านทานการคายประจุภายนอกแยกต่างหาก; PSM-11 ขจัดความจำเป็นนั้นไปโดยสิ้นเชิง

ข้อกำหนดหนึ่งที่ทำให้ PSM-11 แตกต่างจากโมดูลอื่น ๆ ในตระกูล alpha คือข้อกำหนดการระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับภายนอก

เอกสารระบบ alpha อย่างเป็นทางการของ Fanuc ได้จัดกลุ่ม PSM-11 ร่วมกับ PSM-45 ที่ใหญ่กว่ามากว่าเป็นโมดูลที่ต้องการอากาศบังคับภายนอกอย่างชัดเจน

สำหรับโมดูล 13.2kW, ~2.26kg นี้อาจดูไม่คาดคิด — สะท้อนถึงการออกแบบตัวเรือนขนาดกะทัดรัดของ PSM-11 ซึ่งไม่รองรับฮีทซิงค์และพัดลมที่ทำงานได้เองของโมดูล A06B-6087 ที่มีความกว้าง 150 มม. 

การติดตั้งต้องจัดให้มีทิศทางการไหลของอากาศผ่านพื้นผิวฮีทซิงค์ของ PSM-11; การพึ่งพาการพาความร้อนตามธรรมชาติของตู้เพียงอย่างเดียวที่โหลดเต็มจะนำไปสู่การปิดระบบเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปของฮีทซิงค์ AL03

ข้อมูลจำเพาะหลัก

ตัวแปลงกำลังเซอร์โว — ทำความเข้าใจบทบาทในสายโซ่ไดรฟ์ Alpha

ในสถาปัตยกรรมระบบไดรฟ์ alpha, พลังงานจะไหลจากแหล่งจ่ายไฟของโรงงาน → PSM → DC bus → แอมพลิฟายเออร์ SVM/SPM → มอเตอร์ บทบาทของ PSM-11 ในสายโซ่นี้คือขั้นตอนการแปลง AC เป็น DC

มันไม่ได้ควบคุมความเร็วหรือตำแหน่งของมอเตอร์ — นั่นเป็นความรับผิดชอบของโมดูล SVM และ SPM ที่อยู่ปลายน้ำ สิ่งที่ PSM-11 ทำคือการรักษา DC bus ที่แรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมซึ่งโมดูลปลายน้ำทั้งหมดต้องพึ่งพา โดยจ่ายกระแสทันทีที่โมดูลเหล่านั้นต้องการเมื่อโหลดการเร่งความเร็วหรือการตัดเฉือนพุ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ย

คุณภาพของการควบคุม DC bus ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของแอมพลิฟายเออร์ปลายน้ำ

ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าบัสที่เกินหน้าต่าง 283–325V — ไม่ว่าจะเป็นการลดลงจากกระแสไฟไม่เพียงพอ หรือการเพิ่มขึ้นเกินจากการมาถึงของพลังงานที่สร้างขึ้นใหม่เร็วกว่าที่สามารถส่งคืนได้ — ทำให้เกิดสัญญาณเตือนไดรฟ์ที่ทำให้เครื่องจักรหยุดทำงาน

วงจรควบคุมของ PSM-11 จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าบัสอย่างต่อเนื่องและปรับรอบการทำงานของตัวเรียงกระแสเพื่อรักษาบัสให้อยู่ในข้อกำหนด โดยให้รางจ่ายไฟที่เสถียรซึ่งคุณภาพของลูปเซอร์โวต้องการ

อินพุต AC พิกัด 49A ที่ 200V สอดคล้องกับกำลังไฟฟ้าจริงที่อินพุตประมาณ 13kW — ใกล้เคียงกับเอาต์พุต DC พิกัด 13.2kW หลังจากหักลบการสูญเสียจากการแปลง ความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นระหว่างอินพุตและเอาต์พุตนี้กำหนดประสิทธิภาพเชิงความร้อนของโมดูล — กำลังอินพุตส่วนใหญ่จะไปถึง DC bus จริง โดยมีส่วนเล็กน้อยกลายเป็นความร้อนในส่วนประกอบสวิตชิ่ง

A06B-6077 เทียบกับ A06B-6087 — สองตระกูล Alpha, หนึ่งแนวคิด Bus

ตระกูล A06B-6077 (PSM-5.5 และ PSM-11) และ A06B-6087 (PSM-15 ถึง PSM-55) ทั้งคู่สร้างเอาต์พุต DC bus 283–325V เดียวกันและใช้หลักการสร้างพลังงานกลับคืนแบบแอคทีฟเดียวกัน ความแตกต่างอยู่ที่ระดับกำลัง, รูปแบบทางกายภาพ และข้อกำหนดของบอร์ดที่เข้ากันได้

PSM-11 ไม่สามารถแทนที่ PSM-15 ในช่องตู้เดียวกันได้โดยตรง — ขนาดตัวเรือนทางกายภาพและการจัดเรียงการเชื่อมต่อ DC bus แตกต่างกัน 

แต่ละตระกูลมีบอร์ดภายในของตัวเอง (A06B-6077 ใช้ A16B-2202-0461/A16B-2202-0420; A06B-6087 PSM-15 ใช้ A20B-1006-0470/A16B-2202-042x) และบอร์ดเหล่านี้ไม่สามารถสับเปลี่ยนกันได้

อย่างไรก็ตาม โมดูลแอมพลิฟายเออร์ SVM และ SPM ปลายน้ำสามารถทำงานร่วมกับพลังงาน DC bus จากตระกูลใดก็ได้ — โมดูล SVM ที่ดึงกระแสจากบัส PSM-11 และโมดูล SVM ที่ดึงจากบัส PSM-26 ทั้งคู่จะเห็น 283–325V ที่ควบคุมเหมือนกันและทำงานเหมือนกันจากมุมมองของแอมพลิฟายเออร์

การตรวจจับการรั่วไหลและการอ้างอิงสัญญาณเตือน

PSM-11 มีวงจรตรวจจับการรั่วไหลที่ตรวจสอบสภาวะความผิดพลาดของกราวด์ในสายไฟเอาต์พุตมอเตอร์ที่เชื่อมต่อ สิ่งนี้จะให้คำเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับการเสื่อมสภาพของฉนวนขดลวดก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวสมบูรณ์ รหัสสัญญาณเตือนหลักบนจอแสดงผลด้านหน้าของ PSM-11:

AL01 — กระแสเกินในโมดูลกำลังหลัก (ข้อผิดพลาด IPM ในคลาส PSM-11 — โปรดทราบว่านี่แตกต่างจาก PSM-15 ขึ้นไปซึ่ง AL01 หมายถึงกระแสอินพุต AC เกิน)

AL02 — พัดลมวงจรควบคุมหยุดทำงาน เปลี่ยนพัดลมภายใน (A90L-0001-0422) ก่อนดำเนินการต่อ

AL04 — แรงดันไฟฟ้า DC link ลดลง ตรวจสอบโมดูลแอมพลิฟายเออร์ปลายน้ำและการเชื่อมต่อบัส

AL05 — การชาร์จ DC bus ล่วงหน้าไม่สมบูรณ์ ตรวจสอบวงจรชาร์จล่วงหน้าภายในโมดูล

คำถามที่พบบ่อย

Q1: หาก PSM-11 ต้องการการระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับภายนอก การจัดเรียงการไหลของอากาศขั้นต่ำที่จำเป็นในตู้เครื่องจักรคืออะไร?

คู่มือการติดตั้งซีรีส์ alpha ของ Fanuc (B-65162) ระบุการไหลของอากาศที่ต้องการสำหรับ PSM แต่ละประเภท สำหรับ PSM-11 ข้อกำหนดที่สำคัญคืออากาศภายนอกที่เย็น — ไม่ใช่อากาศหมุนเวียนในตู้ — ถูกส่งผ่านพื้นผิวฮีทซิงค์ของโมดูล

พัดลมแบบแกนขนาดเล็กที่ติดตั้งเพื่อส่งอากาศภายนอกผ่านหน้าฮีทซิงค์ หรือการออกแบบตู้ที่มีเส้นทางการไหลของอากาศบังคับจากภายนอกตู้ผ่านโซนฮีทซิงค์ของ PSM-11 จะเป็นไปตามข้อกำหนดนี้

ปริมาณการไหลของอากาศที่ต้องการจะถูกกำหนดโดยความต้านทานความร้อนของฮีทซิงค์และการสร้างความร้อนที่อินพุต 49A — คู่มือ B-65162 ระบุประเภทพัดลมที่แน่นอนและอัตราการไหลของอากาศขั้นต่ำ

Q2: A06B-6077-H111 สามารถจ่ายไฟให้กับแอมพลิฟายเออร์ alpha i series (A06B-6114 SVM) แทนโมดูล alpha SVM เดิมได้หรือไม่?

ไม่ PSM รุ่น alpha (A06B-6077 และ A06B-6087) และ aiPS รุ่น alpha i (A06B-6110 และ A06B-6140) แยกจากกันในเชิงสถาปัตยกรรม

แรงดันไฟฟ้า DC bus คล้ายกัน แต่การกระจายกำลังควบคุม ฮาร์ดแวร์บัสบาร์ และสถาปัตยกรรมการสื่อสารระหว่าง PSM และแอมพลิฟายเออร์ปลายน้ำนั้นเฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละรุ่น 

โมดูล SVM Alpha i (A06B-6114) ต้องการแหล่งจ่ายไฟ alpha i aiPS (ซีรีส์ A06B-6110/6140)

การเชื่อมต่อ A06B-6114 SVM กับบัส PSM-11 ไม่ใช่การกำหนดค่าที่รองรับ

Q3: ผลที่ตามมาของการละเว้นการระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับภายนอกบน PSM-11 ระหว่างการทำงานของเครื่องจักรคืออะไร?

หากไม่มีการระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับภายนอก อุณหภูมิฮีทซิงค์ของ PSM-11 จะสูงขึ้นระหว่างการทำงานต่อเนื่อง อัตราการเพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อมของตู้และระดับโหลดจริง

ภายใต้เอาต์พุตเต็ม 13.2kW ในตู้ที่ไม่มีการระบายความร้อน PSM-11 โดยเฉพาะ AL03 (ความร้อนสูงเกินไปของฮีทซิงค์) จะเกิดขึ้นในที่สุด โมดูลจะปิดระบบเพื่อป้องกันทรานซิสเตอร์ IPM

ที่โหลดลดลง ฮีทซิงค์อาจยังคงต่ำกว่าเกณฑ์ AL03 นานขึ้น แต่ระยะห่างเชิงความร้อนจะลดลง และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแวดล้อมใดๆ ก็สามารถทำให้เกินได้ — สถานการณ์ที่ไม่น่าเชื่อถือสำหรับการผลิต การระบายความร้อนภายนอกเป็นสิ่งจำเป็น ไม่ใช่ทางเลือก

Q4: PSM-11 ถูกระบุว่าเข้ากันได้กับการควบคุมซีรีส์ 0-C และ 0-D มันรองรับการควบคุม 0i และ 16i/18i ด้วยหรือไม่?

ใช่ A06B-6077-H111 เข้ากันได้กับการควบคุมซีรีส์ 0i-A (ซึ่งใช้ระบบไดรฟ์ alpha) รวมถึงการควบคุมซีรีส์ 16 (A/B), 18 (A/B) และ 21 (A/B)

ความเข้ากันได้กับ 0-C และ 0-D สะท้อนถึงการควบคุมเซอร์โวดิจิทัลรุ่นแรกๆ ในสายผลิตภัณฑ์ของ Fanuc ที่ใช้สถาปัตยกรรมไดรฟ์ alpha 

PSM-11 ยังคงทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไฟสำหรับระบบไดรฟ์ alpha ขนาดกะทัดรัดในทุกรุ่นการควบคุมเหล่านี้

Q5: หลังจากติดตั้ง A06B-6077-H111 ทดแทนแล้ว การตรวจสอบใดบ้างที่ยืนยันว่าโมดูลทำงานได้อย่างถูกต้อง?

เปิดเครื่องจักรและสังเกตไฟแสดงสถานะที่แผงด้านหน้าของ PSM-11 — การทำงานปกติควรแสดงไฟแสดงสถานะที่เสถียรภายในไม่กี่วินาทีหลังจากจ่ายไฟ หลังจากที่การชาร์จ DC bus ล่วงหน้าเสร็จสมบูรณ์ ยืนยันว่าไม่มีสัญญาณเตือนปรากฏบนจอแสดงผล PSM หรือบนหน้าจอสัญญาณเตือนเซอร์โวของ CNC

ตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้า DC bus ปรากฏบนจอแสดงสถานะโมดูล SVM ตามที่คาดไว้ หากไฟแสดงสถานะทั้งหมดเป็นปกติ ให้รันแต่ละแกนด้วยการโยกแบบแมนนวลช้าๆ เพื่อยืนยันการทำงานของลูปเซอร์โวก่อนที่จะนำเครื่องจักรกลับสู่รอบอัตโนมัติ

บันทึกรหัสสัญญาณเตือนก่อนเปลี่ยนและยืนยันว่าไม่เกิดขึ้นซ้ำ