Najczęstsze problemy Simodrive 611

Błędy gotowości - w obrabiarkach starszych niż 8 lat, pojawia się często błąd gotowości jednej osi lub wszystkich, po włączeniu maszyny. Błąd ten zwykle znika po krótkim czasie i można już pracować. Najczęściej problemy pojawiają się w zimie, gdy rano włączamy zmarzniętą maszynę. Przyczyną usterki jest starzenie się niektórych elementów. Usterka jest jak najbardziej możliwa do usunięcia, i zwykle nie jest zbyt kosztowna. Zwlekanie z naprawą spowoduje, że „czas rozgrzewania” maszyny będzie z dnia na dzień coraz dłuższy, a końcowym efektem jest uszkodzenie modułu IGBT na jednej z osi, koszty naprawy są w takiej sytuacji znacznie większe. Jeżeli wiadomo która oś zaczęła stwarzać problemy, wskazane jest wysłanie do naprawy modułu napędowego razem z wkładką regulatora, gdyż wkładka również może powodować tego typu objawy.

Wentylatory - należy kontrolować ich stan przynajmniej raz w roku sprawdzić czy kręcą się i czy nie ma oporów ruchu (sprawdzić patyczkiem na wyłączonej maszynie). W firmach gdzie jest duże stężenie oleju w powietrzu, na wentylatorach może nagromadzić się tak duża ilość smaru, że w pewnym momencie następuje sklejenie wirnika z obudową. Zatrzymany wentylator spowoduje brak chłodzenia, co z kolei prowadzi do alarmu temperatury na uszkodzonym napędzie. Jednak często zdarza się że zanim wystąpi alarm, następuje wybuch modułu IGBT na wskutek przegrzania.

Słabo dokręcone śruby na szynie DC 600V oraz na konektorach zasilających silniki - powodują rozgrzanie i stopienie obudowy lub złącza zasilania. Po dłuższej pracy maszyny, po jej wyłączeniu, należy sprawdzić temperaturę w punktach prądowych nie powinna być dużo wyższa niż temperatura całego systemu.

Uszkodzenia zasilacza - najczęściej objawiają się zwarciem na zasilaniu L1,L2,L3 - zasilacz „wybija” bezpieczniki. Również często zdarza się uszkodzenie sekcji mocy 600V DC, co objawia się brakiem napięcia na szynie DC lub brakiem stabilizacji napięcia (zamiast 600V na szynie mamy ok. 550V). Kolejną usterką jest brak niskich napięć - jednego lub wszystkich. Jeżeli nie ma napięć niskich, nie pali się zielona dioda LED, a zasilanie L1.L2.L3 jest obecne, oznacza to uszkodzenie przetwornicy niskich napięć. Zdarzają się też usterki, że zasilacz po włączeniu nie zapali żadnej diody na panelu diagnostycznym, pomimo że jest sprawny. Taki przypadek może mieć miejsce w przypadku zwarcia na szynie =600V. W takim przypadku zasilacz podjął próbę załączenia napięcia 600V lecz po wykryciu zbyt dużego prądu wyłączył się uznając że jest awaria (zwarcie) na jednym z modułów napędowych. Jeżeli taka sytuacja wystąpi, należy kolejno odkręcać połączenia śrubowe na szynie DC 600, (zaczynając od prawego modułu, aż sytuacja zwarciowa ustąpi. Wtedy zapali się dopiero zielona dioda. Brak jakiejkolwiek sygnalizacji na panelu diagnostycznym zasilacza, może doprowadzić do mylnego stwierdzenia, że zasilacz nie dostaje zasilania 3x400V AC. Z praktyki możemy podpowiedzieć, że przyczyną zwarcia na szynie DC 600V jest najczęściej blok napędu wrzeciona.

Kolejną usterką jest zwarcie w sekcji niskich napięć (taśma X351) Należy również odpinać napędy kolejno (zaczynając od prawej strony) aż zwarcie ustąpi. Moduł odpięty jako ostatni będzie prawdopodobnie uszkodzony. Należy jednak podkreślić, że nie wiadomo wtedy, czy uszkodzenie jest w module mocy czy we wkładce regulatora - najlepiej przysłać do naprawy komplet (moduł mocy + wkładka). Zdarzają się również uszkodzenia zasilacza objawiające się obniżeniem wydajności prądowej w sekcji niskich napięć. W takim przypadku zasilacz „nie ma siły” zasilić wszystkich napędów i zasila np. dwa, a przy podłączeniu trzeciego zapala się błąd zobacz lub zobacz.

Uszkodzenia w bloku stabilizacji/rekuperacji 600V - zdarzają się często usterki że układ oddawania energii do sieci nie działa prawidłowo. Często objawy są niewidoczne dla użytkownika, a czasami zapala się błąd podczas hamowania wrzeciona zobacz. Uszkodzenia tego typu są trudne do zdiagnozowania w warunkach „polowych” Konieczna jest w takim przypadku diagnostyka zasilacza na naszym stanowisku diagnostycznym, gdzie sprawdzamy wartość energii i kształt prądu na każdej fazie podczas rekuperacji. Najczęstszym błędem w sekcji stabilizacji jest błąd zobacz, który pojawia się podczas pierwszego hamowania po załączeniu maszyny. Jest to zwykle problem z blokiem rekuperacji (zwrotu energii do sieci).

Uszkodzenia modułu napędu - Najbardziej awaryjnymi elementami są moduły napędu wrzeciona - ze względu na pracę z dużymi prądami. Do naprawy trafiają najczęściej napędy jedno i dwuosiowe 50A oraz duże napędy jednoosiowe 160A. Typowe problemy przedstawiamy poniżej

  1. Jeżeli napęd robi zwarcie na szynie DC600, zasilacz wykryje to i nie załączy obwodu mocy (na panelu diagnostycznym zasilacza nie zapali się żadna dioda) zobacz.
  2. Jeżeli moduł nie robi zwarcia, a mimo to ma uszkodzone obwody mocy, zasilacz nie jest w stanie wykryć takiej usterki po otrzymaniu zezwolenia. Dopiero w momencie załączenia wrzeciona lub danej osi przez system, nastąpi wykrycie uszkodzenia (brak impulsów z enkodera / resolvera) - system wyświetli wtedy odpowiedni błąd. Należy tu zwrócić uwagę, że przyczyną braku impulsów z enkodera lub resolvera może być również:
    • Uszkodzony enkoder / resolver/ lub kabel enkodera
    • Uszkodzony silnik
    • Zatrzymany mechanicznie wał, lub duże opory ruchu
    • Uszkodzony moduł napędowy
    • Uszkodzony / zerwany / wypięty kabel zasilania silnika
  3. Do mniej popularnych uszkodzeń można zaliczyć uszkodzenie w sekcji pomiaru prądu, oraz w sekcji driverów. Zdarzają się uszkodzenia napędów, gdzie występuje zwarcie na zasilaniu w części niskonapięciowej - gniazdo X351 - odpinając kolejno od prawej strony wtyczki X351 można łatwo zidentyfikować uszkodzony blok.

Uszkodzenia wkładki regulatora uszkodzenia wkładek ze względu na stopień skomplikowania są bardzo różnorodne. Wkładka jest niezależnym systemem mikroprocesorowym lub komputerowym o dużej wydajności i wyrafinowanych możliwościach. Najczęstszym problemem dotyczącym wszystkich typów wkładek są usterki związane z zasilaniem wkładki. Wkładka która przeciąża zasilacz, lub wprowadza zakłócenia na jednej z linii zasilania (złącze X351) może spowodować nieprawidłową pracę wszystkich wkładek co spowoduje ogólny błąd komunikacji. Również wkładka wpuszczająca „śmieci” na magistralę danych spowoduje zakłócenia w pracy wszystkich wkładek łącznie z komputerem NCU - również system wyświetli błędy komunikacji i nie będzie w stanie określić precyzyjnie źródła zakłóceń.

OGÓLNE INFORMACJE DOTYCZĄCE ZABEZPIECZEŃ PRZED AWARIĄ

Często pojawiają się pytania „czy można włożyć uszkodzony lub niepewny moduł do sytemu i sprawdzić go”. Otóż system został zaprojektowany tak aby w maksymalnym stopniu zabezpieczyć się przed sytuacją że jeden uszkodzony podzespół uszkadza innego. Wszystkie magistrale danych są oddzielone galwanicznie od siebie (optycznie). Każda wkładka ma własną przetwornicę zasilającą i jest również galwanicznie oddzielona od innych elementów. Sygnały kluczujące na module mocy są optycznie izolowane od wkładki regulatora. Zasilacz ma zabezpieczenia przed uszkodzeniem na wskutek zwarcia zarówno na sekcji 600V jak i na niskich napięciach. Po załączeniu maszyny zasilacz wykonuje autodiagnostykę - pomiar wszystkich napięć zasilających, a także kontroluje odbiorniki energii - w przypadku przeciążenia na którejkolwiek sekcji- nie załączy się i wyświetli błąd. Również system 810D/840D nie pozwoli na uruchomienie zasilacza w przypadku wykrycia błędu sprzętowego. System wydaje się być zabezpieczony w maksymalnym stopniu na wypadek awarii. W związku z powyższym - testowanie elementu „niepewnego” w sprawnym systemie nie powinno spowodować dalszych uszkodzeń. Jednak należy w tym miejscu zaznaczyć że wystąpienie zwarcia na szynie DC podczas pracy maszyny, prowadzi zwykle do poważnych uszkodzeń zasilacza i napędu wrzeciona, gdyż zasilacz nie wykonuje diagnostyki podczas pracy.

Opracował : Leszek Wieczorek [Omega Electronics]