Servo sürücülərində və motorlarda yayılmış arızalar: Səbəblər, diaqnostika və qarşının alınması strategiyaları

Avtor haqqında

Apter Power-un satış meneceri Con Yan tərəfindən yazılır

Evolo Avtomatlaşdırma şirkətinin satış meneceri Con Yan sənaye idarəetmə sahəsinə həsr olunub və müştərilərə əməkdaşlıq prosesinin tamamı ərzində sona qədər dəstək göstərməyə çalışır. O, istehsal əməliyyatlarında sabit sənaye idarəetmə sistemlərinin əhəmiyyətli rolunu dərindən başa düşür; buna görə də müştərilərin real ehtiyaclarını dinləməyə diqqət yetirir — bu, mövcud idarəetmə avadanlığının yenilənməsi, sistem uyğunluğuna dair problemlərin həll edilməsi və ya xüsusi sənaye şəraitləri üçün avtomatlaşdırma həllərinin fərdiləşdirilməsi ola bilər.

Müasir avtomatlaşdırılmış zavodlarda — CNC emal mərkəzlərindən və yarımkeçirici avadanlıqlardan qablaşdırma xətlərinə və robototexnikaya qədər — servo Sürücü və servo motor hərəkət idarəetmə sisteminin əsas komponenti kimi çıxış edir. Adi induksiya motorlar , servo sistemləri qapalı döngə arxitekturasında işləyir ki, bu da əmr siqnallarını geri əlaqə siqnalları ilə daima müqayisə edir. Bu dizayn yüksək mövqe təyini dəqiqliyi, sürətli cavab vermə və təkrarlanma qabiliyyəti təmin edir, lakin eyni zamanda kiçik nasazlıqların tezliklə maşının dayanmasına səbəb olmasına da imkan verir.

Bir neçə Asiya istehsalat zavodundan son bakımla bağlı statistikaya görə, dəqiq maşınlar üçün gözlənilməz istehsalat dayanmalarının 45%-dən çoxu hərəkət idarəetmə sistemləri ilə əlaqədardır və bu kateqoriya daxilində servoprovod və servomotor nasazlıqları ən böyük paya malikdir. Beləliklə, tipik nasazlıq nümunələrini başa düşmək bakımla məşğul olan mühəndislər və avtomatlaşdırma menecerləri üçün vacibdir.

İşə salmadan əvvəl yoxlama: Ən çox nəzərə alınmayan, lakin ən effektiv profilaktika tədbiri

Bir servo motor bir neçə yoxlama aparılmalıdır. Çoxlu sahədəki arızalar əslində mühərrik hətta işə düşməzdən əvvəl baş verir.

Mühəndislər aşağıdakıları yoxlamalıdır:

İzolyasiya müqaviməti (alçaq gərginlikli mühərriklərdə 0,5 MΩ-dən yuxarı olmalıdır)

Düzgün elektrik təchizatı gərginliyi və naqillərin fazaların ardıcıllığı

Doğru qorunma (quruluşun torpaqlanması)

Safələr və qoruyucu cihazların vəziyyəti

Mexaniki ötürücünün düzgün birləşdirilməsi və bütövlüyü

Təmiz və təhlükəsiz quraşdırma mühiti (yaxınlıqda yanar materiallar olmamalıdır)

Texniki xidmət qeydlərindən toplanan məlumatlar qeyri-adi bir nümunə göstərir:

təxminən %30-u servo sürücü alarmı quraşdırıldıqdan sonra ilk 72 saat ərzində baş verir və əksəriyyəti naqillərin səhv qoşulması, zəif torpaqlanma və ya səhv gərginlik səviyyələrinə bağlıdır. Başqa sözlə desək, bu, komponentlərin xarab olması deyil — bu, quraşdırma zamanı edilən səhvlərdir.

Buruşun İstiləşməsi: Ən Tez-tez Rast Gəlinən Mexaniki Xəta

Buruşun istiləşməsi — sERVO MOTORS .

Daxili mexaniki səbəblər

Buruş halqaları arasındakı çox sıx oturma

Mil və ucluq qapağının uyğunlaşmaması

Buruşun növünün səhv seçilməsi

Lubrikantın çirklənməsi və ya kifayət qədər olmaması

Mil üzərindən buruşdan keçən cərəyan

Xarici istifadə səbəbləri

Mator və yük milləri arasındakı quraşdırma hizalanmasının pozulması

Çox gərgin remni və ya çarxları

Son istifadə tarixi keçmiş və ya sərtləşmiş yağ

Temperaturun monitorinq məlumatları göstərir ki, bir dəfə yatağın temperaturu normal iş rejimi aralığını 15–20°C üstələdikdə, yatağın ömrü təxminən 50% azala bilər. Yüksək sürətli CNC frezlərində bu, tez-tez titrəmə siqnallarına və nəticədə servoprovodda cərəyanın artmasına səbəb olur.

Üçfazlı cərəyanın qeyri-bərabərliyi

Sağlam servo motor bütün üç fazada bərabər cərəyan çəkməlidir. Qeyri-bərabərlik baş verdikdə, provod adətən yüklənmə və ya cərəyanın artmasına dair siqnallar verir.

Tipik səbəblər aşağıdakılardır:

Gərginliyin qeyri-bərabər təchizatı

Zəif lehimləmə və ya qeyri-sabit daxili qoşulmalar

Sarım qısa qapanmaları (növbəti-növbəti və ya fazadan torpağa)

Səhv elektrik qoşulması

Hətta 2–3% gərginlik balanssızlığı bir sarım fazasında istiləşməni 15%-dən çox artıraraq izolyasiya arızasının sürətlənməsinə səbəb ola bilər.

Necə Servo motor əslində Nəzarət Sürəti

Servo sistemi klassik qapalı döngəli geri əlaqəli idarəetmə sistemidir.

Mator bir dişli qrupunu və ya mexaniki yükü idarə edir. Mövqe sensoru — adətən enkoder — millərin fırlanmasını elektrik geri əlaqə siqnalına çevirir. İdarəetmə qurğusu davamlı olaraq aşağıdakıları müqayisə edir:

Əmr impuls siqnalı (hədəf mövqeyi/sürət)

vs.

Geri əlaqə siqnalı (real mövqe/sürət)

Əgər sapma mövcuddursa, idarəetmə qurğusu düzəldici impuls yaradır və xəta sıfıra yaxınlaşana qədər irəli və ya geri fırlanmanı təmin edir. Buna görə də servo motorlar dəqiq mövqeləndirmə və sabit sürət tənzimləməsi əldə edirlər — həmçinin sensor problemləri dərhal sistem xəbərdarlıqlarına səbəb olur.

Kodlayıcı və Geri Bildirim Arızaları

Ən tez-tez rast gəlinən elektron problemlərdən biri sabitsiz geri bildirimdir.

Tipik simptomlar:

Ox titrəməsi

Ani sürət dalğalanması

Mövqe itirmə siqnalı

Sabitsiz taqometr siqnalı

Kök səbəblərə aşağıdakılar daxildir:

Çatlamış kodlayıcı diski

Qeyri-sabit terminallar

Elektrik interferensiyası

Zəif ekranlama

Sahə analizi göstərir ki, kodlayıcı problemləri CNC maşınlarında servoproses sistemlərinin arıza aşkarlanması hallarının təxminən 25%-ni təşkil edir.

Kodlayıcı faza uyğunlaşdırılması da çox vacibdir. Kodlayıcının elektrik bucağı rotorun maqnit qütb mövqeyi ilə uyğun gəlmədikdə, mühərrik titrəyə bilər, artıq qızışa bilər və ya işə salına bilməz. Uyğunlaşdırma adətən aşağı cərəyanlı DC enjeksiya və osiloskopla siqnal müşahidəsi ilə aparılır və ya mütləq kodlayıcılarda kodlayıcının EEPROM-u daxilində avtomatik olaraq saxlanılır.

Qələm və kollektor arasındakı qövslənmə (fırçalı servomühərriklər üçün)

Bir çox müasir servomühərriklər fırçasız olsa da, fırçalı servomühərriklər hələ də köhnəlmiş avadanlıqlarda mövcuddur. Qövslənmə şəraitinin müşahidəsi problemlərin diaqnostikasında kömək edir:

Kiçik, nadir hallarda qövslənmə: normal

Qövslənmə yoxdur: normal

Bir neçə kiçik qövslənmə: kollektorun təmizlənməsi tələb olunur

Böyük qövslənmə: fırçaların dəyişdirilməsi və ya kollektorun emal edilməsi tələb olunur

Ciddi dərəcədə bərabərsiz kommutator səthi dəqiq emal edilməlidir; yüngül zədələr incə abraziv kağızla tədricən parlatmaqla aradan qaldırıla bilər.

Hərəkət Qeyri-sabitliyi: Axtarış, Sürüşmə və Titreşim

Axtarış (hərəkət zamanı osillasiya)

Nə zaman baş verir:

Geri əlaqə siqnalı qeyri-sabitdir

Mexaniki ötürücdə geri boşluq

Çox yüksək servopozisiya qazancı

Sürüşmə (aşağı sürətdə tırtıllı hərəkət)

Adətən aşağıdakı səbəblərdən baş verir:

Zəif yağlama

Ağır yük

Hərəkət verici və kürəcikli vida arasındakı qeyri-sıkı birləşmə

Yüksək sürətli titrəmə

Tez-tez aşırı cərəyan xəbərdarlıqlarına səbəb olur.

Ən çox hallarda, həqiqi problem mexaniki deyil — bu, sürət döngəsi parametrlərinin düzgün olmayan sazlanmasıdır.

Təchizat maşınlarının quraşdırılması üzrə tədqiqatlarda göstərilir ki, servomotor parametrlərinin yanlış sazlanması, mükəmməl sağlam avadanlıq şəraitində belə, performansla bağlı şikayətlərin təxminən %20-ni təşkil edir.

Buraxılan momentin azalması və istiləşmə

Servomotor yüksək sürətə qədər sürətləndikdə, mövcud buraxılan moment azalır. Bununla belə, anidən buraxılan momentin azalması problemi göstərir:

Soyutma sisteminin arızalanması

Çox böyük mexaniki yük

İstiləşmiş sarımlar

İstehsal xətlərində termal vizual yoxlamalar göstərir ki, nominal yükdən artıq davamlı işləyən mühərriklərdə izolyasiyanın pozulması illər əvəzinə aylar ərzində baş verə bilər. Buna görə də quraşdırma əvvəlində düzgün yük hesablaması çox vacibdir.

Vəziyyət xətası siqnalları

Servo sürücüləri daimi olaraq vəziyyət meyllərini nəzarət edir. Ox icazə verilən xəta zolağından kənara çıxarsa, vəziyyət meyl siqnalı verilir.

Tez-tez rast gəlinən səbəblər:

Qazan parametrlərinin səhv qurulması

Kirli vəziyyət sensoru

Mexaniki ötürmə xətalarının yığılması

Toleransın çox sıx qurulması

Yüksək dəqiqlikli emal mərkəzlərində bu siqnal tez-tez sürətli sürətlənmə və ya yavaşlama zamanı görünür.

Servo motor Fırlanmır

Servo motor işə salına bilmədikdə, problem adətən mexaniki deyil, idarəetmə tərəfində olur.

Texniklər aşağıdakıları yoxlamalıdır:

CNC idarəetmə qurğusundan gələn impuls və istiqamət siqnalı;

İşə salma siqnalı (adətən +24 V);

Bremz azad edilmə şərti;

Hərəkət verici arızaları;

Motor və kürəcikli vida arasındakı birləşmənin pozulması;

Sahə xidməti komandalarının statistikası göstərir ki, “fırlanmama” hallarında idarəetmə siqnalı problemləri həqiqi motor zədələnmələrindən daha tez-tez baş verir.

Servo sistemləri dəqiq cihazlardır və elektronika, mexanika və idarəetmə alqoritmlərini birləşdirirlər. Onların arızaları nadir hallarda təsadüfi baş verir. Bunun əvəzinə, bu arızalar müəyyən edilə bilən nümunələrə əsaslanır: quraşdırma xətaları, geri əlaqə problemləri, mexaniki uyğunsuzluq və parametrlərin düzgün qurulmaması.

Müasir fabriklər üçün əsas dərs aydındır:

qarşının alınması üçün yoxlamalar və düzgün quraşdırma, hardware-ın dəyişdirilməsindən çox daha effektiv şəkildə arızaları azaldır.

İstehsalat yüksək sürətli, yüksək dəqiqlikli istehsalata doğru irəlilədikcə, texniki xidmət artıq reaktiv təmir deyil — bu, məlumatlarla idarə olunan etibarlılıq mühəndisliyidir. Beləliklə, servoprovodların yayılmış arıza mexanizmlərini başa düşmək yalnız texniki tələb deyil, həm də ağıllı istehsalatın əsas elementidir.

Bu məqalə aşağıdakı saytdan götürülüb: https://bbs.gongkong.com/d/202412/926730/926730_1.shtml

Müəllif hüquqları orijinal müəllifə aiddir. Əgər hansısa hüquq pozuntusu varsa, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın; bu halda məzmunu dərhal siləcəyik.