Česti kvarovi u servo pogonima i motorima: uzroci, dijagnoza i strategije za prevenciju

O autoru

Napisao je John Yang, menadžer prodaje Apter Power

John Yang, menadžer prodaje Evolo Automation, posvećen je industrijskoj industriji kontrole i posvećen pružanju podrške klijentima tokom cijelog procesa saradnje. Duboko razumije kritičnu ulogu stabilnih industrijskih kontrolnih sistema u proizvodnim operacijama, pa se fokusira na slušanje stvarnih potreba klijenata, bilo da se radi o nadogradnji postojećih kontrolnih opreme, rešavanju problema kompatibilnosti sistema ili prilagođavanju automatizacijskih rješenja za posebne industrijske scenarije.

U savremenim automatizovanim fabrikama od CNC centara za obradu i poluprovodničke opreme do linija za pakovanje i robotike servo pogon i servo motor formiraju jezgru jedinice za kontrolu kretanja. Za razliku od obične indukcije motori , servo sistemi "Sistem za upravljanje" je sistem koji se koristi za upravljanje sistemima za upravljanje. Ovaj dizajn pruža visoku preciznost pozicioniranja, brz odgovor i ponovljivost, ali to također znači da male greške mogu brzo eskalirati u isključenje mašine.

Nedavne statistike održavanja iz nekoliko azijskih proizvodnih pogona pokazuju da je više od 45% neočekivanih stanki proizvodnje u preciznim mašinama povezano sa sistemima za kontrolu kretanja, a unutar te kategorije, servo pogon i kvarovi motora čine najveći udio. Razumevanje tipičnih obrazaca neuspeha je stoga od suštinskog značaja za inženjere održavanja i menadžere automatizacije.

Pre-start inspekcija: Najignoriranija, ali najefikasnija prevencija

Pre nego što aktivirate servo motor , neophodne su nekoliko provera. Mnoge kvarove polja zapravo nastaju prije nego što motor čak i radi.

Inženjeri treba da provere:

Otpor izolacije (nizko napon motori treba da pređe 0,5 MΩ)

Korektna napetost napajanja i faza ožičenja

Pravilno uzemljenje

U slučaju da se ne primenjuje, mora se upotrebljavati:

Izravnavanje i integritet mehaničkog prenosa

Čisto i sigurno okruženje za instalaciju (bez zapaljivih materijala u blizini)

Podaci prikupljeni iz evidencije održavanja pokazuju zapanjujući obrazac:

oko 30% servo-pojačane alarme najčešće se javljaju u prvih 72 sata nakon instalacije, a većina se može pratiti zbog grešaka u ožičenju, lošeg uzemljenja ili pogrešnog nivoa napona. Drugim riječima, to nisu kvarovi komponenti, to su grešci u pokretanju.

Preopterećenje ležaja: Najčešći mehanički kvar

Preopterećenje ležaja je jedan od najranijih znakova upozorenja u servo motori .

Unutrašnji mehanički uzroci

Previše tesno uklanjanje između ležajeva

Neispravnost osovine i krajnjeg poklopca

Neispravno odabir tip ležaja

Kontaminirana ili nedovoljna mazanja

Struja osovine koja prolazi kroz ležajevi

Spoljni uzroci upotrebe

Loša usmjeravanje instalacije između motora i osovine opterećenja

S druge konstrukcije

Prošla ili tvrda masti

Podaci o praćenju temperature pokazuju da kada temperatura ležaja premaši normalan radni opseg za 15-20 °C, životni vek ležaja može pasti za gotovo 50%. U brzim CNC vrtićima, to često dovodi do vibracionih alarma i na kraju prekoračenja struje u servo pogonu.

Troslojna neravnoteža struje

Zdravo servo motor treba da izvuče ravnotežnu struju kroz sve tri faze. Ako se pojavi neravnoteža, pogon obično izvještava o preopterećenju ili alarmu za pretjeranu struju.

Tipični uzroci uključuju:

Neuravnoteženo napajanje

Slaba spajanje ili labave unutrašnje veze

Uređaji za proizvodnju električnih uređaja

Neispravno ožičenje

Čak i 23% neravnoteža napona može stvoriti više od 15% neravnoteže struje, dramatično povećavajući zagrevanje u jednoj fazi zavijanja i ubrzavajući neuspeh izolacije.

Kako Servo motor s Zapravo kontrolirati brzinu

Servo sistem je klasični sistem kontrole povratne energije u zatvorenoj petlji.

Motor pokreće zupčanik ili mehaničko opterećenje. Senzor položaja obično koder pretvara rotaciju osovine u električni povratni signal. Pogon kontinuirano upoređuje:

Smerni signal (pozicija cilja/brzina)

protiv

Snimak za povratne informacije ( stvarna pozicija/brzina)

Ako postoji odstupanje, upravljač generiše korekcijske impulse, uzrokujući rotiranje naprijed ili unazad dok se greška ne približi nuli. Zbog toga servomotori postižu precizno pozicioniranje i konstantnu regulaciju brzine i zbog čega problemi sa senzorima odmah izazivaju alarm sistema.

Koder i povratne informacije

Jedan od najčešćih problema sa elektronskim uređajima je nestabilna povratna informacija.

Tipični simptomi:

Osnivačka drhtanja

Naglo kretanje

Alarmi za gubitak pozicije

Neustavan signal tahometra

U osnovi uzroke su:

Pucan koderski disk

Slobodni terminali

Električna smetnja

Loša zaštita

Poljska analiza sugeriše da problemi sa koderima čine skoro 25% slučajeva za rješavanje problema servosistema u CNC mašinama.

Enkoder fazna poravnanost je takođe kritična. Kada električni ugao kodera ne odgovara položaju magnetnog pola rotora, motor može vibrirati, pregrijati ili ne pokrenuti. Izravnavanje se obično izvodi pomoću ubrizgavanja nizako struje i promatranja signala osciloskopom ili se automatski čuva unutar kodera EEPROM u apsolutnim koderima.

Izvor između četkice i komutatora (za četkice servomotore)

Iako su mnogi moderni servo motori bez četkica, četkičani servo motori još uvijek postoje u starim opremama. Posmatranje uslova iskre pomaže u dijagnozi problema:

Male povremene iskre: normalno

Nema iskre: normalno

Više malih iskra: potrebno je čišćenje komutatora

Velike iskre: potrebna zamena četkice ili obrada komutatora

Veoma neravnomerna površina komutatora mora biti precizno obrađena; manje oštećenja se mogu popraviti progresivnim poliranjem finim abrazivnim papirom.

Nepostojanost kretanja: Lov, puzanje i vibracije

Lov (oscilacije tokom kretanja)

Događa se kada:

Signal povratne energije nestabilan

Odbijanje u mehaničkom prenosu

Prekomjeran dobijanje servo

Smanjenje brzine

Obično je uzrokovan:

Loša podmazivanja

Teško opterećenje

Slobodno spajanje između motora i kuglice

Visokokim brzinama vibracije

Često dovodi do alarma zbog prenapreta.

U većini slučajeva, pravi problem nije mehanički, već nepravilno podešavanje parametara brzine petlje.

Studije u pokretanju rada mašina-orudja pokazuju da je pogrešno podešavanje servo parametara odgovorno za otprilike 20% žalbi na performanse uprkos savršeno zdravom hardveru.

Pad obrtnog momenta i pregrevanje

Kada servomotor ubrzava do velike brzine, raspoloživi obrtni moment se smanjuje. Međutim, nagli pad obrtnog momenta ukazuje na problem:

Neuspeh hlađenja

Prekomjerno mehaničko opterećenje

S druge vrste

Termalna inspekcija na proizvodnim linijama otkriva da motori koji rade neprekidno iznad nominalnog opterećenja mogu doživjeti degradaciju izolacije u roku od nekoliko mjeseci umjesto godina. Stoga je neophodno pravilno izračunati opterećenje pre ugradnje.

Alarm za grešku pozicije

Servo pogoni stalno nadgledaju pozicionu devijaciju. Ako os prelazi dozvoljeni opseg greške, javlja se alarm za odstupanje položaja.

Česti razlozi:

Nepravilno postavljeni parametri dobijanja

Kontaminirani senzor položaja

Akumulirana mehanička greška prijenosa

Tolerancija je previše ograničena.

U visoko preciznim obradnim centrima, ovaj alarm se često pojavljuje pri brzom ubrzanju ili usporavanju.

Servo motor Ne okreće se

Kada servomotor odbije da se pokrene, problem je često na strani kontrole, a ne mehanički.

Tehnici treba da provere:

"Sistem za upravljanje" je sistem za upravljanje električnim sistemom koji se koristi za upravljanje električnim sistemom.

"Sistem za upravljanje" je sistem za upravljanje električnim sistemom koji se koristi za upravljanje električnim sistemom.

U slučaju da se vozilo ne pokreće, mora se nastaviti da se vozi.

Neispravnost pogona;

Neispravnost spoja između motora i kugličnog vijka;

Statistike sa terenskog servisa pokazuju da se problemi sa kontrolnim signalom javljaju češće nego stvarna oštećenja motora u slučajevima "bez rotacije".

Servo sistemi to su precizni uređaji koji integrišu elektroniku, mehaniku i algoritme kontrole. Njihovi neuspjesi se retko dešavaju nasumično. Umjesto toga, oni prate identifikujuće obrasce: greške u instalaciji, probleme sa povratnom informacijom, mehanički neusklađenost i nepravilno podešavanje parametara.

Ključna lekcija za moderne fabrike je jasna:

preventivno inspiciranje i pravilno puštanje u rad smanjuju kvarove mnogo efikasnije nego zamjena hardvera.

Kako se proizvodnja kreće prema brzima i preciznosti proizvodnje, održavanje više nije reaktivno popravljanje, već inženjerstvo pouzdanosti na bazi podataka. Razumijevanje zajedničkih mehanizama kvarova servo pogona je stoga ne samo tehnički zahtev, već i temeljni element pametne proizvodnje.

Ovaj članak je izvor: https://bbs.gongkong.com/d/202412/926730/926730_1.shtml

Autorska prava pripadaju izvornom autoru. Molim vas da nas kontaktirate ako postoji neka povreda, i mi ćemo je odmah izbrisati.