Сервожетектер мен сервоқозғалтқыштардағы жиі кездесетін ақаулар: себептері, диагностикасы және алдын алу шаралары

Автор туралы

Джон Янг, Apter Power компаниясының сатыс басқарушысы жазған

Джон Янг — Evolo Automation компаниясының сатыс басқарушысы, ол өндірістік басқару саласына арналған және тұтынушыларға ынтымақтастықтың барлық кезеңінде толық қолдау көрсетуге ұмтылады. Ол өндірістік операцияларда тұрақты өндірістік басқару жүйелерінің маңызды рөлін терең түсінеді, сондықтан ол тұтынушылардың нақты қажеттіліктерін тыңдауға назар аударады — бұл қазіргі басқару жабдықтарын жаңарту, жүйелердің үйлесімділігін қамтамасыз ету немесе арнайы өндірістік жағдайлар үшін автоматтандыру шешімдерін тапсырыс бойынша жасау болуы мүмкін.

Қазіргі заманғы автоматтандырылған зауыттарда — CNC өңдеу орталарынан бастап, жартылай өткізгіштік құрылғыларға, тарату сызықтарына және роботтектес жүйелерге дейін — сервоқозғалтқышы және сервомотор қозғалыс басқару құрылғысының негізгі элементі болып табылады. Кәдімгі индукциялық моторлар , серво системалар тұйық циклды архитектурада жұмыс істейді, яғни бұлар әрқашан командалық сигналдарды кері байланыс сигналдарымен салыстырады. Бұл конструкция жоғары орналасу дәлдігін, жылдам жауап беру қабілетін және қайталанушылықты қамтамасыз етеді, бірақ осының арқасында кішігірім ақаулар тез арада қондырғының тоқтауына әкелуі мүмкін.

Бірнеше азиялық өндірістік кәсіпорындардан алынған соңғы техникалық қызмет көрсету статистикасына сәйкес, дәлме-дәл қондырғылардағы кездейсоқ өндірістік тоқтап қалу жағдайларының 45%-дан астамы қозғалыс басқару жүйелерімен байланысты, ал осы санатта серво жетек пен электрқозғалтқыш ақаулары ең үлкен үлеске ие. Сондықтан техникалық қызмет көрсету инженерлері мен автоматтандыру басқарушылары үшін типтік ақау сипаттарын түсіну өте маңызды.

Қосуға дейінгі тексеру: Ең көп ұмытылатын, бірақ ең тиімді алдын-ала қорғану шарасы

Қосуға дейін сервомотор бірнеше тексерулер қажет. Көптеген алаңдағы ақаулар шынында да қозғалтқыш жұмыс істемей тұрып-ақ пайда болады.

Инженерлер мыналарды тексеруі керек:

Изоляциялық кедергі (төмен кернеудегі қозғалтқыштар үшін 0,5 МОм-нан жоғары болуы керек)

Дұрыс қоректендіру кернеуі мен сымдардың фазалық реттілігі

Дұрыс жерге қосу

Сақтандырғыштар мен қорғаныс құрылғыларының жағдайы

Механикалық берілістің дәл орналасуы мен бүтіндігі

Таза және қауіпсіз орнату ортасы (жанғыш материалдардың жақында болмауы)

Техникалық қызмет көрсету жазбаларынан жиналған деректер қатты байқалатын үлгіні көрсетеді:

шамамен 30% -ы сервожетектің тревогалары олар орнатылғаннан кейінгі алғашқы 72 сағат ішінде пайда болады, сонымен қатар олардың көпшілігі электр сымдарының қателеріне, нашар жерлендіруге немесе дұрыс емес кернеңің деңгейлеріне байланысты. Басқаша айтқанда, бұлар компоненттердің ақауы емес — бұлар іске қосу кезіндегі қателер.

Рулонды таяқшалардың қызуы: Ең көп тараған механикалық ақау

Рулонды таяқшалардың қызуы — ең алғашқы ескертетін белгілердің бірі сервомоторы .

Ішкі механикалық себептер

Рулонды таяқшалардың сақиналары арасындағы аса қатты отыру

Вал мен аяқтағы қаптаманың ретсіздігі

Рулонды таяқшалардың түрін дұрыс таңдамау

Ластанған немесе жеткіліксіз майлау

Валдан өтетін ток рулонды таяқшалар арқылы өтуі

Сыртқы пайдалану себептері

Қозғалтқыш пен жүктеме білігінің орнатылуындағы дәлсіздік

Белдіктердің немесе шкивтердің артық керілуі

Мерзімі өткен немесе қатайған май

Температураны бақылау деректері жинақталған кезде, егер подшипник температурасы қалыпты жұмыс істеу ауқымынан 15–20°C асып кетсе, онда подшипниктің қызмет көрсету мерзімі шамамен 50% төмендейді. Жоғары жылдамдықты CNC біліктерінде бұл жиі тербеліс туралы хабарландыруға және соңында серво қозғалтқышта токтың артуына әкеледі.

Үшфазалы токтың тепе-теңдігінің бұзылуы

Тиімді сервомотор барлық үш фазада тең ток тартуы керек. Егер тепе-теңдік бұзылса, қозғалтқыш әдетте асып жүктелу немесе токтың артуы туралы хабарландыру береді.

Типтік себептерге мыналар жатады:

Кернеудің фазалар бойынша тепе-теңдігінің бұзылуы

Жаман пайдаланылған немесе ішкі байланыстардың болмауы

Орамдардың қысқа тұйықталуы (орамнан орамға немесе фазадан жерге)

Дұрыс емес қосылу

Кернеу теңсіздігінің 2–3% ғана болуы ток теңсіздігін 15%-дан асады, бұл бір орам фазасындағы қызуын әлдеқайда көтереді және изоляцияның бұзылуын жеделдетеді.

Қалай Сервомотор нақтысында Жылдамдықты Басқарады

Серво жүйесі — классикалық тұйық циклды кері байланыс басқару жүйесі.

Қозғалтқыш тісті беріліс немесе механикалық жүктемені іске қосады. Орналасу датчиғы — әдетте энкодер — валдың айналуын электрлік кері байланыс сигналына айналдырады. Қозғалтқыш үнемі салыстырады:

Бұйрық импульс сигналы (мақсатты орналасу/жылдамдық)

кірістеме

Кері байланыс сигналы (нақты орналасу/жылдамдық)

Егер ауытқу болса, басқарушы қателікті нөлге жақындату үшін алға немесе артқа айналуға себеп болатын түзету импульстарын генерациялайды. Сондықтан серво қозғалтқыштар дәл орналасуды және тұрақты жылдамдық реттеуін қамтамасыз етеді — сонымен қатар датчиктегі ақаулар жүйеде терең ақпараттық хабарламаларды немесе авариялық сигналдарды тез арада пайда етеді.

Энкодер мен Кері Байланыс Ақаулары

Ең көп тараған электрондық ақаулардың бірі — тұрақсыз кері байланыс.

Типтік симптомдар:

Осьтің тербелісі

Салыстырмалы жылдамдықтың қатарынан шығуы

Орынның жоғалуы туралы хабарландырулар

Тахометр сигналының тұрақсыздығы

Негізгі себептерге мыналар жатады:

Кодтаушы дискісінің трескіні

Бекітпе қосылыстарының болғаны

Электрлік кедергілер

Жаман экранирлеу

Салаалық талдау CNC машиналарындағы серво жүйелерінің ақауларын жою жағдайларының шамамен 25%-ын кодтағыштардың ақаулары құрайтынын көрсетеді.

Кодер фазалардың сәйкестігі де маңызды. Егер кодтағыштың электрлік бұрышы ротордың магниттік полюстерінің орнымен сәйкес келмесе, қозғалтқыш тербеліс жасауы, қызуы немесе іске қосылмауы мүмкін. Сәйкестік әдетте төмен токты тұрақты токпен енгізу арқылы және осциллографпен сигналды бақылау арқылы немесе абсолютті кодтағыштарда кодтағыштың EEPROM-ына автоматты түрде сақталады.

Щетканың және коллектордың арасындағы искра (щеткалары бар серво қозғалтқыштар үшін)

Көптеген заманауи серволар щеткасыз болса да, щеткалары бар серво қозғалтқыштар әлі де ескі жабдықтарда қолданылады. Искра шарттарын бақылау ақауларды анықтауға көмектеседі:

Кейде пайда болатын өте кішкентай искралар: қалыпты

Искралардың болмауы: қалыпты

Бірнеше кішкентай искралар: коллекторды тазарту қажет

Үлкен искралар: щеткаларды алмастыру немесе коллекторды тегістеу қажет

Аса біркелкі емес коллектор бетін дәлме-дәл тегістеу керек; онша ауыр емес зақымдануларды ұсақ абразивті қағазбен біртіндеп полировкалау арқылы жөндеуге болады.

Қозғалыс тұрақсыздығы: ойысу, жылжу және тербеліс

Ойысу (қозғалыс кезіндегі тербеліс)

Пайда болады, егер:

Кері байланыс сигналы тұрақсыз болса

Механикалық берілісте артқы люфт болса

Сервожелінің күшейтуі артық болса

Жылжу (төмен жылдамдықта қатты қозғалыс)

Әдетте мыналардан пайда болады:

Жаман майлану

Ауыр жүк

Қозғалтқыш пен шарлық винт арасындағы бекітудің әлсіз болуы

Жоғары жылдамдықтағы тербеліс

Жиі токтың артуына байланысты тревога береді.

Көптеген жағдайларда нақты проблема механикалық емес — бұл жылдамдық циклының параметрлерін дұрыс реттеуінің болмауы.

Станоктарды іске қосу бойынша зерттеулер көрсеткендей, қызмет көрсету параметрлерінің дұрыс реттелмеуі құрылғының техникалық жағынан толық қанағаттанарлық деңгейде болуына қарамастан, жалпы өнімділік бойынша шағымдардың шамамен 20%-ын құрайды.

Моменттің төмендеуі және қызу

Сервомотор жоғары жылдамдыққа үдетілген кезде қолжетімді момент азаяды. Алайда, қатыгез моменттің төмендеуі проблеманы көрсетеді:

Салқындату жұмысының бұзылуы

Артық механикалық жүктеме

Орамдардың қызуы

Өндірістік жолдардағы термографиялық тексерулер құрылғының номиналды жүктеменің артығында үздіксіз жұмыс істеуі изоляцияның жылдар емес, айлар ішінде тозуына әкелетінін көрсетеді. Сондықтан орнату алдында жүктемені дұрыс есептеу міндетті.

Орын қатесі туралы хабарламалар

Серво жетектері орын ауытқуын үздіксіз бақылайды. Егер ось рұқсат етілген қате аймағынан шығып кетсе, орын ауытқуы туралы хабарлама пайда болады.

Жиі кездесетін себептер:

Күшейту параметрлері дұрыс орнатылмаған

Орын сенсоры ластанған

Механикалық беріліс қателері жинақталған

Допуск тым қатаң орнатылған

Жоғары дәлдікті фрезерлеу орталарында бұл хабарлама жиі қарқынды үдеу немесе баяулау кезінде пайда болады.

Сервомотор Айналмайды

Егер серво электрқозғалтқышы іске қосылмаса, мәселе жиі механикалық емес, басқару жағынан туындайды.

Техниктер төмендегілерді тексеруі керек:

CNC басқарушысынан импульс пен бағыт сигналы;

Қосу сигналы (әдетте +24 В);

Тежегіштің босатылу шарты;

Қозғалтқыштың ақаулары;

Қозғалтқыш пен шарлық винт арасындағы қосылу ақауы;

Салауаттық қызмет көрсету топтарының статистикасы көрсеткендей, «айналмайтын» жағдайларда нақты қозғалтқыш зақымдануына қарағанда басқару сигналдарының ақаулары жиірек кездеседі.

Серво системалар — бұл электроника, механика және басқару алгоритмдерін интеграциялаған дәлдік құрылғылары. Олардың ақаулары сирек кездеседі; олар орнату қателері, кері байланыс мәселелері, механикалық дәлсіздік және параметрлердің дұрыс реттелмеуі сияқты анықталатын үлгілерге бағынады.

Қазіргі заманғы зауыттар үшін негізгі сабақ түсінікті:

алдын-ала тексеру мен дұрыс іске қосу аппараттық құрылғыларды ауыстырудан көпке дейін ақауларды айтарлықтай азайтады.

Өндіріс жоғары жылдамдықты және жоғары дәлдікті өндіріске қарай дамыған сайын, техникалық қызмет көрсету енді реактивті жөндеу емес — бұл деректерге негізделген сенімділік инженерлігі. Сервоприводтардың жиі кездесетін ақау механизмдерін түсіну сондықтан тек қана техникалық талап етілетін мәселе емес, сонымен қатар ақылды өндірістің негізгі элементі.

Бұл мақала келесі дереккөзден алынған: https://bbs.gongkong.com/d/202412/926730/926730_1.shtml

Авторлық құқықтар авторға тиесілі. Егер кез келген құқық бұзылуы болса, бізге хабарласыңыз — біз оны дереу жоямыз.