Servomootorite ajamite valimise ja vahetamise alused

Servomootoriajami rike võib peatada palju enamat kui ühe mootori. Pakkeliinil, CNC-tööpingis, robotirakus või konveierisüsteemis muudab ajam liikumiskäsud juhitavaks pöördemomendiks, kiiruseks ja positsiooniks. Servomootoriajamite rikke korral vajavad hooldusmeeskonnad enamat kui lihtsalt välimuselt sarnast osa. Nad vajavad tehniliselt ühilduvat seadet, mis võimaldab masina uuesti tööle panna ilma uusi kasutuselevõtuprobleeme tekitamata.

Ettevõtetes, kus kasutatakse kõrvuti nii tänapäevaseid automaatikaplatvorme kui ka vanemaid seadmeid, taandub asendusosa hankimine sageli praktilisele valikule: kas remontida paigaldatud ajam, leida täpselt sama tootekoodiga osa või selgitada välja, kas kasutada saab ühilduvat versiooni. Sobiv lahendus sõltub rikkest, rakendusest, olemasolevast dokumentatsioonist ja sellest, kui pikka seisakut tootmine talub.

Servomootoriajamite roll liikumissüsteemis

Servomootoriajam saab liikumiskäsu liikumiskontrollerilt, PLC-lt, CNC-lt või robotikontrollerilt ning edastab servomootorile reguleeritud elektritoite. See võrdleb pidevalt etteantud liikumist kodeerija, resolveri või muu tagasisideseadme saadetud tagasisidega. Tänu sellele suletud ahelaga juhtimisele saab süsteem hoida positsiooni, kiirendada prognoositavalt, juhtida pöördemomenti ja korrigeerida koormuse muutusi.

Ajam ei ole lihtsalt mootori käiviti. Tavaline mootori käiviti lülitab mootori sisse ja välja, servomootoriajam aga juhib liikumist üksikasjalikult. Olenevalt masina ehitusest võib see töötada positsiooni-, kiiruse- või pöördemomendi režiimis. Samuti jälgib see selliseid näitajaid nagu ülevool, ülepinge, ülekuumenemine, tagasiside kadumine, jälgimisviga ja sidevead.

Seetõttu on ajam ülejäänud liikumissüsteemiga tihedalt seotud. Asenduse ootuspärane toimimine võib sõltuda mootorist, tagasisidekaablist, toitekaablist, kontrollerist, programmeerimisparameetritest, pidurdustakistist, võrgupingest ja võrguliidesest.

Levinud rakendused

Servomootoriajameid kasutatakse seal, kus liikumist tuleb täpselt juhtida. Levinud näited on korje- ja paigaldusseadmed, tööstusrobotid, töötlemismasinad, märgistussüsteemid, trükipressid, automatiseeritud koosteseadmed, tööpingid, kaubaalustele laadijad ja kiired materjalikäitlussüsteemid.

Nendes rakendustes on liikumise toimivus tavaliselt otseselt seotud tootmise kvaliteediga. Ajami töötamisest ei piisa, kui see ei suuda saavutada nõutavat kiirendust, positsioneerimistäpsust või sünkroonsust: tulemuseks võivad ikkagi olla praaktooted, ummistused või ohutusega seotud rikked. Seetõttu on täpne tuvastamine enne asendusosa tellimist oluline.

Kuidas tuvastada õige servovõimendi

Alustage servovõimendi andmesildil olevast tootja täielikust osanumbrist, sealhulgas järelliidetest ja versioonitähistest. Põhikatalooginumber võib tähistada tootesarja, kuid lõppmärgid võivad näidata pingeklassi, võimendi võimsust, püsivara põlvkonda, võrguliidese valikut, ohutusfunktsiooni, pinnakatet või piirkondlikku versiooni. Need üksikasjad ei ole pelgalt kosmeetilised.

Märkige üles ka ühendatud servomootori mudelinumber. Paljud tootjad kavandavad servosüsteemid omavahel sobitatud servovõimendite ja -mootorite seeriatena. Teise mootoriga võib servovõimendi küll käivituda, kuid töötamise ajal võivad tekkida enkoodrihäired, ebatäpne häälestus, vale kommutatsioon või liigvooluhäired. Otsese asenduse puhul on olemasoleva mootori mudel üks olulisemaid ühilduvuse kontrollimise näitajaid.

Enne seadme valimist kontrollige sisendtoidet. Servovõimendid on tavaliselt ette nähtud pingele 200–240 VAC, 380–480 VAC või muudele toitepinge vahemikele ning võivad olla ühe- või kolmefaasilised. Võrrelge servovõimendi väljundvoolu ning pidevat või tippvõimsust paigaldatud seadme näitajatega. Suurema nimiväärtusega servovõimendi ei sobi alati lihtsalt asenduseks, sest raami suurus, parameetrid, kaitsesätted, ühilduvus kontrolleriga ja masina heakskiidunõuded võivad erineda.

Kontrollige ka juhtliidest. Vanemates süsteemides võidakse kasutada analoogseid kiiruse- või pöördemomendi juhtsignaale, impulssjadasid, tootjapõhiseid fiiberühendusi, spetsiaalseid liikumisbusse või vanemaid väljasiini võrke. Uuemad platvormid võivad kasutada EtherNet/IP-d, EtherCAT-i, PROFINET-i, SERCOS-it, MECHATROLINK-i või muid protokolle. Füüsiliselt sarnane, kuid vale liidesega servovõimendi ei saa kontrolleriga ühendust.

Teave, mida tasub enne otsimist koguda

Selge foto servovõimendi andmesildist ja pistikute paigutusest aitab vältida kulukaid eksimusi. Lisage paigaldatud seadme täielik osanumber, mootori osanumber, veakood, sisendpinge, kontrolleri või CNC-seadme mudel ning kõik lisakaardid. Kui masinat on ümber ehitatud, märkige ka need muudatused.

Rikke korral kontrollige enne seadme ainsaks probleemiks pidamist väliseid põhjuseid. Kahjustatud tagasisidekaablid, lahtised enkoodripistikud, mootori mähiste rikked, puudulik maandus, saastunud jahutuskanalid, rikkis rekuperatiivkomponendid ja sisendtoite probleemid võivad põhjustada servovõimendi häireid. Servovõimendi väljavahetamine algpõhjust kõrvaldamata võib viia peagi pärast käivitamist uue rikkani.

Täpselt sobiva, ühilduva, kasutatud ja remonditud servovõimendi valimine

Kui täpselt sama asendusosa on saadaval, on see tavaliselt väikseima riskiga valik. Nii säilivad algne mootori ja ajami kombinatsioon, kontrolleri liides, juhtmestus ja seadistuspõhimõtted. See on eriti oluline juhul, kui masin on eritellimuslik, dokumentatsiooni on vähe või seisak ei jäta ruumi insenertehnilisteks muudatusteks.

Ühilduv asendus võib olla mõistlik, kui originaalosa on tootmisest kõrvaldatud, kuid see nõuab põhjalikumat kontrolli. Tootjad annavad mõnikord välja järeltulijast ajameid, mille jaoks on vaja adaptereid, teisendusparameetreid või kindlat püsivara, või mille pistikulahendus on muutunud. Mõnel juhul võib sama tooteperekonna mudel olla elektriliselt sarnane, kuid mitte heaks kiidetud kasutamiseks sama tagasisideseadme või võrguga. Ühilduvus tuleb kindlaks teha tehniliste andmete põhjal, mitte eeldada välimuse järgi.

Kasutatud servoajamid on sageli praktiline lahendus vanematele masinatele. Nende abil saab hankida tootmisest kõrvaldatud mudeleid, mida tavapäraste turustuskanalite kaudu enam ei toetata, ning need on sageli odavamad kui täielik moderniseerimine. Kompromiss seisneb selles, et seadme seisukord, testimisprotsess, garantiitingimused ja saadavus sõltuvad tarnijast. Kiireloomulise asendamise korral võib garantiiga, täpselt tuvastatud ja kiiresti tarnitav seade olla kasulikum kui nädalaid kestva ümberehituse ootamine.

Remont võib olla mõistlik valik, kui paigaldatud ajamit on raske asendada, see sisaldab erifunktsioone või sellel on masinapõhine seadistus, mille taastamine võtaks palju aega. Otsus sõltub rikketüübist ja remondiajast. Remont on vähem atraktiivne, kui ajamil esineb korduvaid rikkeid, sellel on ulatuslikke kuumakahjustusi, sisemised komponendid pole saadaval või tegu on vananeva mudeliga, mis on muutunud korduvaks hooldusriskiks.

Kriitiliste seadmete jaoks hoiavad paljud tehased kohapeal kontrollitud varu-servoajamit. Seda tuleb õigesti hoiustada, märgistada selle masina ja mootoriga, mille jaoks see on mõeldud, ning perioodiliselt võrrelda paigaldatud seadmetega. Testimata varuosa, mille detailinumber on puudulik, ei paku tootmisseisaku ajal kuigi suurt kaitset.

Kontrollid enne asendusajami pingestamist

Enne asendusajami paigaldamist võrrelge vana ja uut seadet kõrvuti. Kontrollige klemmide tähistusi, pistikutüüpe, maanduspunkte, kaitsmete või vooluahela kaitse nõudeid, juhtpinget, tagasisideühendusi ja mootori toitejuhtmeid. Ärge kunagi tuginege ainult juhtmete värvile, eriti vanemate masinate puhul, mille juhtmestikku võidi varasemate remonditööde käigus ümber teha.

Võimaluse korral varundage töötava ajami parameetrid. Servosüsteemid võivad sisaldada mootoriandmeid, elektroonilise ülekande seadeid, kiiruse- ja pöördemomendi piiranguid, algasendi leidmise seadeid, asendiregulaatori võimendustegureid, filtriväärtusi, pidurdusseadeid ja sideaadresse. Valede parameetrite laadimine võib põhjustada ootamatut liikumist, ebastabiilsust või koheseid veateateid.

Järgige tootja lukustamise ja märgistamise protseduure ning tühjenemisaja nõudeid. Servoajamites võib pärast sisendtoite eemaldamist säilida ohtlik alalisvoolu siini pinge. Pärast paigaldamist lülitage seade esimest korda sisse siis, kui masin on ohutus olekus, ja kontrollige ajami olekut enne liikumise lubamist. Enne seadme tootmisse tagastamist kontrollige tagasisidesignaali ja mootori õiget suunda, stabiilset paigalseisukäitumist ning normaalset voolutarvet.

Kui parameetrid pole saadaval, vältige avariiremondi ajal järske häälestusmuudatusi. Alustage kontrollitud mootori- ja ajamiandmetest ning kontrollige seejärel liikumist vähendatud kiirusel, kui rakendus seda võimaldab. Masin, mis näib tühikäigul töötavat, võib tootmiskoormuse all teisiti käituda, eriti suure inertsi, kiire indekseerimise või vertikaaltelgede korral.

Seadmete vananemise haldamine enne seisaku tekkimist

Servomootori ajami vananemist märgatakse harva sobival ajal. Masin võib aastaid töökindlalt töötada, kuid seejärel rikki minna, kui OEM on võimendi, mootori või tagasisidekaabli tootmise lõpetanud. Rikke tekkimiseni ootamine piirab valikuvõimalusi ja võib muuta hallatava remondi pikaks seisakuks.

Parem lähenemine on tuvastada kriitiliste masinate liikumiskomponendid, märkida üles täielikud osanumbrid ning tähistada seadmed, mille tootmine on lõpetatud või mida on raske hankida. Hoidke alles andmed ühilduvate mootorite, parameetrite varukoopiate, juhendite ja teadaolevalt töökorras varuosade kohta. Nii on hooldus- ja hankemeeskondadel kasulik teave olemas enne, kui kiireloomuline taotlus ostuosakonda jõuab.

Used Industrial Parts aitab hooldusmeeskondadel hankida uusi, kasutatud ja tootmisest kõrvaldatud tööstusautomaatika komponente, kui täpse asendusseadme saadavus on oluline. Vanemate servoseadmete puhul kiirendab täielike identifitseerimisandmete olemasolu otsingult kontrollimiseni jõudmist.

Kõige kasulikum asendus ei ole lihtsalt esimene tarnevalmis servoajam. See on seade, mis vastab piisavalt täpselt masina elektrilistele, juhtimis-, tagasiside- ja töötingimustega seotud nõuetele, et taastada töökindel tootmine võimalikult vähese lisatööga.