Kategóriák
Munkával kapcsolatos észrevételek, kérések, kérdések, egyelőre egy halomba, minden ami idefér

Siemens szervo motor ellenőrző mérése

Úgy hozta az élet, hogy munkám során egy CNC megmunkáló központ egyik tengelyének hajtását kellett ellenőriznem. A tengely végén egy 1FT5066-0af01-2-z típusjelölésű motor volt. Némi utánajárással megállapítottam, hogy ez a motor egy háromfázisú BLDC motor, a tengelyén egy szintén háromfázisú tachogenerátorral, ami az analóg szabályozott hajtás felé ad a fordulatszámmal arányos feszültségjelet, valamint egy rotor pozíció ecodert is tartalmaz. A tengely végén egy ROD426 típusú encoder ad jelet a CNC gép számítógépe számára.

Először megkerestem az interneten a motorhoz tartozó gyári szerviz manuált, ebben hamar megtaláltam a beállítás lépéseit és mérési eljárását. A géphez tartozó dokumentációban a motor csatlakoztató kábel bekötését is sikerült előtaláljam, mert a szerviz manuálban ennek a kábelnek a bekötésére is hivatkoznak.

A motor kapocstáblájának belső oldalán a motorról némi információt sikerült megtudjak:

Látható a bal felső részén jobbról bal felé a tengely fék, majd a hajtó főmotor, a tachhométer generátor és a rotor pzíció encoder “LG” jellel.

A csatlakozó kábelről rendelkezésre állt rajz:

A szerviz manuálban a mérésekről a következő leírást olvastam:

A motor tengelynek, a tachogenerátor forgórésznek és a rotor encodernek egymáshoz viszonyított szöghelyzetét nagyon pontosan minden szétszedés vagy javítás után be kell állítani illetve ellenőrizni. A mérendő jelek a a főmotor tekercseiben indukált feszültség, a tachogenerátor kapcsain megjelenő indukált feszültség és a rotor pozíció encoder kapcsain mérhető jel. A mérés idejére a motor tengelyét a hajtás felőli oldalról nézve az óramutató járásával megegyező irányba kell forgatni, majd a kívánt jeleket oszcilloszkóppal mérni és ellenőrizni. Először a főmotor indukált feszültsége és a rotor pozíció encoder egymáshoz viszonyított helyzetének ellenőrzésére szolgáló mérési eljárás:

Persze az élet soha nem olyan egyszerű, mint a dokumentáció. A mérés elvégzését lehetetlenné tette, hogy a rotor pozíció encoder jele bizony nem jött ki a megfelelő kivezetésen, sőt semmilyen más ponton sem. Összehasonlító mérést végeztem egy másik tengellyel is, és legnagyobb megdöbbenésemre a biztosan jól működő motorból sem jött rotor pozíció encoder jel! Nem volt mit tenni, a szabályozott hajtás oldaláról vizsgáltam tovább az encoder jelének problémáját, majd rájöttem, hogy az encoder jele csak akkor jelenik meg, ha azt tápenergiával látom el. A csatlakozó hajtásban a csatlakozó 6. lábához 12V tápfeszültség kapcsolódik egy soros 100 Ohm ellenálláson keresztül, aminek nyilvánvalóan az volt a célja, hogy bármilyen külső zárlat okán kialakuló áram semmiben se tegyen kárt.

Ennek az információnak a birtokában a 10. kivezetést a mérőföldre, a 6.kivezetést egy soros áramkorlátozó ellenállást bekötve +12V tápfeszültségre kapcsoltam. A kimeneteken azonban csak időnként megszűnő zajt mértem. Ekkor vált nyilvánvalóvá számomra, hogy a kimenet nyilvánvalóan open-collector típusú, így a mért kimenetre egy 10 kOhm felhúzó ellenállást kötöttem. Sajnos ez is kimaradt a dokumentációból, de ezután már el tudtam végezni a mérést.

A motor tengelyére spárgát tekertem, majd azt kézzel meghúztam. A motor kivezetésein (2. sugár) és a rotor pozíció encoder kimenetén (1. sugár) mért jelet az oszcilloszkóppal rögzítettem. Trigger az encoder jel lefutó éle volt.

Amint láttam hogy sikerült érdemi jelet rögzítenem nagyon megörültem, belenagyítottam és kiértékeltem a mérést az előirat szerint:

A kurzorokat az encoder jel éleire állítottam és ellenőríztem a forgórész indukált feszültségének nullátmenetével (2. tengely) Mivel precíz egyezét láttam a beállítás jónak bizonyult.

Az előírás szerint mind a hat esetet végigmértem, vagyis az encoder jelhez képest a főmotor tekercseinek indukált feszültségét (3 mérés) és a tachogenerátor tekercseinek indukált feszültségét (3 mérés) egymáshoz képesti fázishelyzetét ellenőriztem az előírás szerint.

Remélem másnak, aki hasonló témában keres az interneten releváns információt tudtam adni. Sajnos a dokumnetáció és a valóság eléggé messze voltak egymástól, de kis ügyességgel meg lehetett oldani a problémát!