今天给大家分享一个关于伺服驱动器的工控实例.
去年制作了一套非标自动化设备,该设备是一套可整体移动的精确定位的送料系统 , 传动机构使用的是齿轮齿条,因为有较高的定位精度需求,所以电气部分使用了伺服系统 , 我选择的是松下的伺服驱动器 。
那么为什么选择松下的伺服驱动器?
因为我前几年使用过松下的A5系列的伺服驱动器 , 总体来说 , 松下的伺服装置还算稳定 , 设备使用了四五年 , 只有电机轴承座损坏过 , 伺服驱动器从来没出现过问题 , 因此在设计该设备时选择了松下伺服 。
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松下A5系列
因为成本问题 , 再加上供应商的极力吹捧 , 最终选择了这货 , 松下利器伺服驱动器 , 这个驱动器属于阉割品 。它属于松下A5系列 , 但和正常A5系列不同的是它不能通过按钮去设置参数 , 只能通过使用松下的A5的专用软件PANATERM去修改参数并下载 。
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就连手册都只有短短的7页 , 手册的最后是说利器系列使用的参数与A5系列一样 。
总体来说这个驱动器还是有很多优点的 , PANTERM设置起来也很简单 , 使用专用电缆连接编程电脑后在线该驱动器 , 然后按照设备的特性设置一些参数以及控制端子的定义 , 设置好以后断电重起就可以 。
第一台设备设计好以后运转了小半年后没有发现什么大问题 , 然后开始批量定做 , 第一批是5台 , 然而在第一批投产以后就出现了问题 。
在上个月初 , 该驱动器频繁短路击穿 , 而且是开机后直接就击穿 , 通上电源一瞬间 , 驱动器内部就像普通电气元件短路一样 , 发出噼噼啪啪的短路声 , 有时直接跳闸 , 有时持续一段时间跳闸 。但是所有的故障都发生在送电瞬间 , 如果送电时没问题正常运行起来以后就不会出现问题 。可是因为这个设备是一套附属设备的原因 , 在使用一段时间后就需要将这个设备移走进行主体设备检修工作 , 所以没办法保证一直将该非标设备送电 。
批量的设备在使用中出现问题是最麻烦的 , 而且还是这种比较难查找的问题 。
没办法 , 生产不能停 , 所以只能买了好多备件 , 一边查故障一边维持生产 。
这个驱动器一个大概3k左右 , 相比产品附加值来说还是可以进行损坏性生产的!
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这是一部分损坏的驱动器
然而在短短的一个月时间内 , 一共烧毁了15台驱动器 。
可能有人会问了 , 出现了这么严重的事故 , 松下官方有什么说法吗?
在第二个伺服驱动器烧毁的时候 , 我就尝试拨打松下的客服电话 , 包括松下的主服务热线 , 各大城市的分服务热线 , 技术人员的电话 。我都试图拨打过 , 很可惜的是没有一个电话能接通!我能联系到的只是一个经销商 , 一个不懂技术的销售!
伺服驱动器是一个比较精密的设备 , 我很难通过电路板去查找故障原因 。而且这种特殊的设备一旦出现了大的故障 , 如果没有官方的技术人员帮助的话是很难有所突破的!
得不到官方技术人员的帮助 , 我只能一边察看A5系列的使用手册一边咨询做工控电气的朋友 。
咨询了一些朋友 , 很多人都怀疑是电源出了问题 , 因为这个设备的主体设备包含一个120KW的伺服系统 , 该系统对电源造成了很大的污染 , 虽然这个大功率伺服系统已经增加电抗器滤波器等等保护装置 , 但没有经过专业检测没有办法排除电网是否有污染 , 因此在我的非标设备前端增加了电抗器和隔离变压器等保护装置 , 以为就此解决了问题 , 没想到安装完保护措施的第二天 , 其中的一台驱动器就再次烧毁 。
但好在可以排除掉电源的问题了 , 其间又怀疑是产品批次问题 , 因此 , 在深圳另外一个供应商手中购买了两台驱动器 , 一样出现问题 , 也排除是批次问题 。
最后怀疑是参数设置和接线方式出现了问题 。
因此围绕着这个点又进行了长时间的改造 , 包括伺服装置常见的控制电和主电源分开 , 伺服使能手动激活 , 包括优化驱动器参数等等 。
这些工作都做完以后 , 三周时间已经过去了 , 烧毁的驱动器早已经超过10台 , 每天最害怕的事就是听到电话铃声响起 , 害怕是驱动器再一次烧毁 。
然而真是怕什么来什么 , 改造后的第三天 , 驱动器再次烧毁 。
这就意味着真正的故障原因还没有被发现 。
但是从专业知识的层次已经没有任何办法了!松下驱动器的手册已经翻烂了 , 松下的热线也被打烂了 , 仍然是没人接 。
最后 , 一个专门做伺服的朋友提醒了我 , 这个朋友没有使用过松下伺服 , 他使用西门子的比较多 。他说无论是哪种伺服或者变频产品 , 一般问题都出现在负载上 。
但是在最开始的时候我们已经检查过接线端子 , 电机线 , 编码器线和控制电缆等等 , 没有发现问题 , 因此我主观的觉得负载侧不能有问题 , 这个朋友又问我既然是送电伺服就短路 , 为什么不在送电以前将负载拆开呢?看一看是不是负载导致的 。
此时所有能想到的可能性都已经检查过了 , 就按照他的办法试了一下 , 没想到的是居然就奏效了 。
我嘱咐操作人员 , 在机器断电以后就将负载断开 , 之后的第一次送电是在负载断开的情况下进行 , 没有问题再停电接负载送电 。有了这一步操作以后该驱动器再也没有烧毁过 。
后来和朋友分析 , 故障原因是这样的;该伺服驱动器内部有保持制动器 , 在连接负载的情况下 , 即使驱动器断电 , 依然会对伺服电机有一个制动的作用 。
但是在实际使用中 , 我们的操作人员在移动该设备检修时自然就会产生惯性 , 此时该保持制动器开始工作 , 但一部分来源于结构导致的惯性太大 , 另一部分来源于伺服驱动器本身的保护程度不够 , 在制动时该元器件烧毁了 , 所以导致了送电就出现短路故障的情况 。
因此目前已经不使用停机制动这个功能 , 而这个故障再也没有出现过!
这就是烧坏了15个松下利器系列驱动器得出的第一个经验 , 第二个经验就是不能使用没有售后的工控产品 , 否则出现问题很麻烦 。
好吧 , 我接下来的任务就是将这些驱动器淘汰掉 , 进而使用西门子V90系列 。
工控道路不易 , 希望和朋友们共勉!
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