Fanuc 15 kontroleris yra tikrai senas ir ganėtinai primityviai padarytas. Iš vienos pusės - gerai, daug paprastų detalių, jas galima lengvai pakeisti. Iš kitos pusės - tų detalių labai jau daug, kaikirių blokų veikimas net perdaug primityvus, o dar nemažai hibridinių Fanuc modulių.
Servo varikliai turi ne pilnus kontrolerius o servo stiprintuvus, šie per kabelį gauna po 3 (o gal 6) PWM signalus iš BASE2 plokštės. Servo variklių enkoderiai jungiasi į tą BASE2 plokštę ir veikia specifiniu Fanuc protokolu. Nieko lengvai nepakeisi. Servo stiprintuvai maitinami 3f 200V.
Kas man kiek keista, labai daug net elektrikų nesupranta jog pvz būna dažnio keitikliai užmaitinti iš 1 arba 3f 230V ir jie išėjime duoda tik 230V 3 fazes o ne 380 ar 400V. Ir tokie netgi dažnai siūlo imti 230V vienfazio maitinimo keitiklį ir prie jo jungti trifazį 380-400V variklį ir galvoja kad keitiklis viską su įtampom išsprendžia :D Beje, yra ir toks gana naujas kinietiškas produktas kur iš tikro maitinasi 1f 230V ir išėjime išduoda 3f 400V, bet tai yra apgailėtina parodija. Ten įtampos sukėlimas DC pusėje padarytas įtampos dvigubinimu dviem diodais ir dviem kondensatoriais iki panašiai 650V. Keliems šimtams vatų gal ir sueitų, bet kilovatams - labai abejotinai. Variklio pramušimo tikimybė jau gerokai didesnė. O ir srovės iš 230V pusės jau reikia gerokai didesnės.
Dar magnetinių paleidėjų valdymui (pačiame servo stiprintuve) dar naudojama 100-110V įtampa.
Panaši pusiau blokinė jėgos dalies schema orientacijai:
Kiek man teko remontuoti tuos servo stiprintuvus - visą laiką problemos buvo įtampos iškrovimo dalyje, įprastai dažnio keitikliuose dabar vadinamoje stabdymo grandinėje. Dažniausias rezultatas - iškepęs 15-50A NPN tranzistoriukas, pvz toks A50L-0001-0179/30A :
Prieš keletą metų tokių pavyko gauti kažkur Europoje, dabar radau tik Aliexpress. Bent jau ne už kosminę kainą. Užsakiau, atkeliavo gražiai saugiai supakuoti dėžutėje:
Tik viena bėda - truputį kitaip atrodo jie, palyginimui senas ir naujas:
Seno korpusas 26,5 mm aukščio
Naujas - žemesnis, tik 23.2mm, plius dar jis turi plastiko briauną per vidurį
Seno viduje gana didelis silicio gabalas
Atlitavus viską gavosi varinis padas:
Nušlifavus nelygumus su mikro šlifavimo staklytėmis gaunasi geras, lygus padas:
Žinoma daugelis "meistrų" tas šlifavimo staklytes pavadins visišku š, bet tokiems smulkiems darbams jos visiškai tinkamos. Šitą gautą blyną iš abiejų pusių sutepus termopasta ir pakišus po nauju tranzistoriu gaunasi visiškai teisingas aukštis prisukimui prie radiatoriaus ir plokštės. Aišku dar reikėjo nušlifuoti tą nereikalingą plastiko briauną:
O tuo metu, kol atkeliaus pakaitiniai NPN tranzistoriai bandžiau įvairius kitokius variantus. Problema ta kad dabar nėra pardavime jokių naujų didelės galios didelės įtampos bipoliarinių tranzistorių. Pasibraižiau dalį schemos kad labiau suprasti kas kaip veikia:
Svarbiausios detalės pažymėtos raudonai
Techniškai šiuose servo stiprintuvuose visi išėjimo tranzistoriai sudaryti iš mažos galios MOSFET ir didelės galios NPN poros kas realiai atitinka IGBT tranzistorių. Tik viena problema - MOSFET ir bipoliarinis randasi skirtingose vietose ir jungiasi prie skirtingų plokščių, todėl taip paprastai nepakeisi vienų IGBT. Pabandžiau sumontuoti 2 turėtus po ranka MOSFET-us IRFP460. Gate per atskiras varželes sujungti prie laido, kuris per jungtį sujungtas su valdymo plokštės reikiamu kontaktų, ten esančio MOSFET Gate.
Šitas variantas ilgai neatlaikė, čia jau vienas susvilęs IRFP460 atlituotas. Bet kaip paaiškėjo vėliau - neatlaikė ne dėl to kad kažką parinkau blogai, o dėl to, kad neradau pirminės priežasties, kodėl ir originalus NPN tranzistorius iškepė. Problema buvo kiek pasikeitęs R17-18 ar R24-25 nominalai, ko pasekoje DV46 hibridas labai dažnai ir be reikalo atidarinėjo šituos DC šynos iškrovimo tranzistorius. Būna ir pati DV46 hibridinė mikroschema sudega.
Jėgos dalis:
Radiatoriukas su diodais, 6 NPN tranzistorių tiltu ir vieta kur turi būti iškrovimo tranzistorius:
O čia jau kitas, kiek mažesnės galios servo stiprintuvo jėgos dalis su jau išlituotu tos pačios grandinės tranzistorium:
Originalus buvo S3885 NPN darlingtonas, pakeistas į IRFP460 su Gate laidu į plokštę:
O kodėl šis sudegė - aiškiai matosi kitoje nuotraukoje, nors pastebėjau tikrai ne iš karto:
Tie du kontaktai - iškrovimo tranzistoriaus bazė ir kolektorius, įtampa ne mažiau 300V tarp jų. Esant pramušimui tranzistorius iškart atidaromas.
Kas buvo įdomu tuose servo stiprintuvuose - elektrolitiniai kondensatoriai:
Kairėje originalus, dešinėje - šiuolaikinis analogas:
Gal dėl tos dervos kondensatorių apačioje ir nemačiau nei vieno išvarvėjusio. O ir talpa visų gera, ESR irgi proto ribose.
Įdomiai, bet interneto platybėse prieš keletą metų raudau jog net naujos valdymo plokštės šiems servo stiprintuvams gaminamos:
Visos hibridinės mikroschemos bei moduliai naudojami originalūs, bet diskretiniai elementai jau parinkti šiuolaikiniai analogai.
Dar pora foto kaip atrodo tekinimo staklių špindelio enkoderis, KURODA PULCEN A86L-0027-0001 :
Iš principo paprastas 1024ppr enkoderis su kiek pastiprintu korpusu. Šitas egzempliorius viduje buvo visiškai švarus ir puikiai veikiantis.
Sukeliant maitinimo įtampą pradeda sudirbinėti tranzistorius ir bando įtampą nugesinti. Kuo aukštesnė įtampa - tuo dažniau įsijungia gesinimas