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Conductor del motor servo
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| Lugar de origen | Japón |
| Nombre de la marca | FANUC |
| Certificación | CE ROHS |
| Número de modelo | A06B-6087-H115 |
El Fanuc A06B-6087-H115 es el PSM-15 — el módulo de fuente de alimentación de Fanuc con una potencia continua de 17.5kW para el sistema de accionamiento de la serie alpha.
Su función es simple e indispensable: tomar corriente trifásica de 200–230V CA del sistema eléctrico de la instalación, convertirla en un bus de CC regulado de 283–325V y distribuir ese bus a todos los módulos amplificadores de servomotores SVM y de husillo SPM que comparten el bastidor del accionamiento.
Cada vatio de potencia mecánica de cada motor que acciona el sistema pasa primero por este módulo.
Esta función de punto único significa que la salud del PSM-15 es la salud de todo el sistema de accionamiento; cuando falla, nada se mueve.
Con una potencia de salida continua de 17.5kW y una entrada de CA nominal de 63A a 200V, el PSM-15 está dimensionado para configuraciones de máquinas de gama media: un módulo amplificador de husillo más una o dos combinaciones de ejes de servomotores consumen dentro de este rango en condiciones típicas de corte de producción.
La cifra de entrada de 63A determina el diseño eléctrico del panel de suministro de la máquina: el disyuntor, la sección transversal del cable y el filtro de línea antes del PSM deben acomodar esta corriente nominal más el pico transitorio al arrancar, que el reactor de CA recomendado (A81L-0001-0123) ayuda a limitar.
Lo que hace que el PSM-15 sea específicamente el PSM y no el PSMR más simple (la variante con resistencia de regeneración) es el extremo frontal de regeneración de potencia activa. Cuando los servomotores o los motores de husillo desaceleran, la energía cinética almacenada en las masas giratorias fluye de regreso a través de los amplificadores hacia el bus de CC.
En un sistema PSMR, las resistencias queman esta energía como calor.
En el PSM-15, un circuito de conmutación activa invierte la dirección del flujo de potencia y devuelve esta energía a la fuente de alimentación de CA trifásica.
Para máquinas con alta inercia de husillo o eventos de desaceleración fuerte frecuentes — cambios de herramienta en centros de mecanizado, ciclos de posicionamiento rápido repetidos — el beneficio térmico dentro del armario eléctrico es sustancial.
Las temperaturas del armario son más bajas, la vida útil de los componentes se extiende y, en algunas instalaciones, la contribución de la regeneración reduce el consumo medible de electricidad.
El PSM-15 es un módulo de 150 mm de ancho — notablemente más ancho que los módulos SVM de 60–90 mm que alimenta — debido a sus requisitos térmicos.
Tres módulos de transistores de 200A generan calor que debe extraerse continuamente para mantener las temperaturas de unión dentro de los límites nominales.
El bloque de aletas del disipador de calor externo, el ventilador externo (A90L-0001-0335/B) y el ventilador interno (A90L-0001-0422) son las tres vías a través de las cuales se gestiona este calor.
Los tres deben estar operativos para que el PSM-15 pueda mantener la potencia nominal; un ventilador defectuoso no es solo una nota de mantenimiento, es una situación de sobrecarga térmica en desarrollo con un resultado predecible.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Designación del módulo | PSM-15 |
| Tensión de entrada nominal | 200–230V CA, trifásico |
| Corriente de entrada nominal | 63A a 200V |
| Frecuencia de entrada | 50/60Hz |
| Salida de bus de CC nominal | 283–325V CC |
| Potencia de salida nominal | 17.5kW |
| Ancho del módulo | 150mm |
| Módulos de transistores | Tres × 200A |
| Placa de cableado | A20B-1006-0470 |
| Tarjeta de control | A16B-2202-042x |
| Ventilador externo | A90L-0001-0335/B |
| Ventilador interno | A90L-0001-0422 |
| Regeneración | Activa (devuelve energía a la red de CA) |
| Reactor recomendado | A81L-0001-0123 |
| CNC | Serie 0-D, 15, 16i, 18i, 21i |
El bus de CC de 283–325V que mantiene el PSM-15 es más que una barra de alimentación; es una reserva de energía de la que todos los módulos amplificadores conectados extraen simultáneamente. Cuando varios ejes de servomotores aceleran al mismo tiempo, todos extraen corriente del bus simultáneamente.
El rectificador frontal del PSM-15 y el banco de condensadores de filtro deben suministrar estas demandas transitorias simultáneas mientras mantienen el voltaje del bus dentro del rango regulado.
Si la demanda de corriente pico combinada excede la capacidad transitoria del banco de condensadores, el voltaje del bus cae y los módulos posteriores detectan la condición como una alarma del accionamiento.
La selección del PSM para una máquina determinada debe tener en cuenta no solo la potencia continua total, sino también el perfil de demanda simultánea pico.
Una máquina con un motor de husillo grande y tres ejes de avance que aceleran simultáneamente — durante un desplazamiento rápido agresivo después de un cambio de herramienta — presenta una carga pico sustancialmente superior a la cifra continua.
Las directrices de selección del PSM aplican un factor de demanda simultánea (típicamente 0.7–0.8) a la suma de todas las potencias nominales de los módulos para identificar la demanda equivalente continua.
La distinción entre los diseños PSM (activo) y PSMR (resistencia) es la gestión de la energía. Cada vez que un eje de servomotor desacelera — y en un centro de mecanizado de producción esto ocurre docenas de veces por minuto — el motor actúa como un generador, empujando corriente de regreso hacia el bus de CC.
El voltaje del bus aumenta a medida que se acumula esta energía. Algo debe manejar esa energía: en el PSMR, una resistencia de frenado la disipa como calor; en el PSM-15, el frontal activo cambia a modo inversor y alimenta la energía de regreso a la red de CA trifásica.
La diferencia en la salida de calor del armario es tangible en máquinas de alto ciclo.
Menos julios de calor por hora dentro del armario significa que el armario funciona más frío, el margen térmico en todos los componentes es mayor y el equipo de refrigeración del armario eléctrico — si lo hay — funciona con menos intensidad.
La diferencia en el costo operativo de recuperar la energía regenerada a la red es secundaria a nivel de máquina individual, pero medible en una flota de máquinas a lo largo de turnos.
Los dos ventiladores del PSM-15 sirven a diferentes zonas térmicas.
El ventilador externo (montado fuera del módulo) impulsa aire a través de las aletas del disipador de calor externo donde se conduce el calor de los módulos de transistores. El ventilador interno hace circular aire dentro de la carcasa del módulo para evitar puntos calientes en la electrónica de control.
Ambos ventiladores están disponibles como repuestos individuales, una ventaja significativa sobre los diseños de accionamiento donde el fallo del ventilador requiere el intercambio completo del módulo.
AL02 (ventilador del circuito de control detenido) es la alarma que aparece cuando el ventilador interno se detiene.
Es una advertencia temprana: la electrónica de control aún no está en riesgo inmediato, pero el margen térmico se está agotando.
Debe tratarse como un evento de mantenimiento urgente. AL03 (sobretemperatura del disipador de calor) sigue a un fallo del ventilador externo: la temperatura del disipador de calor aumenta hasta que la protección activa un apagado para evitar daños en los módulos de transistores.
El tiempo entre el fallo del ventilador externo y el apagado AL03 depende de la temperatura ambiente, la carga del bus de CC y la tasa de generación de calor en los transistores.
El reemplazo preventivo programado de los ventiladores — independientemente de su estado aparente — es una práctica sólida en unidades PSM-15 que operan en entornos de producción intensiva durante más de cinco años de servicio.
El desgaste de los rodamientos del ventilador depende de la edad y no siempre presenta una advertencia audible antes del fallo.
El PSM-15 está diseñado según el principio de que un módulo de potencia puede repararse en lugar de simplemente reemplazarse.
Los tres módulos de transistores de 200A están disponibles como repuestos y pueden reemplazarse durante una revisión. Ambos ventiladores están disponibles por separado.
Los fusibles del bus de CC y la batería (para la sección de alimentación de control de 24V) son consumibles estándar.
Las dos placas principales — la placa de cableado A20B-1006-0470 y la tarjeta de control A16B-2202-042x — son los elementos no separables y no se venden como repuestos independientes; si alguna de las placas ha fallado más allá de la reparación a nivel de componente, el módulo en su conjunto requiere un intercambio o una reparación especializada a nivel de placa.
P1: ¿Puede el PSM-15 A06B-6087-H115 alimentar módulos amplificadores SVM de la serie alpha y alpha i en el mismo bus de CC?
No. La familia PSM A06B-6087 se alinea con la generación original de amplificadores alpha (familias SVM A06B-6079, A06B-6096).
La generación alpha i utiliza las fuentes de alimentación aiPS de la serie A06B-6110 con una interfaz de hardware de bus de CC y una distribución de energía de control diferentes.
Las dos generaciones de fuentes de alimentación no son compatibles entre sí dentro del mismo bus de accionamiento.
Cualquier máquina que se actualice de amplificadores alpha a alpha i también debe cambiar el módulo de fuente de alimentación de la arquitectura PSM a la arquitectura aiPS.
P2: ¿Qué determina si una máquina necesita un PSM (regeneración activa) o un PSMR (descarga por resistencia)?
La elección depende del nivel de potencia regenerada durante el ciclo de producción de la máquina. Si las desaceleraciones son infrecuentes o implican cargas de baja inercia, un PSMR es suficiente.
Si la máquina tiene un motor de husillo grande, cambios de herramienta frecuentes o posicionamiento agresivo de alto ciclo, la energía regenerada durante la desaceleración puede exceder la clasificación térmica de la resistencia del PSMR — la resistencia se sobrecalienta y la máquina no puede mantener las tasas de ciclo de producción.
El procedimiento de selección PSM/PSMR de Fanuc calcula la potencia regenerada promedio a partir del perfil de movimiento de la máquina; si la cifra calculada excede la capacidad del PSMR, se requiere el PSM.
P3: Aparece AL01 en la pantalla del PSM-15 inmediatamente al encender — ¿qué indica esto para esta clase de módulo?
En la clase PSM-15 a PSM-30, AL01 indica sobrecorriente en la entrada de CA del circuito principal — la corriente trifásica extraída por la sección rectificadora ha excedido el umbral de protección. Esto difiere de los PSM-5.5 y PSM-11, donde AL01 indica un fallo IPM.
Para el PSM-15, compruebe: el equilibrio del voltaje de suministro trifásico en los terminales de entrada del PSM (el desequilibrio de voltaje puede causar sobrecorriente aparente), los fusibles de línea de entrada y si el reactor de CA (A81L-0001-0123) está instalado correctamente y no está dañado.
Si AL01 persiste con todos los módulos SVM posteriores desconectados del bus, el fallo es interno al PSM.
P4: ¿Cómo se debe utilizar la corriente de entrada nominal de 63A para diseñar el circuito de suministro antes del PSM-15?
Los 63A son la entrada nominal continua a la salida máxima de 17.5kW desde 200V CA. La protección del circuito real también debe tener en cuenta el pico de arranque durante la precarga del bus de CC, que el reactor de CA limita pero no elimina.
La práctica estándar es utilizar un disyuntor nominal de 80–100A antes del PSM-15 con una característica de disparo de tiempo-corriente apropiada que permita el transitorio de pico sin disparos intempestivos.
La sección transversal del cable debe dimensionarse para 63A continuos con una reducción de potencia apropiada para la temperatura ambiente y el llenado del conducto.
La impedancia del reactor de CA cumple la doble función de limitación de picos y atenuación de armónicos.
P5: Después de instalar un reemplazo A06B-6087-H115, ¿se requieren configuraciones de parámetros o procedimientos de inicio en la CNC?
El PSM-15 no contiene parámetros de CNC; opera de forma autónoma dentro del sistema de accionamiento alpha.
Después de instalar un reemplazo, encienda la CNC y confirme que la pantalla del panel frontal del PSM muestra el estado normal "0" o "en funcionamiento" en lugar de un código de alarma en los primeros segundos de aplicación de energía (la secuencia de precarga del bus de CC tarda varios segundos).
Verifique que el voltaje del bus de CC en los puntos de conexión del módulo SVM esté dentro del rango de 283–325V utilizando un voltímetro si está disponible.
Si la configuración anterior de la máquina estaba funcionando correctamente con el PSM defectuoso y no se han realizado otros cambios en el sistema de accionamiento, no se requieren cambios de parámetros.
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