आधुनिक औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों में एक मुख्य एक्चुएटर के रूप में, सर्वो मोटर्स का स्थिर संचालन सीधे उत्पादन दक्षता और उपकरण जीवनकाल को प्रभावित करता है। हालाँकि, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, तीन चरणीय वर्तमान असंतुलन अक्सर होता है। हल्के मामलों में मोटर अधिक गर्म हो जाती है और कार्यक्षमता में कमी आ जाती है, जबकि गंभीर मामलों में उपकरण बंद हो सकता है या यहां तक कि वाइंडिंग भी खराब हो सकती है। यह पेपर सर्वो मोटर्स में तीन चरण असंतुलन के छह प्राथमिक मूल कारणों का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करता है और इंजीनियरों को उनके स्रोत पर संभावित खतरों को खत्म करने में मदद करने के लिए लक्षित समाधान प्रदान करता है।
I. विद्युत गुणवत्ता दोषों के कारण चरण असंतुलन
ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव तीन चरण असंतुलन का प्रमुख कारक है। जब इनपुट वोल्टेज विचलन रेटेड मूल्य के ±5% से अधिक हो जाता है, तो मोटर वाइंडिंग की प्रतिबाधा विशेषताएँ बदल जाती हैं। ऑटोमोटिव उत्पादन लाइन से वास्तविक माप डेटा से पता चलता है कि जब चरण ए वोल्टेज 205V (रेटेड 220V) तक गिर जाता है, तो इसकी धारा 15% बढ़ जाती है, जबकि चरण C धारा वोल्टेज 230V तक पहुंचने के कारण 8% कम हो जाती है। यह असममित बिजली आपूर्ति रोटर में एक अण्डाकार चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जिससे बीयरिंग पर अतिरिक्त रेडियल बल बनता है। समाधानों में शामिल हैं:
1. प्रत्येक चरण वोल्टेज में वास्तविक समय के उतार-चढ़ाव को पकड़ने के लिए ऑनलाइन वोल्टेज मॉनिटर स्थापित करें।
2. वितरण कैबिनेट में 10 एमएस से कम या उसके बराबर प्रतिक्रिया समय के साथ एक स्वचालित वोल्टेज नियामक (एवीआर) जोड़ें।
3. लोड वृद्धि के हस्तक्षेप को रोकने के लिए समर्पित ट्रांसफार्मर के साथ उच्च शक्ति वाले वर्कशॉप उपकरण।
द्वितीय. वाइंडिंग इन्सुलेशन गिरावट के कारण प्रतिबाधा भिन्नता
लंबे समय तक ओवरलोड ऑपरेशन के कारण वाइंडिंग इन्सुलेशन में सूक्ष्म दरारें पड़ जाती हैं। आर्द्र वातावरण में, इन्सुलेशन प्रतिरोध 50MΩ से नीचे गिर सकता है (नए मोटरों के लिए मानक मान 500MΩ है)। एक अलग किए गए इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन सर्वो मोटर के एक केस अध्ययन से पता चला है कि बी - चरण वाइंडिंग में लंबे समय तक हीटिंग के कारण इंटरटर्न शॉर्ट सर्किट विकसित हुआ, जिसके परिणामस्वरूप अन्य दो चरणों की तुलना में 22% अधिक करंट उत्पन्न हुआ। निदान एवं उपचार के प्रमुख बिंदु:
● एक megohmmeter के साथ चरण {{0} से - चरण इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापें; 20% से अधिक विचलन पर शीघ्र चेतावनी की आवश्यकता होती है।
● Inspect winding temperature distribution using an infrared thermal imager; local temperature differentials >15 डिग्री संभावित खतरों का संकेत देता है।
● वैक्यूम संसेचन का उपयोग करके मामूली क्षति की मरम्मत की जा सकती है; गंभीर मामलों में संपूर्ण कॉइल असेंबली को बदलने की आवश्यकता होती है।
तृतीय. कनेक्शन सिस्टम में असामान्य संपर्क प्रतिरोध
ऑक्सीकृत टर्मिनलों या खराब केबल क्रिम्पिंग के कारण संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि के कारण महत्वपूर्ण वोल्टेज में गिरावट आती है। फ़ील्ड डेटा से पता चलता है कि 0.5Ω संपर्क प्रतिरोध 30A सर्किट में 15V ड्रॉप उत्पन्न करता है। विशिष्ट मामलों में शामिल हैं:
● एक सीएनसी मशीन ने सिल्वर प्लेटिंग घिसाव के कारण मोटर टर्मिनलों पर 0.8Ω संपर्क प्रतिरोध (0.02Ω से ऊपर) का अनुभव किया।
● लंबे समय तक झुकने के कारण केबल श्रृंखला के केबल टूट गए, जिससे अर्द्ध प्रवाहकीय स्थिति पैदा हो गई
निवारक उपायों में शामिल होना चाहिए:
● संपर्क प्रतिरोध को कम करने के लिए सोना चढ़ाया हुआ टर्मिनलों का उपयोग करें
● नियमित लूप प्रतिरोध परीक्षण करें (मानक मान < 0.1Ω)
● उच्च -फ्लेक्स केबलों का उपयोग करें और झुकने वाली त्रिज्या > तार व्यास का 8 गुना सुनिश्चित करें
चतुर्थ. अनुचित ड्राइव पैरामीटर कॉन्फ़िगरेशन
आधुनिक सर्वो ड्राइव में स्वचालित लाभ समायोजन क्षमताओं के बावजूद, गलत पैरामीटर सेटिंग्स अभी भी असमान तीन चरण उत्तेजना का कारण बन सकती हैं। एक मामले में, एक रोबोट संयुक्त मोटर ने यू - चरण की वर्तमान चोटियों को प्रदर्शित किया जो रेटेड मूल्य के 150% तक पहुंच गई जब कठोरता को अत्यधिक उच्च सेट किया गया था। प्रमुख समायोजन रणनीतियाँ:
1. लोड जड़त्व के 3-5 गुना के भीतर जड़त्व अनुपात सेट करें।
2. चरण धारा तरंगों को पकड़ने के लिए एक आस्टसीलस्कप का उपयोग करें, जिससे 120 डिग्री ± 2 डिग्री का चरण अंतर सुनिश्चित हो सके।
3. ड्राइव के अंतर्निर्मित "ऑनलाइन इनर्टिया आइडेंटिफिकेशन" फ़ंक्शन को सक्षम करें और त्रैमासिक पुन: कैलिब्रेट करें।
V. मैकेनिकल ट्रांसमिशन सिस्टम के कारण होने वाला लोड असंतुलन
यांत्रिक दोष विद्युत असंतुलन के रूप में प्रकट होते हैं। सामान्य कारणों में शामिल हैं:
● जब युग्मन का गलत संरेखण 0.05 मिमी से अधिक हो तो आवधिक रेडियल बल।
● अत्यधिक गाइड रेल प्रीलोड के कारण घर्षण टॉर्क में उतार-चढ़ाव।
● रेड्यूसर में गियर घिसाव के कारण लोड टॉर्क स्पंदन।
सीएनसी मशीनिंग केंद्र के वास्तविक डेटा से पता चलता है कि एक्स {{0} अक्ष बॉल स्क्रू नट के घिसने के बाद, मोटर के वी - चरण करंट ने 12% दूसरा हार्मोनिक घटक प्रदर्शित किया। समाधान में लेजर संरेखण उपकरण अंशांकन और गतिशील टॉर्क सेंसर के माध्यम से ऑनलाइन निगरानी जैसे उपाय शामिल होने चाहिए।
VI. विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) हस्तक्षेप मुद्दे
फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स से पीडब्लूएम तरंग आउटपुट में प्रचुर मात्रा में हार्मोनिक्स होते हैं। जब केबल शील्डिंग ग्राउंडिंग अपर्याप्त होती है, तो उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप वर्तमान डिटेक्शन लूप में जुड़ सकता है। एक केस अध्ययन से पता चला कि 30 मेगाहर्ट्ज आरएफ हस्तक्षेप के कारण वर्तमान नमूना मूल्यों में ±8% यादृच्छिक उतार-चढ़ाव हुआ। प्रभावी ईएमसी सुरक्षा में शामिल हैं:
● 360 डिग्री शील्ड टर्मिनेशन के साथ सममित रूप से मुड़े हुए -जोड़े गए शील्ड केबल का उपयोग करना।
● ड्राइव आउटपुट टर्मिनलों पर du/dt फ़िल्टर स्थापित करना।
● Maintaining a spacing of >नियंत्रण रेखाओं और विद्युत लाइनों के बीच 30 सेमी.
सातवीं. व्यवस्थित समाधानों के लिए कार्यान्वयन पथ
1. निदान चरण:वोल्टेज डिप्स, हार्मोनिक विरूपण दर (THD> 8% अलार्म), और चरण असंतुलन (> 3% अलार्म) जैसे मापदंडों को कैप्चर करने पर ध्यान केंद्रित करते हुए, तीन चरण बिजली गुणवत्ता विश्लेषक का उपयोग करके 72 घंटों तक लगातार डेटा रिकॉर्ड करें।
2. रखरखाव प्रोटोकॉल:इन्सुलेशन परीक्षण, संपर्क प्रतिरोध माप और यांत्रिक कंपन विश्लेषण सहित 12 मेट्रिक्स को कवर करने वाली त्रैमासिक निवारक रखरखाव प्रणाली स्थापित करें।
3. बुद्धिमान निगरानी:एक एज कंप्यूटिंग आधारित भविष्य कहनेवाला रखरखाव प्रणाली तैनात करें जो वर्तमान स्पेक्ट्रम विश्लेषण के माध्यम से संभावित दोषों की 14 दिन की अग्रिम चेतावनी प्रदान करती है।
इस बहुआयामी एकीकृत दृष्टिकोण के माध्यम से, तीन चरण असंतुलन को 1% की आदर्श सीमा के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे सर्वो सिस्टम दक्षता 5% -8% तक बढ़ जाती है और उपकरण का जीवनकाल 30% से अधिक बढ़ जाता है। विशेष रूप से, विफलता के 60% मामले कई कारकों के संचयी प्रभावों से उत्पन्न होते हैं, जिसके लिए निदान और समाधान के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।