DC servodrive vervangen (of repareren zinvol)?

Enige tijd geleden heb ik een rollenbaan gekocht met defecte lengte aanslag.
Ik dacht dat dit redelijk eenvoudig te repareren zou zijn maar het is toch wat complexer dan gedacht.

Op het systeem zit een DC servomotor van Reliant Electric. Veel meer staat hier helaas niet op. Achterop de motor zit een resolver?
Als ik de motor op ene DC voeding aansluit dan draait deze, en op de draden van de resolver zie ik dan een DC spanning verschijnen.
Tot hier lijkt het dus wel te werken.

De DC servo drive is een Electro Craft MAX 250 welke gevoed wordt met 48VDC. Deze is helaas defect, een vermogens connector is een pin van uitgebrand en er lijkt in het stuurcircuit ook wat defect (wat verkleuring op PCB en weerstanden).
Helaas is er van deze drive niet veel informatie te vinden. Electro Craft bestaat nog wel en geeft aan deze drive nog te repareren. Helaas reageren ze echter niet op emails.

Zou het nog zin hebben om deze drive ergens te laten repareren? En zo ja, waar?
Of is het verstandiger om er een nieuwe drive, of nieuwe drive met AC motor in te zetten?

Een nieuwe drive met motor is nog redelijk te betalen. Maar ik vraag me af of dat nog enigszins eenvoudig is aan te sluiten op de huidige besturing.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Uit een resolver komt geen DC spanning. Waarschijnlijk is dit een tacho voor de terugkoppeling naar de drive. Er moet ook nog ergens een encoder of zo zijn voor de asbesturing, want op een tacho kun je niet positioneren. Vaak zit deze op de servo zelf maar dat hoeft niet altijd zo te zijn.
Bij dit soort systemen krijgt de drive meestal de opdrachten van de asbesturing met een analoog signaal. Als de encoder elders zit is de enige schnittstelle dus die analoge sturing. Wat ook mogelijk is, maar bij echt antiek niet vaak voorkomt is dat de asbesturing de servodrive aanstuurt met pulsen, bv A/B of step/dir.

Als je er een andere motor op zet moet je er wel voor zorgen dat de snelheid bij met de oude overeenkomt anders snapt je asbesturing er niks meer van.

Een nieuwe servo koppelen is wel mogelijk natuurlijk, maar kost wel. Een servo-as van kwaliteit kost al gauw meer dan 1500 euro.

Hoeben

Golden Member

Als je een DC spanning ziet verschijnen die afhankelijk is van het toerental is het waarschijnlijk een tacho.

Edit: GJ_, tegelijk gepost

Al is de motor wat anders, bij een tacho-regeling maakt het niet zoveel uit omdat hij bijregelt. Als de tacho hetzelfde doet. Maar je hebt waarschijnlijk nog ergens wat pid parameters staan in de regelaar.

Electrocraft heeft trouwens een repairservice, kijk daar eens?

[Bericht gewijzigd door Hoeben op 9 april 2020 15:44:21 (50%)]

Dank voor de reacties.

Dan zal het inderdaad een tacho zijn. Er zit apart op het systeem ook een encoder, die gaat direct naar de besturing. De besturing stuurt de servo aan via +/- 10V.

Schiet me direct een andere vraag te binnen. Via de besturing kan ik de as snel of langzaam verplaatsen. In beide gevallen stuurt deze + of - 10V. Ik had verwacht dat deze in de langzame stand een lagere spanning zou sturen. Of kijkt de besturing naar de terugkoppeling van de encoder om de snelheid te bepalen en regelt dan de stuurspanning terug?

Servo's zijn redelijk nieuw voor mij dus het is even een leertraject.

Van de asbesturing heb ik ene handleiding, ik zal eens kijken of ik daar ook de snelheid en dergelijke van de motor ik kan stellen. Op de huidige motor staat vrijwel niets meer, toerental kan ik dus ook lastig herleiden.

@Hoeben, Electro Craft heeft inderdaad een repair service maar tot op heden hebben die nog niet gereageerd.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Normaal:
-de besturing geeft een gewenste snelheid via -10..+10V
-de drive stuurt de motor en controleert via de tacho of de snelheid klopt.
-als de snelheid op de encoder teveel afwijkt van de snelheidswens van de besturing zal deze normaal gesproken uitvallen. Bij veel besturingen is dit al bij een zeer klein verschil. Als het verschil te groot is is het voor de besturing onmogelijk om te positioneren en word het één grote oscillerende bende.

Het is normaal zo dat de besturing continue een wenspositie heeft. Deze verplaatst met de wenssnelheid. Als de wenspositie teveel afwijkt van de werkelijke positie valt er niks meer te positioneren.

Ik heb al erg veel oude servo's vervangen door moderne. In veel gevallen oude DC servo's met op de motor een tacho én een encoder. In de meeste gevallen gaat het goed, in enkele gevallen is het serieus lastig om het goed te krijgen. Uiteindelijk lukt het altijd maar het kan dus een uitdaging zijn.

Dus, bij traag aanrijden van de positie zou je een spanning verwachten lager als 10V?
Hoe positioneert het ding dan? Als de besturing zijn positie nadert dan regelt deze stuurspanning terug? Zodra de positie is bereikt dan is het stuursignaal 0V?

De encoder wordt door de besturing gebruikt om de positie te bepalen. Of beter gezegd, de verplaatsing. De servodrive krijgt volgens mij geen signalen binnen van de encoder, alleen van de tacho. Ik zal eerst de bedrading eens goed in beeld brengen, wellicht geeft de asbesturing nog signalen door aan de drive.

Een degelijk merk drive/motor zal best €1500 kosten. Ik zoek het dan toch meer in iets Chinees of bijvoorbeeld iets van Delta. Dan ben je toch een stukje goedkoper uit.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Normaal is gaat er van de machine zelf alleen de encoder naar de besturing en de tacho naar de drive.
Ik zou niet weten waar je nog meer signalen voor nodig zou hebben.

De drive stuurt alleen een analoog signaal naar de drive. 10V is maximum snelheid, 5V halve snelheid enz.

De besturing ziet de verandering van positie via de encoder en stuurt aan de hand van die positie de snelheid. Dat snelheidsprofiel ligt vast. De besturing weet waar er gedecellereert moet worden om precies op het doel te stoppen.

Je snapt dat zo'n systeem als het goed werkt erg nauwkeurig is, maar ook dat als er ergens iets niet klopt dat het een oscillerend drama word.

Dank voor de uitleg en schets, dat maakt het een stuk duidelijker!

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Je kunt het kort door de bocht zien dat die drive met wat regelingen de beide ingangen, analoog van de besturing en de eigen tacho, in proportie gelijk probeert te krijgen.

Als je de tacho verkeerd om aansluit zal een ouderwetse drive ook domweg op hol gaan omdat het verschil steeds groter word en er dus ook meer word bijgestuurd....de verkeerde kant op.

De besturing moet wel de juiste verplaatsing op de encoder terugzien, corresponderend met de opdracht die hij geeft naar de drive. Want ook in de besturing zit minimaal één PID die voor het snelheidssignaal zorgt.

Hoeben

Golden Member

Waarom een dergelijk systeem met tacho best goed werkt:

Neem even aan dat het een aandrijving met ketting of zo is met veel speling. Dan heb je een dood gebied in je besturing, daar gaat hij instabiel worden. Waarschijnlijk als hij constant toerental draait of daar waar hij ietsje vaart vermindert.

Een goede servoloop stuurt stroom ,koppel. De snelheid is de integraal daarvan (voor de niet-technici, zie het maar een beetje als een gemiddelde over de tijd). Hiermee kun je een goede snelheidregeling van de motor maken.

Om die lust heen zit waarschijnlijk positie die de snelheidsregeling hierboven gebruik om te positioneren.

Zonder tacho zit in je binnenste regellus (er is er dan maar 1) het dode gebied. Met tacho zit dat niet in de binnenste maar in de buitenste regeling. Alhoewel nog steeds niet fijn voor positionering al wel een heel stuk stabieler.

Opmerking: eea. wat vereenvoudigd.

Wederom dank voor de reacties.

Gelukkig heb ik foto's van de bedrading gemaakt, ik zou de tacho dus weer aan moeten kunnen sluiten zoals deze zat. Beetje sneu als de boel na de eerste opstart gelijk in de soep zou draaien (mits ik iemand kan vinden die de drive kan repareren).

Klopt het dat de asbesturing zijn snelheidssignaal zal blijven verhogen als hij van de encoder geen verplaatsing ziet? Hij dan toch extra bij willen sturen? Dat zou verklaren waarom ik nog steeds +/- 10V lees in de "lage snelheid" modus.

Hoeben, dank voor de uitleg. Hetgeen jij beschrijft vind plaatst in de servo drive zelf als ik het goed heb? Eenzelfde soort regeling zal dan in de asbesturing zitten die op basis van de encoder regelt.

Inmiddels maar een vraag bij V&A gezet of er iemand is die de drive kan repareren (of hier op zijn minst een poging toe wil doen).
Electro craft heeft tot op heden nog altijd niet gereageerd.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Helaas reageren ze echter niet op emails.

Dan word het tijd om eens te bellen Wellicht heb je een verkeerd e-mails adres of zien ze jouw email als spam.

Ik heb blijkbaar lange tijd een verkeerd idee gehad van een drive in een servo systeem. Ik dacht altijd dat een servo drive zelf ook de regeling op zich nam en dat je enkel positie informatie en maximum snelheid naar de drive hoefde te sturen.

Maar is zo een DC drive dan weer heel speciaal. Bij een frequentie regelaar weet ik dat je afhankelijk van de gebruikte aansturing je veel verschillende regelaars kan inzetten. Dat is een kwestie van de goede instellingen erin zette. Zo een DC motordrive moet dat dan ook wel kunnen denk ik?

GJ_

Moderator

De meeste moderne drives hebben ook een asbesturing aan boord. Die kunnen dus stand alone werken. Dit is gewoon een antiek systeem.

vergeten

Golden Member

Op 10 april 2020 21:09:39 schreef GJ_:
De meeste moderne drives hebben ook een asbesturing aan boord.

Zo'n asbest-u-ring is best gevaarlijk! :)

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

JA ik had het ook al een paar keer als asbest gelezen maar dat heb je nu eenmaal als je autisme hebt. Maar was wel instaat om door te lezen zodat ik kon zien dat er nog een deel aan vast zit.

Maar ik woon dan gelukkig dan ook in de jene-ver hoofdstad.

Hoeben

Golden Member

Op 10 april 2020 21:09:39 schreef GJ_:
De meeste moderne drives hebben ook een asbesturing aan boord. Die kunnen dus stand alone werken. Dit is gewoon een antiek systeem.

Ik zie ook bij moderne besturingen het regelmatig los. Het voordeel is dat je een standaard controller hebt waar je zo een andere motor op kunt zetten. Soms is de controller alleen PID met analoge uitgang. Soms levert de controller letterlijk de PWM. Echt moderne systemen zijn volledig digitaal.

In de PLC wereld zie je juist dat het 1 apparaat wordt. In de kast, aansluiten, klaar.

GJ_

Moderator

Bij moderne besturingen zie je vaak losse drives, zonder on-board besturing, bij veel assige systemen. Het voordeel van eenvoudig vervangen bestaat bijna niet meer daar ze vrijwel altijd gekoppeld zijn en bestuurd worden door een bus in plaats van een ouderwetse simpele analoge aansturing.

Een andere motor monteren zonder uitgebreide configuratie kan vrijwel nooit.

Intussen zijn we trouwens het topic van diode aan het vervuilen met info die hier niet ter zake doet :-)

[Bericht gewijzigd door GJ_ op 11 april 2020 10:18:44 (13%)]

Op 11 april 2020 10:17:51 schreef GJ_:
Intussen zijn we trouwens het topic van diode aan het vervuilen met info die hier niet ter zake doet :-)

Och, dat valt wel mee. Ik wordt er altijd wijzer van dus vervuilen wil ik het niet noemen.

@Benleentje, bellen heb ik geprobeerd maar werd helaas niet opgenomen. Na het weekend nog maar eens een poging.

Via de as-besturing (op veler verzoek ;) ) kan ik een maat instellen in 1/10 millimeters, de aanslag zou dan zelf moeten verplaatsen. Die functie zie ik toch nog niet zo snel direct in een drive gebakken.
De besturing is nog uitgebreider, je zou er volgens mij ook een lijst met maten in kunnen zetten die dan automatisch wordt afgelopen. Zover wil ik voorlopig niet gaan.

Het spul is inderdaad al wel op leeftijd maar zou wel mooi zijn als dit weer werkend te krijgen is.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Die functie is de simpelste die gewoon in een drive gebakken zit: dat heet indexen. Alle drives die ik hier heb kunnen dat, plus nog veel meer.

Dit draadje weer even omhoog halen. een Co-lid heeft de drive gerepareerd, kort de motor beide kanten op laten lopen en dat leek prima te werken.
Vervolgens de boel weer op de lengteaanslag gebouwd en de boel weer getest, een seconde of 15~20 schat ik.
Helaas was de pret daarna over, de motor reageert niet meer. Koelplaat van de driver was daarna loeiheet dus ik vrees dat de driver weer is overleden.

Op een DC voeding draait de motor zonder problemen, en zonder stroompieken. De bedrading heb ik gecontroleerd en hierin zitten geen sluitingen of onderbrekingen.
Wat kan het snelle overlijden van de driver veroorzaken?

@GJ, jij geeft aan dat zo'n beetje elke servo drive de functie heeft die ik wil hebben, een instelbare verplaatsing.
Heb je een voorbeeld van een betaalbaar systeem?

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Zit de slede mechanisch niet vast of loopt het hele spul veel te zwaar?

Heb je de motor los getest of ingebouwd in de baan?

[Bericht gewijzigd door henri62 op 28 juni 2020 17:59:18 (28%)]

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.

Net na het eten de boel nogmaals getest en nu werkt het wel weer. Ik kwam er wel achter dat één van de noodstoppen wat gammel is. Die zal ik overbruggen en dan zal ik de motor/drive langer testen.
Als de boel er dan weer mee ophoudt dan is het vrijwel zeker oververhitting.

In eerste instantie de motor los getest, voor een tiental seconden. Dit is al een week of 6 geleden. Vandaag de motor op de baan gezet met dit als uitkomst.

Als de motor los ligt van de slede dan schuif je de slede zo heen en weer. Met motor niet meer omdat er een wormwiel reductor op de motor zit.
Met de hand gaat het best soepel, maar ik zal de boel voor de zekerheid nog even nalopen en goed smeren.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Op 28 juni 2020 17:11:08 schreef diode:
Heb je een voorbeeld van een betaalbaar systeem?

ehh, nee. Ik gebruik alleen dure systemen, vanaf 2000 euro per as of zo.
Er zijn veel goedkopere alleen is het dan soms zelfs al moeilijk om na 5 jaar nog reservedelen te vinden. Je komt vaak terecht bij "merken" die alleen een stickertje plakken en dat maakt het vinden van ondersteuning moeilijk. Bovendien is het materiaal zelf vaak maar een deel van de kosten.
Denk er om dat het uitzoeken van de juiste motor vaak ook nog een hele rekenarij is. Een te kleine motor is uiteraard niet goed, maar een te grote ook niet. En behalve koppel moet je ook nog rekening houden met de (gereflecteerde) massatraagheid van de last. Soms is het echt moeilijk om iets passends te vinden, soms ook maakt het niet zo veel uit en is het al gauw goed.

Het lastige bij dit soort dingen vind ik het testen. Ik krijg meestal de kale boards en bij die oude gevallen is het een kwestie van alle onderdelen los testen, (ik krijg voornamelijk oude gevallen die niemand meer ondersteund)

Maar om het op de bench te testen blijft lastig. Ik mist altijd de motor (die sturen ze nooit mee) en de resolver. Een resolver is nog wel te simuleren (heb ik een apparaatje voor gebouwd wat ik met een functie generator aanstuur) Ik heb laatst een defecte lineaire encoder gehad voor vivisectie, was volgens fabrikant niet meer te repareren. Zodra ik die weer werkend heb kan ik die ook gebruiken om dingen te testen. Voeding is ook geen probleem meer.

Maar hoe simuleren jullie de servomotor zelf ?

Ik zou veel liever het board na reparatie zelf testen ipv de klant dat op locatie moet doen (wat ze tot nu toe geen probleem vinden maar voor mij zelf voelt dat beter) Als mogelijk dan, want soms zit er nog veel meer aan vast (zoals een servodrive uit een turbine installatie waar alles in 3 voud is uitgevoerd met een computer die de boel in de gaten houdt(van de klant begreep ik dat alleen dat computer/voedingen/enz deel al een 19"rack van zo'n 2 meter hoog is)

www.pa4tim.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
GJ_

Moderator

Op 29 juni 2020 12:01:40 schreef fred101:
Maar hoe simuleren jullie de servomotor zelf ?

Nou eh, niet. Normaal heb ik die er gewoon bij natuurlijk. En ik heb er wel enkele liggen.
Een resolver simuleren is leuk, maar de meeste moderne servo's hebben dat niet. En vroeger waren tacho's ook nog niet ongebruikelijk, samen met een encoder voor de besturing.

Moderne servo's hebben vaak gewoon encoders, meestal incrementele, soms absoluut, nog somser multiturn. Keuze genoeg dus. En ze zijn vaak uitgerust met extra commutatiesporen.