נגישות

שיפורים טכניים במנועי Lexium MDrive

צביון אורי, מנהל טכני
 

היצרנית,Schneider Electric Motion USA   לשעבר IMS, יצאה עם דור חדש של מנועי צעד מוכללים, סדרת LMD) Lexium MDrive). הסדרה פותחה כדי לתת מענה למספר בעיות שהתגלו במהלך השנים במנועיMDRIVE  מהסדרה הראשונה. הקשיים העיקרים שהתגלו במנועי הMDRIVE-  הם: קשיים בתקשורת, בעיות I/O. קשיי חיבור מנוע וניתוק מתח DC תוך כדי תנועה.

קשיים בתקשורת

הגורם – זרם יתר על מעגל התקשורת עקב מחזור זרמים CURRENT LOOP . בחיבור של מספר יחידות עם תקשורת משותפת PARTY MODE, לעיתים מתנתק הקו החוזר של מתח ההזנה, שעלול לסגור את מעגל הזרם דרך האדמה, לגרום לזרם גבוה על רכיבי התקשורת ולפגוע בהם. 
 
 

הפתרון בסדרת LMD החדשה הוא פיתוח הפרדה גלוונית בין האדמה של אספקת המתח לאדמה של התקשורת, כך שלא יתאפשר מעבר זרם דרך מעגל התקשורת.

 
 

בעיות ב- I/O

הבעיה נגרמה מאדמה משותפת למתח האספקה ול- I/O.
 
 
1 - במצב תקין לא קיימת בעיה
2 - כאשר אדמת מתח האספקה מתנתקת הזרם נסגר דרך ה-  I/O ועלול לגרם לפגיעה במעגל. 
 
הפתרון לבעיה בסדרת ה- LMD החדשה הוא הפרדה גלוונית בין האדמה של אספקת המתח לאדמת ה- I/O.
 
 

קשיים בחיבור המנוע

הגורם העיקרי לקשיים בחיבור נובע מתנועות מקרוניות במהלך פעולת המנוע. התנועות משפשפות את המגעים והופכות אותם לרופפים, מה שמקשה את החיבור למנוע. על מנת למצוא פתרון לקושי בחיבור נעשה מחקר בו נבדקה המערכת בבדיקת הרעדה בזרם של 11 אמפר. המנוע נפל לאחר שעתיים וחצי של פעילות, ניתן לראות בתמונה את ההתחממות בין הפין לתושבת.

 
  

Schneider Electric Motion חקרה את הנושא ופיתחה פתרונות לבעיית החיבור. תהליך הפיתוח עבר שני שלבים מהותיים. בשלב הראשון עברו לייצור פינים מתרכובות חומר עמידה בשחיקה. הפינים בתרכובות החדשה שיפרו תוצאות משמעותית, משעתיים וחצי של פעילות המנוע הגיע ל- 16.5 שעות פעילות לפניי נפילת המערכת.מהנדסי היצרנית לא הסתפקו ביכולות מוגבלות ופיתוחו פתרון נוסף- ייצור פינים ותושבות מזהב. התוצאות לא איחרו לבוא, טמפרטורת המערכת פחתה ב- 25 מעלות צלזיוס מהגרסאות הקודמות של המנוע. הניסוי הופסק לאחר שהמנוע עבד ברצף ללא תקלות במשך 113 שעות.

 

ניתוק מתח DC בתנועה

ניתוק מתח DC בתנועה גרם לשני נזקים עיקריים: תופעת Inrush שגורמת לקפיצת זרם כשהקבלים נטענים ופריקה השראתית בניתוק הזרם שגורמת לקפיצת זרם. ככל שמתח העבודה גבוהה יותר כך הנזקים משמעותיים יותר. הפתרונות שפותחו לסדרת המנועים MDrive הוא שימוש במעגל חיצוני, DPM75, שמגן נגד ניתוק מתח ה DC. ואילו בסדרת המנועים LMD הוסיפו את אותו מעגל הגנה, ה- DPM75, כחלק אינטגרלי בתוך המנוע.
 
 

Schneider Electric Motion לא עצרה בפיתוח פתרונות לקשיים הקיימים ופיתחה שורה של שיפורים נוספים למנוע.

 

מחברים לסדרת MDRIVE 

בסדרה הקודמת חווינו מספר מגבלות במחברים למנוע כגון:
- מחבר כוח לא מאובטח שהצריך שימוש בכלים מיוחדים ללחיצת המחבר
- מחבר תקשורת לא מוגן מרעשים בדגם IDC או לא נוח ליצור בדגם friction lock
- מחבר תקשורת לא ניתן לנעילה.
הפתרונות שפותחו לסדרת LMD כוללים מחבר כוח מחובר בעזרת ברגים לגוף המנוע, חיבור הברגה לחוט המתח, מחברי I/O מסוג נעילת קפיץ (spring lock) ומחבר תקשורת מסוג DB9.
 

רעשים חשמליים בסדרת MDRIVE

צלעות הקירור של מנוע ה-MDRIVE  אינן מחוברות לגוף המנוע וגורמות להעדר סיכוך, העדר הגנה מרעשיEMI  חיצונים ומניעת הפרעה של רעשי EMI הנוצרים מפעולת המנוע. בסדרת ה- LMD חוברו צלעות הקירור חשמלית לגוף המנוע, פעולה שמבטיחה הגנה מרעשי EMI חיצונים, מאריק רעשים פנימיים ומספק תאימות לתקן CE ללא צורך בהתאמות חיצוניות. בנוסף לחיבור הצלעות, הוסף בורג הארקה חיצוני על צלעות הקירור למקרים בהם המנוע אינו מוארק דרך המערכת.
 

תקשורת בסדרת MDrive

תקשורת ה- SPI בדגמי מנוע דרייבר ומנוע דרייבר עם בקרת מהירות הכילו פרוטוקולי תקשורת לא סטנדרטים ולא היה להם מתאם תקשורת חלופי. בנוסף, בדגמי המנוע עם בקר התקשורת הטורית לא תמכה ב- 64 bit ולא תמכה במערכות הפעלה נוספות ל- Windows .
Schneider Electric Motion פיתחו פתרונות ל- LMD: מתאם תקשורת אחד טורי לכל סוגי ה-LMD  ומתאם חדש MD-CC404-000 התומך ב 64bit  ובמערכות הפעלה כגון MAC  ו- LINUX.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
צביון אורי, מנהל טכני
 

 

היצרנית,Schneider Electric Motion USA   לשעבר IMS, יצאה עם דור חדש של מנועי צעד מוכללים, סדרת LMD) Lexium MDrive). הסדרה פותחה כדי לתת מענה למספר בעיות שהתגלו במהלך השנים במנועיMDRIVE  מהסדרה הראשונה. הקשיים העיקרים שהתגלו במנועי הMDRIVE-  הם: קשיים בתקשורת, בעיות I/O. קשיי חיבור מנוע וניתוק מתח DC תוך כדי תנועה.

 

 
 

 

קשיים בתקשורת
 
הגורם – זרם יתר על מעגל התקשורת עקב מחזור זרמים CURRENT LOOP . בחיבור של מספר יחידות עם תקשורת משותפת PARTY MODE, לעיתים מתנתק הקו החוזר של מתח ההזנה, שעלול לסגור את מעגל הזרם דרך האדמה, לגרום לזרם גבוה על רכיבי התקשורת ולפגוע בהם. 
 
 

 

הפתרון בסדרת LMD החדשה הוא פיתוח הפרדה גלוונית בין האדמה של אספקת המתח לאדמה של התקשורת, כך שלא יתאפשר מעבר זרם דרך מעגל התקשורת.

 

 
 
 

 

בעיות ב- I/O
 
הבעיה נגרמה מאדמה משותפת למתח האספקה ול- I/O.
 
 
1 - במצב תקין לא קיימת בעיה
2 - כאשר אדמת מתח האספקה מתנתקת הזרם נסגר דרך ה-  I/O ועלול לגרם לפגיעה במעגל. 
 
הפתרון לבעיה בסדרת ה- LMD החדשה הוא הפרדה גלוונית בין האדמה של אספקת המתח לאדמת ה- I/O.
 
 

 

קשיים בחיבור המנוע
 

 

הגורם העיקרי לקשיים בחיבור נובע מתנועות מקרוניות במהלך פעולת המנוע. התנועות משפשפות את המגעים והופכות אותם לרופפים, מה שמקשה את החיבור למנוע. על מנת למצוא פתרון לקושי בחיבור נעשה מחקר בו נבדקה המערכת בבדיקת הרעדה בזרם של 11 אמפר. המנוע נפל לאחר שעתיים וחצי של פעילות, ניתן לראות בתמונה את ההתחממות בין הפין לתושבת.

 

 
 
 
 

 

Schneider Electric Motion חקרה את הנושא ופיתחה פתרונות לבעיית החיבור. תהליך הפיתוח עבר שני שלבים מהותיים. בשלב הראשון עברו לייצור פינים מתרכובות חומר עמידה בשחיקה. הפינים בתרכובות החדשה שיפרו תוצאות משמעותית, משעתיים וחצי של פעילות המנוע הגיע ל- 16.5 שעות פעילות לפניי נפילת המערכת.מהנדסי היצרנית לא הסתפקו ביכולות מוגבלות ופיתוחו פתרון נוסף- ייצור פינים ותושבות מזהב. התוצאות לא איחרו לבוא, טמפרטורת המערכת פחתה ב- 25 מעלות צלזיוס מהגרסאות הקודמות של המנוע. הניסוי הופסק לאחר שהמנוע עבד ברצף ללא תקלות במשך 113 שעות.

 

 
 

 

ניתוק מתח DC בתנועה
 
ניתוק מתח DC בתנועה גרם לשני נזקים עיקריים: תופעת Inrush שגורמת לקפיצת זרם כשהקבלים נטענים ופריקה השראתית בניתוק הזרם שגורמת לקפיצת זרם. ככל שמתח העבודה גבוהה יותר כך הנזקים משמעותיים יותר. הפתרונות שפותחו לסדרת המנועים MDrive הוא שימוש במעגל חיצוני, DPM75, שמגן נגד ניתוק מתח ה DC. ואילו בסדרת המנועים LMD הוסיפו את אותו מעגל הגנה, ה- DPM75, כחלק אינטגרלי בתוך המנוע.
 
 

 

Schneider Electric Motion לא עצרה בפיתוח פתרונות לקשיים הקיימים ופיתחה שורה של שיפורים נוספים למנוע.
 
 

 

מחברים לסדרת MDRIVE 
 
בסדרה הקודמת חווינו מספר מגבלות במחברים למנוע כגון:
- מחבר כוח לא מאובטח שהצריך שימוש בכלים מיוחדים ללחיצת המחבר
- מחבר תקשורת לא מוגן מרעשים בדגם IDC או לא נוח ליצור בדגם friction lock
- מחבר תקשורת לא ניתן לנעילה.
הפתרונות שפותחו לסדרת LMD כוללים מחבר כוח מחובר בעזרת ברגים לגוף המנוע, חיבור הברגה לחוט המתח, מחברי I/O מסוג נעילת קפיץ (spring lock) ומחבר תקשורת מסוג DB9.
 

 

רעשים חשמליים בסדרת MDRIVE
 
צלעות הקירור של מנוע ה-MDRIVE  אינן מחוברות לגוף המנוע וגורמות להעדר סיכוך, העדר הגנה מרעשיEMI  חיצונים ומניעת הפרעה של רעשי EMI הנוצרים מפעולת המנוע. בסדרת ה- LMD חוברו צלעות הקירור חשמלית לגוף המנוע, פעולה שמבטיחה הגנה מרעשי EMI חיצונים, מאריק רעשים פנימיים ומספק תאימות לתקן CE ללא צורך בהתאמות חיצוניות. בנוסף לחיבור הצלעות, הוסף בורג הארקה חיצוני על צלעות הקירור למקרים בהם המנוע אינו מוארק דרך המערכת.
 

 

תקשורת בסדרת MDrive
 
תקשורת ה- SPI בדגמי מנוע דרייבר ומנוע דרייבר עם בקרת מהירות הכילו פרוטוקולי תקשורת לא סטנדרטים ולא היה להם מתאם תקשורת חלופי. בנוסף, בדגמי המנוע עם בקר התקשורת הטורית לא תמכה ב- 64 bit ולא תמכה במערכות הפעלה נוספות ל- Windows .
Schneider Electric Motion פיתחו פתרונות ל- LMD: מתאם תקשורת אחד טורי לכל סוגי ה-LMD  ומתאם חדש MD-CC404-000 התומך ב 64bit  ובמערכות הפעלה כגון MAC  ו- LINUX.
 

 

 

 

 
© 2017 כל הזכויות שמורות לאבירי טכנולוגיות בע"מ