Les erreurs d'installation les plus courantes des servovariateurs selon 200 ingénieurs

Nous faisons tous des erreurs. Même les personnes qui travaillent avec des servomoteurs depuis plus de dix ans font des erreurs. Je l'ai même vu se produire d'innombrables fois dans nos propres laboratoires. Je dois admettre que j'ai fait des erreurs lors de la mise en place de servomoteurs à un nombre non nul d'occasions. Il n'est donc pas surprenant que nos clients rencontrent également des difficultés de temps en temps et demandent de l'aide.

Pour faciliter l'installation de votre prochain servomoteur, nous avons demandé à plus de 200 ingénieurs en contrôle du mouvement quels étaient les problèmes les plus courants rencontrés par les utilisateurs lors de l'installation de servomoteurs. Voici les quatre principaux domaines dans lesquels les choses peuvent mal tourner.

  • Ne pas lire les fiches techniques et les manuels du matériel
  • Câblage
  • Configuration
  • Problèmes de système

Partie de la fiche technique du servomoteur

Chaque fiche technique contient des informations essentielles, telles que les fonctions des broches.

Ne pas lire les fiches techniques et les manuels du matériel

Cela semble évident, mais 30% de nos répondants ont déclaré que leur problème le plus courant était que les clients ne lisaient tout simplement pas les fiches techniques et les manuels de matériel. Ce n'est pas bon.

Il existe de nombreuses erreurs de câblage et de configuration spécifiques qui peuvent résulter du fait de ne pas lire les documents d'instruction, et nous les examinerons plus en détail ultérieurement, mais il s'agit là d'un conseil général :

VEUILLEZ LIRE LES DOCUMENTS QUE NOUS VOUS REMETTONS.

Vous pouvez trouver la fiche technique de chaque produit et les manuels matériels appropriés sur la page détaillée du produit.

Câblage

55% des personnes interrogées ont cité des problèmes qui relèvent du câblage. Les erreurs de câblage sont incroyablement courantes et entraînent souvent un dysfonctionnement du système ou son arrêt complet. Une simple erreur de câblage peut être le catalyseur qui pousse un ingénieur à la limite de sa santé mentale.

Connexions manquées

Certains cas d'erreur de câblage sont liés à la procédure. Un client peut ne pas voir qu'il doit brancher une alimentation séparée pour les lecteurs qui nécessitent une alimentation logique séparée, ou il peut ne pas tirer les broches d'inhibition à la masse sur les lecteurs avec une logique d'inhibition inversée.

De telles situations peuvent être évitées en consultant, une fois encore, la fiche technique et le manuel du matériel.

"Vérifiez les bases. Alimentation logique (si nécessaire) et câblage. Vérifiez que l'alimentation est appliquée. Vous vous sentirez peut-être idiot, mais vous vous sentirez encore plus idiot si vous passez une heure à vous taper la tête contre le mur puis revenez pour vérifier les bases, et que c'était en fait un problème de base."

- Nash Dingman, ADVANCED Contrôles de mouvement

Vérifiez le câblage du servomoteur

Mais parfois, vous suivez toutes les étapes et quelque chose ne fonctionne toujours pas. Il est possible que vous ayez mélangé deux fils ou que vous ayez fait une erreur de calcul sur le panneau à broches. Ces types d'erreurs de câblage peuvent être particulièrement frustrants car il peut être difficile de trouver où vous vous êtes trompé. Si vous avez vérifié deux fois le manuel du matériel, trois fois la fiche technique et que vous vous êtes tapé la tête contre votre bureau pendant au moins 7 minutes, il est peut-être temps de faire appel à une autre paire d'yeux pour examiner votre installation.

 

"Demandez à quelqu'un d'autre de vérifier le câblage pour vous, il est parfois difficile de repérer nos propres erreurs de câblage."

- Nicolas Cantin, Electromate

Mauvaises connexions

Nous avons parlé des connexions manquées, mais qu'en est-il des connexions qui ne sont tout simplement pas bien faites ? Il peut s'agir de quelque chose d'aussi simple qu'une broche mal sertie, une vis de connecteur non serrée, ou toute autre chose qui entraîne une connexion électrique de mauvaise qualité ou qui échoue. Environ 20% de nos répondants ont déclaré que les connexions desserrées étaient parmi les sources d'erreur les plus courantes qu'ils ont rencontrées avec les clients.

J'ai rencontré ce problème avec l'une de nos unités de lancement de billes. Nous avons une démo vraiment cool et accrocheuse où nous lançons un roulement à billes de 1 pouce dans un anneau tournant puis nous l'attrapons (vous pouvez le voir dans la vidéo). Lors d'un salon professionnel, l'un des moteurs linéaires a commencé à dépasser sa position et à heurter le cadre. Le problème était intermittent et totalement imprévisible, il fonctionnait pendant quelques minutes puis SLAM ! Il s'est écrasé. C'était non seulement frustrant pour nous, mais aussi totalement embarrassant.

Nous ne pouvions pas comprendre ce qui se passait, alors nous avons arrêté la démo et l'avons ramenée au bureau.

Nous avons fini par démonter l'appareil pour essayer de comprendre pourquoi cela se produisait. Nous avons essayé d'ajuster la résolution du codeur, nous avons essayé d'ajuster les limites de courant, nous avons essayé pendant des semaines de résoudre le problème. Il s'est avéré que les câbles de phase du moteur étaient simplement connectés de manière trop lâche. Quelques tours de vis sur un connecteur Phoenix nous auraient épargné des semaines de stress.

"Je reviens tout de suite, je dois aller crier et pleurer dans mon bureau pendant quelques minutes."

- moi

La morale de cette histoire est que, même si tout semble bon à première vue, tirez légèrement sur tous vos câbles pour vous assurer qu'ils sont bien fixés. Si votre système fonctionne parfois mais pas tout le temps, il y a de fortes chances que vous ayez un fil desserré.

Mauvais phasage du moteur

phases du moteur du servomoteur

Veillez à vérifier les 6 combinaisons pour les phases du moteur (câbles blanc, brun et bleu dans ce cas).

En parlant de phases de moteur, assurez-vous que vos câbles de phase de moteur sont branchés dans le bon ordre lorsque vous utilisez un servomoteur triphasé, car oui, c'est vraiment important. Si vous utilisez une combinaison de phases moteur incorrecte, le moteur risque de fonctionner avec un faible couple, voire de ne pas fonctionner du tout.

Avec un lecteur analogique, vous devrez vérifier manuellement chacune des six combinaisons pour être sûr de trouver celle qui fonctionne le mieux.

Et oui, vérifiez les six. Peu importe si vous pensez avoir trouvé au troisième essai, vérifiez les six. Il y a souvent une combinaison qui semble fonctionner correctement mais qui n'est pas la meilleure. Vérifiez. Toutes. Six.

Pour les lecteurs numériques, le travail est un peu plus facile. Vous pouvez simplement utiliser DriveWare ou la détection de phase de ACE pour la première configuration.

Mauvaises pratiques en matière de CEM

Un autre type de problème de câblage souvent négligé est celui des mauvaises pratiques de compatibilité électromagnétique (CEM). De mauvaises pratiques en matière de CEM ne risquent pas d'empêcher le fonctionnement d'un système, mais elles peuvent entraîner des interférences électromagnétiques (IEM), également connues sous le nom de bruit électrique, qui nuisent aux performances.

Il existe de nombreuses mesures à prendre pour réduire l'IME, mais les personnes interrogées ont cité ces mesures comme étant celles que les clients oublient souvent.

  • Les fils positifs et négatifs d'un même circuit doivent être enroulés par paires torsadées afin de réduire les champs électromagnétiques en s'annulant mutuellement.
  • Votre entraînement et l'ensemble du système électrique doivent être correctement mis à la terre.
  • Vos câbles de communication doivent être blindés sur la majeure partie de leur longueur.

Vous trouverez d'autres pratiques pour réduire l'IEM que vous pouvez suivre dans la vidéo ci-dessous.

Configuration

L'installation d'un servomoteur n'est pas comme l'ajout de RAM ou d'une nouvelle carte graphique dans un PC. Les servomoteurs doivent être configurés pour votre système afin de fonctionner correctement, et beaucoup de gens ne le réalisent pas.

"Ils s'attendent à pouvoir les sortir de la boîte, les brancher et les faire fonctionner dans leur application. Nous savons tous que ce n'est ni pratique ni possible".

- Jim Meek, Groupe de soutien à l'automatisation

Un tiers des répondants ont cité des problèmes relevant de la catégorie de la configuration.

Mauvais réglage

Réglage de la boucle de vitesse d'un servomoteur numérique

Réglage de la boucle de vitesse dans DriveWare à l'aide d'un oscilloscope numérique.

Dans 99% des cas au moins, les gains par défaut d'un servomoteur numérique ne correspondent pas aux besoins de votre système, car chaque système a des propriétés inertielles et des exigences de couple/vitesse/position différentes.

Au minimum, un servomoteur doit être réglé sur la boucle de courant afin d'obtenir un mouvement dans votre système. Pour les commandes numériques, le réglage de la boucle de courant est une étape nécessaire avant d'effectuer l'Auto-Commutation dans DriveWare ou ACE. N'attribuez pas non plus des gains aléatoires ; utilisez un oscilloscope comme indiqué dans le guide de démarrage rapide (une fois encore, lisez les documents d'instruction) et travaillez méthodiquement.

D'un autre côté, vous ne voulez pas non plus surrégler votre lecteur. Si vous réglez la boucle de courant de manière trop agressive, vous risquez de surcharger votre système et de provoquer des bruits audibles excessifs.

N'essayez pas non plus d'accorder les boucles dans le désordre. Réglez toujours la boucle de courant en premier, puis la boucle de vitesse, puis la boucle de position.

Ne pas exécuter AutoComm

Je viens de mentionner que de nombreux utilisateurs tentent d'exécuter AutoComm (Auto-Commutation) avant de régler la boucle actuelle, mais ce qui est sans doute pire, c'est de ne pas exécuter AutoComm du tout. Si votre entraînement est mal commuté, vous allez passer un mauvais moment, et vous allez rarement faire un meilleur travail de commutation manuelle qu'avec AutoComm.

Si vous utilisez un variateur numérique, veuillez utiliser AutoComm dans ACE ou DriveWare après avoir réglé la boucle actuelle. Cela vous rendra la vie beaucoup plus facile, je vous le promets.

Paramètres du moteur incorrects

Paramètres du moteur

Vérifiez que les paramètres de votre moteur sont corrects dans DriveWare ou ACE.

Pour les variateurs numériques, n'oubliez pas d'entrer les paramètres corrects du moteur dans le fichier de configuration dans DriveWare ou ACE.

Certains moteurs seront reconnus par le variateur et les paramètres seront remplis automatiquement, mais il est toujours important de vérifier que tout est correct.

Vous devez notamment vous assurer que vous utilisez la résolution correcte du codeur, surtout si le moteur n'utilise pas le codeur avec lequel il a été livré.

Les fabricants de moteurs mettent généralement les fiches techniques de leurs moteurs à disposition en ligne. Ces fiches techniques devraient contenir tous les paramètres corrects du moteur. Quelle surprise, nous vous suggérons de les lire.

Problèmes de système

Un servomoteur ne peut fonctionner aussi bien que le système dans lequel il se trouve. Le variateur peut être connecté et alimenté correctement, mais il ne vous servira pas à grand-chose si votre système n'est pas prêt à l'accueillir.

Inadéquation entre le moteur et le variateur

On n'utilise pas une voiture RC pour remorquer un bus et on n'utilise pas un moteur à réaction pour souffler des bougies d'anniversaire. Les servomoteurs doivent être dimensionnés (en termes de puissance) en fonction du moteur qu'ils entraînent.

"Comme les limites du contrôle du mouvement sont passées d'une approche centralisée (contrôleur intelligent et amplificateurs muets) à une approche plus décentralisée où la planification et le réglage du mouvement s'effectuent sur le variateur, une plus grande attention doit être accordée au dimensionnement. Une bonne connaissance de la charge, de l'inertie et des trajectoires prévues est nécessaire pour s'assurer que le variateur dispose de la bande passante pour contrôler et régler la charge selon les besoins. "

- Brian Prescott, Motion Control Products

Cela devrait être évident, mais nous voyons des clients qui essaient d'acheter ou d'utiliser des variateurs qui sont nettement sous-puissants pour leurs applications. Si votre variateur n'est pas suffisamment puissant, vous n'obtiendrez pas le couple ou la vitesse souhaités.

Les problèmes liés à l'utilisation d'un moteur surpuissant sont moins évidents, mais restent problématiques. Essayer de faire fonctionner un moteur de faible puissance avec un variateur de grande puissance n'est pas seulement un gros gaspillage d'argent, mais c'est aussi difficile.

Imaginez que vous faites fonctionner un servomoteur de 150 ampères à 4 ampères, vous allez avoir du mal à obtenir un contrôle précis, surtout si vous utilisez un contrôleur analogique. Le moindre changement de la commande d'entrée correspondra à un changement spectaculaire de la sortie.

Les moteurs ont des valeurs nominales de courant et de tension qui doivent être compatibles avec celles des servomoteurs sélectionnés. Si la puissance est trop faible, vous ne pourrez pas faire bouger le moteur. Si la puissance est trop élevée, le moteur sera brûlé.

Pour plus de conseils sur le choix d'un servomoteur adapté à votre moteur, lisez notre article intitulé 5 règles d'or pour le choix d'un servomoteur.

gros moteur petit servo drive

Votre variateur doit être suffisamment puissant pour le moteur de votre application.

Un servomoteur trop puissant avec un petit moteur

Vous ne voulez pas non plus d'un servomoteur qui soit incroyablement surpuissant pour votre moteur.

Inductance insuffisante

Inducteur

Si votre moteur ne répond pas à l'exigence d'inductance minimale, il est nécessaire de câbler des inductances aux phases du moteur.

Contrairement à la croyance populaire, l'inductance n'est pas l'ennemi. Certaines personnes se vantent d'avoir réduit leur inductance à presque zéro et nous sifflons entre nos dents car ce n'est pas l'objectif à atteindre. En fait, la plupart des servocommandes ont une inductance minimale requise.

Si l'inductance du moteur est trop faible, la boucle de courant devient instable et difficile à contrôler. La réponse oscillera et provoquera une surchauffe du moteur. Si votre moteur ou votre système a besoin d'une plus grande inductance, vous devrez peut-être ajouter des inductances aux câbles de phase du moteur.

Comparez l'inductance du moteur sur la fiche technique du moteur avec l'inductance de charge minimale sur la fiche technique du servomoteur et assurez-vous qu'elles sont compatibles. Si vous avez le choix entre deux moteurs, essayez de privilégier celui qui répond à l'exigence d'inductance de charge minimale, sinon vous devrez peut-être ajouter des inductances supplémentaires au moteur à faible inductance. Cela augmente le poids, prend de la place et augmente le coût.

Cela dit, il ne faut pas non plus exagérer l'inductance, car cela peut rendre la boucle de courant lente.

Contactez notre support technique si vous avez des inquiétudes afin que nous puissions évaluer votre système. La stabilité et l'efficacité de la boucle de courant sont déterminées par un certain nombre de facteurs, notamment l'inductance du moteur, la fréquence de commutation et la tension du bus.

Essayer de tout faire en même temps

servomoteur relié au moteur

Effectuez votre réglage initial avec le moteur déconnecté des autres tringleries.

Si vous avez un système mécanique complexe, il est déconseillé d'installer un servomoteur tout frais sorti de la boîte et d'essayer de faire la configuration et le réglage avec tout connecté. Cette façon de faire n'est pas seulement difficile, elle peut aussi être dangereuse. Vous ne voulez pas qu'un bras de robot mal réglé se mette à tourner de façon incontrôlée.

Déconnectez plutôt le moteur du reste du système et faites-le fonctionner seul avec le servomoteur. Oui, vous devrez probablement refaire le réglage une fois que vous aurez reconnecté le moteur au système mécanique, mais vous aurez un point de départ bien meilleur et plus sûr. Un mauvais réglage est gênant, mais c'est bien mieux que d'avoir tout le système en état d'emballement ou tournant dans le mauvais sens.

Des erreurs vont se produire lors de la configuration d'un servomoteur, et ces erreurs seront beaucoup moins conséquentes lorsque votre moteur sera déconnecté du reste du système mécanique.

Réflexions finales

Nous ne voulons jamais décourager les gens de poser des questions et de demander de l'aide. Ici, à ADVANCED Motion Controls, nous serons toujours là pour vous aider. C'est pourquoi nous disposons de notre portail d'assistance et d'une équipe d'assistance technique disponible pendant toutes les heures d'ouverture.

Cela dit, nous espérons que ce guide vous aidera à éviter certaines de ces erreurs courantes la prochaine fois que vous configurerez un servomoteur, et peut-être même que vous n'aurez pas besoin de notre aide.

S'il y a trois principaux points à retenir de ce blog, ils devraient être les suivants :

  1. Nous sommes tous humains, et même les experts en contrôle de mouvement font des erreurs.
  2.  

  3. Sérieusement, pour l'amour de tout ce qui est bon et décent dans ce monde, lisez les fiches techniques et les manuels de matériel de #$!&ing !
     
    Ecoutez, on a compris. Les manuels ne sont pas exactement fascinants à lire, mais allez, nous ne les faisons pas pour notre propre plaisir.
     
    Les manuels de matériel vous donnent des instructions d'installation pour différents groupes de servovariateurs, tandis que les fiches techniques donnent les brochages, les réglages des commutateurs et d'autres informations clés pour les modèles de variateurs individuels. Ensemble, ils devraient fournir à peu près tout ce que vous avez besoin de savoir sur la façon de câbler votre variateur dans votre système.
     
    Nous les mettons à votre disposition pour une bonne raison, et nous avons passé beaucoup de temps à travailler dessus pour les rendre aussi utiles que possible. Ils rendront votre processus de configuration et d'installation beaucoup plus facile, je vous le promets.
     
    LISEZ-LES. JE LE PENSE VRAIMENT.
  4.  

  5. Contactez notre support technique pour obtenir de l'aide. Ils sont toujours heureux de vous aider 🙂

 

par Jackson McKay, ingénieur marketing

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