Die in Absatz 1 Buchstabe b genannten Anforderungen gelten nicht für die Berechnung der Leistungssumme.

Fanuc A06B-6087-H137 | Alpha Netzteilmodul PSM-37 — 43kW, 200–230V AC 3-phasig, 150A Eingang, 283–325V DC Bus, Aktive Rückspeisung, CNC 16i / 18i / 21i

Übersicht

Das Fanuc A06B-6087-H137 ist das PSM-37 — das 43kW Dauerleistung-Netzteilmodul der Alpha-Serie A06B-6087. Es nimmt die obere Mitte des Alpha-PSM-Bereichs ein, positioniert über dem PSM-26 (29,8kW) und PSM-30 (36kW) und unter dem PSM-45 und PSM-55.

Diese Leistungsklasse bedient einen spezifischen Bedarf: Maschinen, die groß genug sind, um gleichzeitig eine Hochleistungsspindel und mehrere Servoachsen zu benötigen, aber nicht so groß, dass sie das physisch größere 300mm breite PSM-45-Gehäuse erfordern. 

Das PSM-37 liefert seine 43kW in ein 150mm breites Modul — die gleiche Grundfläche wie das PSM-15 und PSM-26 —, was eine wichtige Überlegung für den Schrankplatz bei großen Bearbeitungszentren ist, bei denen das Volumen des elektrischen Schranks begrenzt ist.

Bei 150A Nenneingangsstrom bei 200V ist das PSM-37 das größte Modul der Familie A06B-6087, das das 150mm breite Gehäuse beibehält.

Dies ist wichtig für Maschinenbauer und Retrofit-Ingenieure, da das PSM-37 ein PSM-15, PSM-26 oder PSM-30 im selben Schranksteckplatz ohne mechanische Modifikation ersetzen kann — die Module teilen sich die gleiche Montageanordnung und DC-Bus-Anschlusskonfiguration. Wenn die Spindel- oder Achslast einer Maschine mehr Leistung erfordert, als ein PSM-26 oder PSM-30 liefern kann, ist das PSM-37 der nächste Schritt nach oben, ohne die physische Anordnung des Antriebsgestells zu ändern.

Die drei IGBT-Transistormodule im PSM-37 sind für die aktive Rückspeisefunktion verantwortlich, die die PSM-Familie von der PSMR (Widerstands-Entladung) Alternative unterscheidet. Wenn Servo- und Spindelmotoren abbremsen, fließt ihre kinetische Energie zurück zum DC-Bus.

Der aktive Fronteingang des PSM-37 erkennt die steigende Bussspannung und schaltet seine IGBT-Stufe um, um die zurückgespeiste Energie in die dreiphasige Wechselstromversorgung einzuspeisen, anstatt sie in Bremswiderstände abzuleiten.

Bei großen Bearbeitungszentren mit hoher Spindelträgheit und häufigen schnellen Werkzeugwechseln reduziert diese Rückspeisefunktion die thermische Belastung im elektrischen Schrank über eine volle Produktionsschicht hinweg erheblich.

Der A06B-6087-H137 wird am häufigsten in großformatigen Bearbeitungszentren, Drehzentren mit angetriebenen Werkzeugen, 5-Achs-Bearbeitungssystemen und Mehrachsen-Transferlinienanlagen eingesetzt — Anwendungen, die ein leistungsstarkes Spindelverstärkermodul mit drei oder mehr Servoachsenverstärkern kombinieren und eine gesamte gleichzeitige Leistungsabgabe erfordern, die die Kapazität der PSM-26-Klasse erreicht oder überschreitet.

Schlüsselspezifikationen

PSM-37 in der Alpha-Leistungsklassen-Hierarchie

Die Serie A06B-6087 reicht vom PSM-15 (17,5kW, 63A) bis zum PSM-55 (63kW+), wobei das PSM-37 das leistungsstärkste Modul ist, das noch in das 150mm-Chassis passt.

Das Verständnis der Position des PSM-37 in dieser Hierarchie ist direkt relevant für Auswahl- und Austauschentscheidungen.

Wenn eine Maschine, die ein PSM-26 betreibt, häufig AL01-Überstromalarme unter starker gleichzeitiger Achslast erfährt — ein Symptom dafür, dass das PSM nahe oder an seiner Dauerstromgrenze betrieben wird —, ist ein Upgrade auf das PSM-37 im selben physischen Modulsteckplatz eine praktikable und unkomplizierte Lösung.

Die zusätzliche Dauerleistung von 13kW (43kW vs. 29,8kW) und die höhere Eingangsstrombelastbarkeit (150A vs. 106A) des PSM-37 bieten eine sinnvolle Reserve gegen die Überlastbedingung, ohne Änderungen am Antriebsgestell oder der DC-Bus-Verkabelung vornehmen zu müssen.

Umgekehrt, wenn ein PSM-37 in einer Maschine ausfällt, die gut innerhalb ihrer 43kW-Kapazität betrieben wurde, und ein PSM-26 die einzig verfügbare Ersatzoption ist, kann das PSM-26 in einer Maschine, deren tatsächlicher gleichzeitiger Leistungsbedarf innerhalb von 29,8kW liegt, ausreichend funktionieren — eine nützliche Notfalloption, die in Betracht gezogen werden kann, während das richtige PSM-37 beschafft wird.

Wärmemanagement bei 150A

Die Verarbeitung von 150A AC-Eingangsstrom bei gleichzeitiger Einhaltung des geregelten DC-Busses im Bereich von 283–325V erzeugt erhebliche Wärme in den drei IGBT-Transistormodulen.

Das thermische Design des PSM-37 verwendet den gleichen Drei-Wege-Ansatz wie die kleineren Module der A06B-6087-Familie: Der externe Rippenkühler leitet Wärme von den Montageflächen der IGBT-Module nach außen an die Umgebungsluft ab; der externe Lüfter treibt Luft durch die Kühlrippen; und der interne Lüfter sorgt für Luftzirkulation im Modulgehäuse, um Hotspots auf der Steuerkarte und der Verdrahtungsplatine zu vermeiden.

Die 150mm Modulbreite wird bei der PSM-37 Leistungsklasse teilweise aufgrund des thermischen Engineerings erreicht — die Fläche des Rippenkühlers muss groß genug sein, um die bei 150A Eingangsstrom erzeugte Wärme abzuleiten, ohne die Transistor-Sperrschichttemperaturen unter ungünstigsten Umgebungsbedingungen über die Nenngrenze zu erhöhen.

Das PSM-45 und höher erfordern ein breiteres Gehäuse (300mm), da der Übergang zu 185A+ Eingangsstrom eine größere Kühlkörperoberfläche erfordert, als das 150mm-Chassis aufnehmen kann.

Bei 150A Eingangsstrom erfordert die vorgeschaltete Versorgungsschaltung des PSM-37 eine sorgfältige Dimensionierung.

Ein 200A Leistungsschalter (thermomagnetischer Typ mit geeigneter Zeit-Strom-Kennlinie für den Einschaltstromstoß) ist die typische Mindestbewertung. Kabelquerschnitte für 150A Dauerstrom bei der Umgebungstemperatur der Installation und der Leitungsfüllung müssen gemäß den relevanten elektrischen Normen berechnet werden.

Der empfohlene AC-Drosselspule hilft, den Einschaltstrom beim Start zu begrenzen und die harmonische Verzerrung zu dämpfen, die der Gleichrichter-Fronteingang sonst in die Stromversorgung einspeisen würde.

Interne Platinen und wartungsfähige Komponenten

Die interne Architektur des PSM-37 folgt der gleichen Servicephilosophie wie der Rest der A06B-6087-Serie: Die Transistormodule, beide Lüfter, DC-Bus-Sicherungen und der Akkupack sind als separate Ersatzteile erhältlich.

Die drei internen IGBT-Transistormodule haben eine andere Spezifikation als die in den kleineren PSM-15 und PSM-26 — es handelt sich um höher bewertete Einheiten, die für die 150A-Eingangsklasse geeignet sind. 

Die Verdrahtungsplatine (A20B-1006-0472 oder A20B-2902-0390 bei einigen Revisionen) und die Steuerkarte (A16B-2202-042x) sind die nicht trennbaren Platinen; wenn eine davon über eine Reparatur auf Komponentenebene hinaus ausfällt, erfordert das Modul einen Austausch oder eine spezialisierte Platinenreparatur.

FAQ

F1: Kann das A06B-6087-H137 PSM-37 ein defektes PSM-26 (A06B-6087-H126) direkt im selben Antriebsgestell ersetzen?

Ja, in Bezug auf die physische Montage und den DC-Bus-Anschluss. Das PSM-37 und das PSM-26 teilen sich das gleiche 150mm breite Chassis-Format und die gleichen DC-Bus-Anschlusspunkte, so dass das PSM-37 das PSM-26 physisch im selben Gestellsteckplatz ohne mechanische Modifikation ersetzt.

Das PSM-37 versorgt die vorhandenen Alpha-SVM- und SPM-Module, die an den Bus angeschlossen sind.

Wenn die Maschine vor dem Ausfall innerhalb der 29,8kW-Kapazität des PSM-26 betrieben wurde, bietet die zusätzliche 43kW-Reserve des PSM-37 eine komfortable Marge — es besteht kein Risiko, ein höher bewertetes PSM für ein System mit geringerer Nachfrage zu verwenden. Stellen Sie sicher, dass die vorgeschaltete Versorgungsschaltung des PSM 150A liefern kann, bevor Sie es einschalten.

F2: Welche Fehlerbedingungen lösen speziell AL01 auf dem PSM-37 aus und wie unterscheidet sich dies von der PSM-15-Klasse?

Auf dem PSM-37 (und anderen Einheiten der PSM-15 bis PSM-30 Klasse) zeigt AL01 einen Überstrom im Haupt-AC-Eingangskreis an — der dreiphasige Strom, der vom Gleichrichterabschnitt gezogen wird, hat den Schutzschwellenwert überschritten. Dies ist die gleiche Bedeutung wie beim PSM-15.

Unterscheiden Sie dies von AL01 auf den kleineren PSM-5.5 und PSM-11 Einheiten, wo AL01 einen internen IPM-Fehler anzeigt. Für das PSM-37 beginnt die Diagnose von AL01 mit der dreiphasigen Versorgung: Prüfen Sie die Spannungsbalance über alle drei Phasen, inspizieren Sie die Eingangssicherungen und die AC-Drosselspule und vergewissern Sie sich, dass kein Kurzschluss im DC-Bus oder in den nachgeschalteten Verstärkermodulen vorhanden ist.

Wenn der Alarm weiterhin besteht, während alle SVM- und SPM-Module vom Bus getrennt sind, liegt der Fehler intern im PSM-37.

F3: Die Handbuchnummer des PSM-37 ist B-65162 — deckt dieses Handbuch auch das PSM-26 und PSM-45 ab?

Ja. Das Fanuc-Handbuch B-65162 deckt die gesamte Serie der Alpha-Netzteilmodule A06B-6087 ab, einschließlich der PSM-15, PSM-26, PSM-30, PSM-37, PSM-45 und PSM-55.

Alarmcodes, Schaltpläne, Komponentenlayouts und Inbetriebnahmeverfahren, die in B-65162 dokumentiert sind, gelten für die gesamte Familie, mit spezifischen Hinweisen, wo das Verhalten je nach Modulklasse abweicht.

Diese gemeinsame Dokumentation ist einer der praktischen Vorteile der A06B-6087-Familie für Wartungsingenieure, die an mehreren Maschinengrößen arbeiten.

F4: Ist eine externe Zwangskühlung für das PSM-37 erforderlich, oder übernimmt das eingebaute Lüftersytem die gesamte Wärmemanagement?

Das PSM-37 ist durch sein eingebautes Lüftersytem selbstkühlend — es ist keine externe Zwangsluftzufuhr zum Modul erforderlich.

Der externe Lüfter (A90L-0001-0335/B) saugt Umgebungsluft von außerhalb des Moduls über den externen Kühlkörper an; die einzige Anforderung ist, dass der elektrische Schrank eine ausreichende Luftzirkulation über die Außenflächen des Moduls gewährleistet. 

Die Umgebungstemperatur des Schranks muss innerhalb des angegebenen Betriebsbereichs des Moduls (typischerweise 0–55°C) bleiben und die Schrankluft darf nicht rezirkuliert werden — die Schranktemperatur steigt, wenn heiße Abluft wieder in den Einlass gesaugt wird.

Das PSM-45 und PSM-55 erfordern im Gegensatz dazu eine kanalgeführte externe Zwangskühlung zusätzlich zu ihren eingebauten Lüftern, was einer der Gründe ist, warum das PSM-37 speziell als Grenze des selbstkühlenden Modulbereichs hervorgehoben wird.

F5: Welche CNC-Serien und Alpha-Verstärkerfamilien sind mit dem DC-Bus des PSM-37 kompatibel?

Das PSM-37 liefert den DC-Bus für die gesamte Palette der Alpha-Serie SVM-Servo-Verstärkermodule (A06B-6079, A06B-6096 FSSB-Familien) und SPM-Spindel-Verstärkermodule (A06B-6088, A06B-6102 Familien), die mit den Fanuc Steuerungen der Serien 0-D, 15, 16i, 18i und 21i verwendet werden.

Diese gleiche Alpha-Netzteilgeneration ist nicht kompatibel mit den Alpha i (A06B-6114 SVM) oder Beta i Serie Antriebssystemen, die die A06B-6110 aiPS Netzteilgeneration verwenden.

Jede Maschinenkonfiguration, die Alpha-Verstärker (betrieben vom A06B-6087 PSM-Familie) mit Alpha i-Verstärkern (die die A06B-6110 aiPS benötigen) mischt, kann nicht denselben DC-Bus teilen.