Schemat elektryczny wytaczarki 2A622-2 na tyrystorach – napęd wrzeciona, diagnostyka, typowe usterki

Pytanie

Schemat elektryczny wytaczarki 2A622-2 na tyrystorach

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Oryginalny, pełny schemat elektryczny wytaczarki 2A622-2 (wersja na tyrystorach) zwykle jest częścią DTR tej maszyny i bywa trudno dostępny publicznie. Mogę pomóc odtworzyć schemat funkcjonalny (blokowy) oraz wskazać typowe rozwiązania i punkty pomiarowe dla napędu tyrystorowego wrzeciona i posuwów w 2A622-2, co w praktyce wystarcza do diagnostyki i napraw.
• Jeśli ma Pan/Pani zdjęcia szafy sterowniczej (front płytek, złącza, tabliczki znamionowe modułów mocy/sterowania), proszę je udostępnić – przygotuję dopasowany schemat ideowy i listę testów krok po kroku.

Kluczowe punkty:

• Napęd wrzeciona: 3-fazowy w pełni sterowany mostek tyrystorowy (B6C) + dławik szeregowy, silnik DC z oddzielnym wzbudzeniem.
• Sterowanie: synchronizacja z siecią, generator impulsów, transformatory impulsowe do bramek, pętle: prędkości (tachogenerator/EMF) i prądowa.
• Zasilanie pomocnicze: transformator wielosekcyjny dla logiki (+/−15 V, +24 V typowo) i prostownik niewysterowany dla wzbudzenia.
• Zabezpieczenia: szybkie bezpieczniki półprzewodnikowe, snubbery RC, nadzór dI/dt i dV/dt, ogranicznik prądu twornika.

Szczegółowa analiza problemu

• Rozwinięcie głównych aspektów

1. Topologia napędu wrzeciona (typowa dla 2A622-2):

• Sieć 3×380/400 V → wyłącznik główny + stycznik + bezpieczniki → transformator zasilający obwody sterowania → mostek tyrystorowy B6C (6×SCR na radiatorach) → dławik L (kilka mH, prąd znam. równy prądowi twornika) → twornik silnika DC.
• Wzbudzenie: osobny prostownik diodowy (jedno- lub trójfazowy) z rezystorem nastawczym; napięcie wzbudzenia stałe lub z ograniczoną regulacją.

2. Sterowanie tyrystorów:

• Synchronizacja fazowa: mały transformator trójfazowy dostarcza sygnały odniesienia (przejścia przez zero).
• Generator impulsów: analogowy przesuwnik fazy/wzmacniacze operacyjne; szerokość impulsów typ. 50–200 µs, prąd bramki 100–300 mA (dobierany do typu SCR).
• Separacja galwaniczna: transformatory impulsowe (po jednym na SCR).
• Snubbery RC przy każdym SCR: typowo 47–100 Ω szeregowo z 47–100 nF/1,6 kV (wartości orientacyjne – należy zweryfikować na płycie).
• Dodatkowe tłumienie: sieć RC lub RCD na zaciskach twornika oraz warystory między fazami sieci.

3. Pętle regulacyjne:

• Prędkość: tachogenerator DC na osi silnika (często 6–10 V/1000 obr/min; dokładną stałą należy odczytać z tabliczki). Napięcie tacho porównywane z zadanym (potencjometr pulpitowy).
• Pętla prądowa: pomiar na boczniku (kilka mΩ; sygnał 50–200 mV przy prądzie znamionowym) lub przekładniku prądowym; szybka ochrona I-limit.
• Kompensacje: I·R twornika, ewentualnie feed-forward napięcia sieci.

4. Posuwy:

• Spotykane dwie szkoły: (a) osobne mniejsze układy tyrystorowe DC dla napędów posuwów, (b) silniki AC 2-biegowe z przełączaniem uzwojeń i stycznikami – zależnie od konkretnej wersji 2A622-2. Bez dokumentacji należy zidentyfikować po tabliczkach silników i przekaźnikach KМ/KV w szafie.

• Teoretyczne podstawy

• Regulacja prędkości DC przez kąt zapłonu SCR: im mniejszy kąt α, tym wyższa średnia wartość napięcia DC; dławik L zapewnia prawie ciągły prąd twornika, zmniejszając tętnienia momentu.

• Stabilizacja prędkości: regulator prędkości (PI) nadrzędny nad pętlą prądową (szybką, zwykle P), klasyczna kaskada.

• Hamowanie: dynamiczne przez odcięcie mostka i dołączenie rezystora hamowania (jeśli przewidziano), lub przeciwprąd (rzadziej – mocno obciąża SCR i silnik).

• Praktyczne zastosowania (diagnostyka/naprawa)

• Minimalny zestaw pomiarowy: multimetr True-RMS, oscyloskop z sondą różnicową/kartą izolowaną, cęgi prądowe DC/AC, megomierz 500–1000 V.

• Punkty kontrolne:

  • Zasilanie logiki: +24 V, +/−15 V (lub +/−12 V w niektórych wykonaniach).
  • Synchronizacja: trzy przebiegi fazowe ~6–15 V AC z trafa synchronizacyjnego.
  • Tacho: napięcie proporcjonalne do obrotów, gładkie DC bez dużych tętnień.
  • Bocznik: narastanie napięcia przy rozruchu do progu ogranicznika prądowego.
  • Bramki SCR: serie impulsów względem odniesienia faz; brak impulsów na jednym z kanałów = pulsacja momentu/„szarpanie”.

Typowe objawy i przyczyny:

• Natychmiastowe wybicie bezpieczników: przebicie jednego z SCR (A–K zwarte) lub zwarcie na szynie DC/silniku.
• Brak regulacji, obroty „uciekają” do góry: przerwa w obwodzie tachogeneratora, zużyte szczotki tacho, zimne luty w dzielniku tacho.
• Nierówna praca: brak impulsów na 1–2 bramkach (uszkodzony transformator impulsowy, tranzystor sterujący, przerwa w złączu).
• Słaby moment: zanik/przygaszone wzbudzenie (sprawdzić prostownik wzbudzenia, uzwojenie i połączenia).

Aktualne informacje i trendy

• W praktyce serwisowej tych maszyn obecnie dominuje:
  • Retrofity napędu DC na nowoczesne cyfrowe sterowniki DC (z zachowaniem silnika) – łatwiejsza integracja, autodiagnostyka, lepsza ochrona SCR/IGBT.
  • Głębsze modernizacje: wymiana silnika DC na asynchroniczny/PM i falownik wektorowy (VFD) ze sprzężeniem z enkodera – zmniejszenie kosztów utrzymania i poprawa dynamiki.
• Dostęp do DTR: najczęściej poprzez firmy remontowe/handel dokumentacją do obrabiarek z byłego ZSRR; fora branżowe bywały pomocne w wymianie skanów (konieczna weryfikacja zgodności wersji).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Oznaczenia spotykane w szafach:
  • KМ – styczniki, KV/KА – przekaźniki, SF – wyłączniki krańcowe/bezpieczeństwa, FU – bezpieczniki, VD – diody, VS/VT – tyrystory/tranzystory, R/C/L – elementy RLC, BR – mostek.
• Typowe wartości orientacyjne:
  • Prąd twornika (w zależności od mocy silnika, często 20–150 A w tych wielkościach maszyn).
  • Dławik twornika: spadek 1–3 V/A przy prądzie znamionowym (wartość orientacyjna).
  • Snubber SCR: 47–100 nF/1,6–2 kV + 47–100 Ω/3–5 W.
  • Bezpieczniki półprzewodnikowe: klasa aR/gR dobrana na 1,3–1,6× In twornika (sprawdzić katalogowo).

Przykładowe „pseudo-schematy” połączeń (opisowo):

• Sieć L1 L2 L3 → QF (wył. gł.) → KM (stycznik) → FU (bezp.) → TR1 (trafo sterowania) i GB (blok B6C).
• GB (6×SCR) – wyjście +DC → L (dławik) → A (twornik) → −DC, z wyprowadzeniem na bocznik SHUNT.
• Wzbudzenie: L1 L2 → TR2 → BR2 (mostek diod.) → F+ F− (uzwojenie wzbudzenia).
• Tacho: TG+ TG− → płytka regulatora (dzielniki/korekcje) → komparator z zadaną prędkością.

Aspekty etyczne i prawne

• Prace serwisowe wyłącznie przy zachowaniu LOTO i z odłączonym zasilaniem; rozładować kondensatory i sprawdzić brak napięcia.
• Modernizacja istotnie zmieniająca układ napędowy może wymagać ponownej oceny zgodności (bezpieczeństwo funkcjonalne, osłony, obwody zatrzymania awaryjnego).
• Należy dokumentować zmiany w szafie (schematy powykonawcze), by nie pogorszyć bezpieczeństwa użytkowania.

Praktyczne wskazówki

• Procedura wstępna (bez rujnowania układu):

  1. Dokumentacja fotograficzna całej szafy, złącz, numerów przewodów.
  2. Pomiary izolacji silnika (twornik i wzbudzenie) – min. 1 MΩ/500 V (sprawdzić wymagania producenta).
  3. Kontrola diod i SCR wylutowanych/odłączonych – test diody, brak zwarć A–K; gate–cathode ~0,7–1,5 V (w kier. przewodzenia sterowania).
  4. Uruchomienie „na sucho”: zasilanie tylko logiki; sprawdzić napięcia pomocnicze, synchronizację, obecność impulsów bramkowych bez zasilania mocy (lub z lampą szeregową/rezystorem startowym).
  5. Stopniowe dołączanie mocy z żarówką kontrolną/obciążeniem sztucznym; obserwacja prądu twornika i kształtu impulsów.

• Drobne usprawnienia serwisowe:

  • Dodanie gniazd pomiarowych test-point na: tacho, boczniku, bramkach SCR (przez dzielniki i izolację).
  • Wymiana kondensatorów foliowych/papierowych w snubberach na nowe klasy X2/CBB o napięciu ≥1,6 kV.
  • Sprawdzenie skręcenia i chłodzenia radiatorów; odświeżenie pasty termoprzewodzącej (jeśli przewidziano).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• W 2A622-2 istniały odmiany różniące się wykonaniem posuwów i detalami logiki; wartości elementów i układ okablowania mogły się zmieniać w zależności od rocznika i wyposażenia (np. automatyczne cykle).
• Bez tabliczek znamionowych modułów mocy/sterowania nie da się w 100% podać jednoznacznych wartości – poniższe są bazą do weryfikacji w terenie.

Sugestie dalszych badań

• Proszę odczytać i przesłać: typ silnika wrzeciona (moc, prąd, napięcia A/F), stałą tachogeneratora, oznaczenia płytek sterujących i bloku tyrystorowego (np. „БТУ…”, „ЭПУ…”).
• Jeżeli planowana jest modernizacja: określić wymagany zakres prędkości i momentu, profile cykli, wymagania co do hamowania – dobiorę konkretny napęd DC lub AC (VFD wektorowy) i schemat integracji z obwodami bezpieczeństwa.

Krótkie podsumowanie

• 2A622-2 z napędem tyrystorowym wykorzystuje klasyczny układ: prostownik w pełni sterowany B6C + dławik, silnik DC ze wzbudzeniem, pętlę prędkości (tacho) i pętlę prądową.
• Najczęstsze usterki: przebicia SCR, brak impulsów bramek, problemy z tacho i wzbudzeniem.
• Bez oryginalnej DTR można skutecznie diagnozować i naprawiać, opierając się na standardowej topologii i kontrolowanych punktach pomiarowych.
• Jeśli dostarczą Państwo zdjęcia/oznaczenia elementów – przygotuję dopasowany schemat ideowy, listę części zamiennych i procedurę uruchomienia po naprawie.