Inspection et maintenance des servomoteurs BAUMULLER DS 56-M. Quand faut-il effectuer le chemisage des logements ?

L’inspection des servomoteurs Baumuller DS56-M doit comprendre non seulement le contrôle et le remplacement des roulements, mais également la mesure des logements de roulement, l’évaluation de l’alignement de l’arbre, le diagnostic du resolver ou de l’encodeur ainsi que le contrôle de l’état électrique des enroulements. Le chemisage des logements doit être envisagé lorsque le logement du roulement est usé, agrandi ou ovalisé et que le nouveau roulement ne peut pas être correctement monté. Dans ce cas, le simple remplacement du roulement n’élimine pas la cause du problème et peut entraîner une réapparition rapide de la panne.

Dans le cas des machines de production, ce type de problème a une importance bien supérieure au coût d’un seul roulement. Un jeu croissant peut entraîner des vibrations, une surchauffe, une perte de précision de l’axe, une détérioration du système de retour et, dans les cas extrêmes, un contact entre des éléments du rotor et du stator. La maintenance du servomoteur DS56-M doit donc être considérée comme un diagnostic complet de l’ensemble électromécanique.

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Inspection des servomoteurs Baumuller DS56-M – que faut-il vérifier avant une panne ?

Que faut-il savoir sur le servomoteur Baumuller DS56-M avant l’inspection ?

Le Baumuller DS56-M est un servomoteur synchrone triphasé destiné aux entraînements industriels de précision. La désignation M correspond à une variante avec une longueur moyenne du paquet statorique au sein de cette taille mécanique. Les différents exemplaires peuvent notamment différer par l’enroulement, la vitesse nominale, le système de retour, le frein et les paramètres électriques.

Pour cette raison, lors du diagnostic, de la commande de pièces ou du choix d’un moteur de remplacement, il ne faut pas se baser uniquement sur la désignation DS56-M. Les données de la plaque signalétique, le numéro d’article ainsi que les informations sur l’exécution mécanique et le système de mesure sont nécessaires.

Selon la configuration, le système de retour peut utiliser un resolver ou un encodeur SinCos. Pour le bon fonctionnement de l’ensemble de l’entraînement, l’état des câbles de signal, le blindage, le réglage du capteur ainsi que la cohérence du signal de position avec la position du rotor sont donc aussi importants que la mécanique du moteur.

Quels symptômes indiquent une usure du servomoteur DS56-M ?

Il est préférable d’effectuer l’inspection des servomoteurs Baumuller avant l’arrêt complet de l’axe. De nombreuses défaillances se développent progressivement et présentent auparavant des symptômes caractéristiques.

Symptôme	Cause possible	Action recommandée
Bruit ou ronflement des roulements	Pistes usées, dégradation de la graisse, détérioration du roulement	Contrôle des roulements et des surfaces de montage
Augmentation des vibrations	Jeu des roulements, logement usé, défaut d’alignement ou détérioration du rotor	Mesure des jeux, des logements et de la géométrie de l’ensemble
Augmentation de la température du moteur	Résistances mécaniques accrues, surcharge, contamination du boîtier ou problème électrique	Diagnostic mécanique et électrique
À-coups de l’axe	Signal incorrect du resolver ou de l’encodeur, problème de réglage ou problème mécanique	Contrôle du système de retour et de l’entraînement
Jeu radial de l’arbre	Roulement usé ou logement de roulement endommagé	Démontage et mesure du logement
Erreurs de positionnement récurrentes	Resolver, encodeur, câble de retour ou dommage mécanique	Diagnostic du signal de mesure

Bruit, vibrations et augmentation de la température du moteur

L’usure du système de roulements augmente les résistances au roulement. Le variateur servo doit alors fournir un couple plus élevé pour surmonter les résistances mécaniques, ce qui peut augmenter la consommation de courant et la quantité de chaleur produite. Dans le même temps, le niveau de vibrations et de bruit augmente.

L’augmentation de la température ne doit donc pas être considérée uniquement comme un problème d’enroulement ou de variateur de fréquence. En pratique, la cause peut également être l’usure mécanique du servomoteur.

Jeu de l’arbre et problèmes de positionnement

Un jeu perceptible de l’arbre ne doit pas être automatiquement attribué uniquement à un roulement usé. Si la bague extérieure a tourné pendant une longue période dans le flasque de palier, le logement peut s’être usé.

L’arbre peut alors perdre son guidage correct et le rotor ne fonctionne plus parfaitement coaxialement par rapport au stator. Cela augmente les vibrations et peut affecter la qualité de régulation du variateur servo. À un stade avancé, il existe également un risque d’endommagement d’autres composants mécaniques.

Comment doit se dérouler l’inspection des servomoteurs Baumuller ?

Une maintenance complète des servomoteurs Baumuller doit associer le diagnostic mécanique, électrique et le contrôle du système de retour. Le remplacement d’un seul composant sans déterminer la cause initiale de la panne peut uniquement repousser le problème dans le temps.

Contrôle des roulements et des flasques de palier

Après le démontage du moteur, il faut évaluer l’état des roulements, de l’arbre ainsi que des deux surfaces de montage. Le contrôle doit notamment porter sur :

• l’état des pistes et des éléments roulants,
• les traces de surchauffe ou de grippage,
• le jeu radial et axial,
• l’état de la surface de l’arbre sous la bague intérieure,
• l’état du logement de la bague extérieure dans le flasque de palier,
• le diamètre et l’ovalisation du logement,
• les traces de rotation du roulement dans son logement,
• la coaxialité des composants après régénération.

L’état du flasque de palier est particulièrement important. Un roulement neuf et de haute qualité ne fonctionnera pas correctement s’il est monté dans un logement qui ne garantit pas un ajustement approprié.

Diagnostic du resolver ou de l’encodeur SinCos

Le deuxième domaine nécessitant un contrôle est le capteur de position. Selon la version du DS56-M, il peut fonctionner avec un resolver ou un encodeur SinCos adapté.

Les problèmes du système de mesure peuvent se manifester par des erreurs du variateur servo, un positionnement instable, des à-coups de l’arbre ou un démarrage incorrect de l’axe. La cause de la panne peut être le capteur lui-même, sa fixation mécanique, une contamination, le câble de signal, le blindage ou une synchronisation incorrecte par rapport à la position du rotor.

Le diagnostic doit comprendre l’évaluation des signaux de mesure, des connexions ainsi que de l’état mécanique du capteur. Après une intervention sur le resolver ou l’encodeur, il est également nécessaire de conserver ou de rétablir son réglage correct par rapport au rotor.

Une erreur du système de retour ne signifie pas toujours qu’il est nécessaire d’acheter un servomoteur complet. Transmettez la désignation DS56-M, le type d’encodeur ou de resolver ainsi que le code d’alarme. Le diagnostic permettra d’évaluer s’il est possible de régler, de régénérer ou de remplacer uniquement le système de mesure.

Contrôle des enroulements et de l’isolation du stator

L’inspection des servomoteurs Baumuller doit également couvrir la partie électrique. Pendant le fonctionnement, l’enroulement du stator est soumis à des contraintes thermiques ainsi qu’à l’alimentation impulsionnelle du variateur servo. Avec le temps, l’isolation peut se dégrader.

Lors du diagnostic, il est utile de contrôler la résistance d’isolement et de comparer la résistance ainsi que l’inductance des différentes phases. Des écarts peuvent indiquer un court-circuit entre spires en cours de développement, un problème de connexion ou un autre défaut de l’enroulement.

La détection précoce des anomalies est particulièrement importante, car une défaillance grave de l’enroulement peut également affecter l’étage de puissance du variateur de fréquence ou du servo-amplificateur.

Pourquoi la propreté du boîtier du DS56-M est-elle importante ?

Dans les versions utilisant une dissipation naturelle de la chaleur, la surface du boîtier participe à l’échange thermique avec l’environnement. Une couche de poussière, d’huile, de graisse ou d’autres contaminants limite la dissipation de la chaleur.

La maintenance régulière des servomoteurs Baumuller doit donc également inclure le nettoyage du corps extérieur et le contrôle de l’étanchéité. Il s’agit d’une opération préventive simple qui peut limiter la température de fonctionnement et ralentir le vieillissement de l’isolation.

Quand effectuer le chemisage des logements du DS56-M et la régénération est-elle rentable ?

Que faire lorsque le roulement ne tient pas correctement dans son logement ?

Si, après démontage, il s’avère que le nouveau roulement ne bénéficie pas d’un ajustement correct dans le flasque, le problème ne doit pas être considéré comme résolu après son remplacement. Il faut d’abord contrôler l’état et la géométrie du logement.

Un roulement présentant un jeu perceptible dans son logement peut se déplacer pendant le fonctionnement ou tourner avec sa bague extérieure dans le flasque de palier. Cela entraîne une usure supplémentaire du matériau et un agrandissement du logement.

Dans une telle situation, une question typique se pose : que faire lorsque le roulement ne tient pas correctement dans son logement ? La solution ne doit pas consister à bloquer le roulement de manière aléatoire sans avoir au préalable mesuré l’endommagement. Dans un servomoteur nécessitant un guidage précis du rotor, il est indispensable de préserver la géométrie de l’ensemble du système.

Si l’écart dimensionnel est important ou si le logement est ovalisé, une solution peut être le chemisage du logement de roulement du servomoteur.

Quand le chemisage des logements du servomoteur est-il nécessaire ?

Le chemisage des logements du DS56-M doit être envisagé avant tout lorsqu’un ou plusieurs des problèmes suivants apparaissent :

• la bague extérieure du roulement a tourné dans le flasque,
• le logement présente un diamètre agrandi,
• le logement est ovalisé,
• des traces d’usure ou de surchauffe sont visibles sur la surface,
• le roulement ne conserve pas sa position correcte,
• après un précédent remplacement des roulements, le jeu est rapidement réapparu,
• l’arbre présente un jeu radial excessif,
• des problèmes de maintien de l’alignement du rotor apparaissent.

Un fonctionnement prolongé avec un roulement endommagé peut provoquer l’usure du logement. Lorsque la piste est fortement usée ou que le roulement commence à gripper, les forces exercées sur son montage augmentent. En conséquence, la bague extérieure peut commencer à se déplacer par rapport au flasque.

C’est précisément pourquoi, lors de la régénération d’un moteur Baumuller, il ne suffit pas d’évaluer uniquement le roulement lui-même. Il faut également contrôler le composant dans lequel il est monté.

Comment se déroule le chemisage du logement d’un servomoteur ?

Le chemisage des logements d’un moteur électrique consiste à reconstruire mécaniquement le logement endommagé. Dans le cas d’un servomoteur de précision, le processus doit tenir compte non seulement du diamètre nominal, mais surtout de la coaxialité par rapport aux autres éléments assurant le guidage du rotor.

Un processus de régénération typique comprend :

1. la mesure du logement endommagé et l’évaluation de sa géométrie,
2. la détermination de l’axe de référence pour l’usinage ultérieur,
3. l’alésage du logement endommagé,
4. la fabrication d’une bague de réparation adaptée,
5. le montage de la bague dans le flasque de palier,
6. l’usinage final de l’alésage aux dimensions correctes du roulement,
7. le contrôle de la coaxialité et de l’ajustement,
8. le montage de nouveaux roulements et un nouveau contrôle de la mécanique du moteur.

Le matériau et le mode de fabrication de la bague doivent être adaptés à la conception et aux conditions de fonctionnement du moteur concerné. Le résultat final est essentiel : rétablir un montage stable et coaxial du roulement.

Démontage et montage des roulements dans le moteur Baumuller DS56-M

Le démontage des roulements dans un moteur Baumuller nécessite une attention particulière en raison de la conception du rotor, du système de retour et des forces magnétiques présentes dans un moteur synchrone.

Une mauvaise utilisation des outils peut endommager les surfaces de l’arbre, le flasque, le resolver ou d’autres composants. Un risque similaire existe lors du montage de nouvelles pièces.

Le montage des roulements dans un moteur Baumuller doit être effectué dans des conditions de propreté appropriées et en utilisant une méthode qui ne transmet pas les efforts de montage à travers les éléments roulants. Si le logement du servomoteur a précédemment été chemisé, il faut également confirmer la géométrie correcte du logement régénéré avant l’assemblage.

Après l’assemblage, il est utile de contrôler :

• la libre rotation de l’arbre,
• le jeu axial et radial,
• le faux-rond de l’arbre,
• la position du rotor par rapport au stator,
• le bon fonctionnement du système de retour,
• le niveau de bruit et de vibrations pendant le test,
• la température et la consommation de courant.

Réparation, régénération ou remplacement du Baumuller DS56-M ?

Toutes les pannes du DS56-M ne nécessitent pas l’achat d’un moteur neuf ou d’occasion. Si le stator, le rotor et les principaux composants mécaniques peuvent être régénérés, la réparation peut être plus avantageuse en termes de coût, de délai et de maintien de la compatibilité avec la machine existante.

La régénération d’un moteur Baumuller peut notamment comprendre le remplacement des roulements, le chemisage des logements, la réparation de l’arbre, le diagnostic des enroulements, l’entretien du système de retour, le contrôle du frein, la remise en état des joints ainsi qu’un test final.

L’achat d’un autre moteur doit être envisagé lorsque :

• les dommages mécaniques sont très importants,
• le stator ou le rotor a subi de graves dommages,
• la réparation ne garantit pas une durabilité raisonnable,
• un appareil de remplacement est nécessaire immédiatement,
• la modernisation de la machine justifie le passage à une autre solution d’entraînement.

Lors de l’achat d’un remplacement, il faut comparer non seulement la désignation DS56-M, mais également les données nominales, l’exécution de l’arbre et de la bride, le système de retour, le frein, les connecteurs et les autres éléments ayant une influence sur la compatibilité.

Comment réduire l’arrêt de production après une panne d’un servomoteur Baumuller ?

Pour le service maintenance, le coût principal n’est souvent pas la réparation elle-même, mais la durée d’arrêt de la machine. C’est pourquoi, en cas de panne, il est utile d’analyser plusieurs scénarios en parallèle :

• un diagnostic express et la réparation du DS56-M existant,
• la régénération du moteur endommagé,
• la fourniture d’un appareil de remplacement compatible,
• l’achat d’un exemplaire fonctionnel pour le stock de pièces critiques,
• la modernisation de l’entraînement si la solution actuelle est difficile à obtenir,
• la vente ou le rachat de l’appareil défectueux lorsque sa régénération n’est plus justifiée.

Dans les usines disposant de plusieurs machines équipées d’entraînements similaires, il est également utile de créer une liste des servomoteurs critiques et de collecter les données de leurs plaques signalétiques. Cela accélère le choix de l’appareil et la prise de contact avec le service en cas de panne.

Quand envoyer un DS56-M à un service professionnel ?

Il est particulièrement recommandé de confier le servomoteur à un diagnostic spécialisé lorsqu’un jeu de l’arbre, des détériorations récurrentes des roulements, des vibrations inhabituelles, un soupçon d’usure du logement, des erreurs du resolver ou de l’encodeur, des à-coups de l’axe, une surchauffe ou des problèmes électriques apparaissent.

Il est préférable de joindre à la demande de service :

• la désignation complète du moteur,
• une photo de la plaque signalétique,
• le numéro d’article, s’il est disponible,
• une description de la machine et de l’application,
• une description des symptômes avant la panne,
• les codes d’erreur du variateur de fréquence ou du variateur servo,
• l’information indiquant si le moteur a déjà été réparé,
• des photos des dommages visibles.

Sur cette base, il est possible de déterminer beaucoup plus rapidement l’étendue du diagnostic et de décider si la meilleure solution est l’entretien, la régénération, le chemisage des logements, la réparation du système de retour, l’achat d’un appareil de remplacement ou la modernisation de l’entraînement.

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