Pourquoi l’Indramat MKD090B-0 ne fonctionne-t-il pas correctement ? Diagnostic du servomoteur avant remplacement

Un fonctionnement incorrect de l’Indramat MKD090B-047-KG1-KN ne signifie pas automatiquement que le servomoteur doit être remplacé. Des saccades de l’axe, une perte de position, des erreurs de retour, une absence de mouvement ou une surchauffe peuvent être dues aussi bien à une détérioration des enroulements, du resolver, de l’encodeur, du frein ou des roulements qu’à une défaillance du variateur, du câble de puissance, du câble de retour ou de la mécanique de la machine. Avant de remplacer le MKD090B-047-KG1-KN, il convient donc de diagnostiquer l’ensemble de l’axe servo et de confirmer la véritable origine du problème.

Cela est particulièrement important en maintenance industrielle. Le remplacement d’un moteur en bon état ne supprimera pas une panne située dans un câble, le servovariateur ou la mécanique, et peut en même temps prolonger l’arrêt de production et augmenter le coût de la panne.

Appelez-nous : +48 717 500 983

Pourquoi l’Indramat MKD090B-047-KG1-KN ne fonctionne-t-il pas correctement ?

Que signifie la désignation MKD090B-047-KG1-KN et quels paramètres sont importants pour le diagnostic ?

Le MKD090B-047-KG1-KN est un servomoteur synchrone à aimants permanents et à commutation électronique. La variante 047 définit la version de l’enroulement, tandis que la configuration K comprend un retour resolver avec encodeur absolu multitours intégré. Le servomoteur dispose également d’un arbre lisse avec bague d’étanchéité ainsi que d’un frein de maintien de 11 Nm alimenté en 24 V DC.

Dans la partie finale de la désignation, le deuxième caractère K correspond à la version de raccordement utilisant une boîte à bornes, normalement avec sortie côté B. La désignation complète est importante aussi bien lors du diagnostic que pour la commande de pièces, d’un service ou d’un appareil de remplacement.

Les principaux paramètres de l’enroulement 047 pouvant servir de référence lors du diagnostic sont :

• vitesse caractéristique : 3200 tr/min,
• couple continu à l’arrêt pour 60 K : 12 Nm,
• couple maximal théorique : 43,5 Nm,
• vitesse de rotation maximale : 5000 tr/min,
• résistance d’enroulement R12 à 20°C : 1,2 Ω,
• inductance d’enroulement : 10,1 mH,
• inertie du rotor : 43 × 10^-4 kg·m²,
• indice de protection : IP65,
• classe d’isolation : F.

Lors du diagnostic, le moteur ne doit toutefois pas être évalué uniquement sur la base d’une seule valeur catalogue. La symétrie des mesures, la température des enroulements, l’état de l’isolation et le comportement de l’appareil sous charge sont tout aussi importants.

Quels symptômes peuvent indiquer une panne du MKD090B-047 ?

Les symptômes typiques de problèmes sur un axe équipé d’un servomoteur Indramat MKD090B-0 peuvent sembler similaires malgré des causes totalement différentes. Le symptôme doit donc constituer le point de départ du diagnostic et non justifier le remplacement immédiat du moteur.

Parmi les signes nécessitant un contrôle figurent notamment :

• saccades ou fonctionnement instable de l’axe,
• perte de position ou problèmes de positionnement,
• erreurs de retour,
• absence de mouvement malgré la génération de couple par le variateur,
• échauffement excessif du servomoteur,
• vibrations ou bruits inhabituels,
• résistance excessive lors de la rotation de l’arbre,
• erreurs répétitives après le démarrage de l’axe,
• consommation de courant instable ou problèmes apparaissant sous charge.

Une erreur d’axe signifie-t-elle que le servomoteur est endommagé ?

Non. Un axe servo est un système composé du moteur, du variateur, des câbles, du système de retour et de la mécanique. Une panne de l’un quelconque de ces éléments peut être perçue par l’opérateur comme une « panne moteur ».

Par exemple, les erreurs de retour peuvent être liées au resolver ou à l’encodeur du servomoteur, mais également à un câble de retour endommagé, à un problème de connecteur, de blindage ou d’entrée de mesure du variateur.

De même, l’absence de rotation de l’arbre ne prouve pas que les enroulements ont brûlé. Si le variateur tente de générer du couple tandis que l’axe reste immobile, il convient de vérifier le desserrage du frein ainsi que la liberté mécanique de l’ensemble du système.

Symptôme, cause possible et première étape de diagnostic

Symptôme	Source possible du problème	Que vérifier en premier ?
Saccades de l’axe	Retour, câble, paramètres du variateur, mécanique	Signaux de retour, câble de retour, connecteurs
Perte de position	Resolver/encodeur, câble de retour, variateur	Stabilité et exactitude des informations de position
Erreur de retour	Système de mesure, câble, connecteur, blindage	Câble et système de retour
Absence de mouvement malgré le couple	Frein 24 V, blocage mécanique	Alimentation du frein et liberté de l’arbre
Surchauffe	Surcharge, frein, roulements, enroulements, mécanique	Charge, température, courant et résistances mécaniques
Bruit et vibrations	Roulements, arbre, accouplement, réducteur	État mécanique de l’ensemble d’entraînement

Comment contrôler le servomoteur Indramat MKD090B-047-KG1-KN avant remplacement ?

Le diagnostic du servomoteur avant remplacement doit être réalisé par étapes. Il faut d’abord confirmer la désignation de l’appareil et relever les erreurs du variateur, puis contrôler le circuit de puissance, le retour, le frein et la mécanique. Ce n’est qu’après avoir distingué une panne du moteur des problèmes affectant les autres éléments de l’axe qu’une décision de réparation ou de remplacement peut être prise.

Les mesures sur les servovariateurs doivent être réalisées par des personnes disposant des qualifications appropriées. Avant de débrancher le moteur ou d’effectuer des mesures, le système doit être mis hors tension et sécurisé conformément à la documentation de la machine et aux règles applicables aux entraînements électriques. Une prudence particulière est requise pour les axes verticaux et les mécanismes susceptibles d’effectuer un mouvement incontrôlé.

Comment contrôler les enroulements du MKD090B-047 ?

L’une des étapes fondamentales consiste à vérifier la résistance des enroulements ainsi que leur isolation par rapport au boîtier. Sur un moteur en bon état, les mesures des différents circuits doivent être cohérentes entre elles. Une asymétrie nette peut notamment indiquer un problème d’enroulement, de connexion interne, de borne ou de câble de puissance.

Pour le MKD090B-047, le fabricant indique une valeur de R12 = 1,2 Ω à une température de 20°C. Il s’agit d’une bonne valeur de référence, mais elle ne doit pas être considérée comme l’unique critère d’évaluation.

Que signifie la valeur catalogue R12 = 1,2 Ω ?

La résistance d’un conducteur dépend de la température. Une mesure réalisée sur un servomoteur chaud peut donc différer de la valeur catalogue indiquée à 20°C. Avec une résistance aussi faible, la résistance des cordons de mesure et la qualité du contact peuvent également avoir une influence.

Il convient d’évaluer en priorité :

• la symétrie des mesures des enroulements,
• la température du moteur pendant la mesure,
• la répétabilité du résultat,
• l’état des connecteurs et des bornes,
• la résistance d’isolement des enroulements par rapport au boîtier.

Les tests d’isolement doivent être réalisés après séparation correcte du moteur par rapport au variateur et aux circuits électroniques, conformément aux procédures applicables au système concerné. Aucun essai à haute tension ne doit être effectué sur les circuits de retour.

Comment diagnostiquer le resolver et l’encodeur multitours ?

Dans la configuration MKD090B-047-KG1-KN, le système de retour joue un rôle essentiel dans la commande du couple, de la vitesse et de la position. Des données de position incorrectes peuvent provoquer des saccades de l’axe, un fonctionnement instable, une perte de position ou des erreurs du variateur.

Le diagnostic doit couvrir non seulement le resolver et l’encodeur eux-mêmes, mais l’ensemble de la chaîne de signal :

• l’état du câble de retour,
• la continuité des connexions,
• l’état des broches et des connecteurs,
• le blindage du câble,
• les traces d’huile, d’humidité ou de dommages mécaniques,
• la conformité du signal lu par le variateur.

Si le problème apparaît lorsque le câble est déplacé, dans une position précise de l’axe ou après échauffement de la machine, il convient de vérifier particulièrement soigneusement le câble et les connexions. Le remplacement du moteur seul ne résoudra pas le problème si la cause réelle est un câble de retour endommagé.

Après réparation du système de mesure, il est également nécessaire de vérifier son interaction correcte avec le rotor et le variateur. La simple présence d’un signal de retour ne signifie pas encore que l’information de position est correcte sur toute la plage de fonctionnement.

Comment contrôler le frein 24 V du MKD090B-047 ?

Le MKD090B-047-KG1-KN est équipé d’un frein de maintien de 11 Nm. Celui-ci est particulièrement important sur les axes qui doivent conserver leur position après suppression du couple.

Un problème de frein peut entraîner une situation dans laquelle le variateur augmente le courant et tente de déplacer le moteur, mais l’arbre reste immobile ou se déplace avec une forte résistance. Cela peut également entraîner une surchauffe du système.

Lors du diagnostic, il convient de vérifier :

• si la tension correcte de 24 V DC arrive au frein,
• si la tension est également présente lors de la tentative de libération du frein,
• l’état des câbles et des connexions,
• si l’arbre peut tourner sans résistance excessive après libération du frein,
• si des bruits inhabituels ou des signes de blocage mécanique sont présents.

Il ne faut pas considérer que la seule présence de la tension de commande confirme le bon fonctionnement du mécanisme de frein. Son état réel et sa capacité à libérer correctement l’axe sont déterminants.

Comment identifier un problème mécanique ou une surchauffe du servomoteur ?

Si la partie électrique ne présente aucune anomalie évidente, la mécanique doit être contrôlée. Des roulements usés, un réducteur surchargé, un accouplement mal aligné ou des résistances mécaniques peuvent augmenter le couple nécessaire pour déplacer l’axe.

Le variateur augmente alors le courant, le moteur fonctionne sous une charge plus élevée et sa température augmente. Par conséquent, une surchauffe du MKD090B-047 ne signifie pas nécessairement que l’enroulement est endommagé.

Après avoir déconnecté l’entraînement en toute sécurité, il est utile d’évaluer :

• la liberté de rotation de l’arbre après libération du frein,
• le jeu radial et axial,
• le bruit des roulements,
• les vibrations,
• l’état de l’accouplement et des éléments de transmission,
• les résistances du réducteur ou des guidages,
• si le mécanisme se bloque périodiquement.

La séparation du moteur et de la charge mécanique peut être très utile, car elle permet de déterminer de quel côté du système apparaît la résistance accrue.

Quand faut-il contrôler le variateur, les câbles et les paramètres de l’axe ?

Si les enroulements, l’isolation, le retour, le frein et la mécanique du moteur n’indiquent pas clairement une panne du MKD090B-047-KG1-KN, la suite du diagnostic doit inclure le variateur Indramat/Rexroth et son environnement.

Il convient de vérifier en priorité :

• les codes d’erreur et l’historique des alarmes,
• le câble de puissance entre le variateur et le moteur,
• le câble de retour,
• les connecteurs aux deux extrémités des câbles,
• l’état de l’étage de puissance du servovariateur,
• les paramètres du moteur et de l’axe enregistrés dans le variateur,
• les valeurs réelles de courant, de vitesse et de position pendant un essai de mouvement.

Les situations dans lesquelles la panne est apparue après le remplacement du variateur, une modification des paramètres, des travaux électriques, un remplacement de câble ou une longue période d’arrêt de la machine sont particulièrement importantes. Une configuration incorrecte peut provoquer des symptômes ressemblant à une panne du servomoteur.

Réparer ou remplacer le servomoteur Indramat MKD090B ?

La décision de remplacer le servomoteur ne devrait être prise qu’après confirmation de la défaillance d’un composant précis. Si la panne concerne les roulements, le frein, les connecteurs, une partie du système de retour ou une connexion électrique pouvant être restaurée, une réparation ou une remise en état peut être plus rationnelle que le remplacement de l’ensemble du composant.

Peuvent notamment être réparés les cas dans lesquels le diagnostic révèle :

• une usure des roulements,
• un problème de frein,
• des dommages au niveau des connecteurs ou des câblages internes,
• une défaillance du système de retour,
• des dommages aux enroulements pouvant être réparés lors d’une remise en état.

Le remplacement peut être justifié en cas de dommages électriques ou mécaniques importants, lorsque le coût et le risque de réparation sont disproportionnés par rapport à la valeur d’un appareil en bon état, ou lorsque le délai de remise en service de la machine impose l’utilisation d’un appareil de remplacement immédiatement disponible.

Dans le cas d’un axe ancien, il est utile d’examiner le problème plus largement. Si les pannes concernent simultanément le variateur, les câbles et le moteur, une modernisation du système d’entraînement peut être économiquement plus justifiée que des réparations successives de composants individuels.

Lors du remplacement de l’appareil, il est également possible de demander au service s’il peut racheter le servomoteur endommagé ou reprendre l’ancien composant, si son état technique le permet.

Comment réduire le temps d’arrêt après une panne du servovariateur ?

Le coût le plus important d’une panne dans une usine n’est souvent pas le prix du servomoteur lui-même, mais le temps d’arrêt de la machine. Le diagnostic doit donc viser à identifier rapidement la cause réelle, plutôt qu’à remplacer successivement des composants au hasard.

Si un moteur en bon état est remplacé par un autre exemplaire mais que la cause réelle de la panne reste le câble de retour ou le variateur, la production ne redémarrera toujours pas. C’est pourquoi, dans les applications critiques, il est recommandé de faire contrôler parallèlement le servomoteur, les câbles et le servovariateur associé.

Un service professionnel peut associer diagnostic, réparation, remise en état et essais, et, si la réparation n’est pas économiquement justifiée, aider à déterminer les paramètres nécessaires pour un remplacement ou une modernisation.

Quelles informations transmettre au service pour accélérer le diagnostic ?

Lors de la demande, il est utile d’indiquer la désignation complète MKD090B-047-KG1-KN et de décrire aussi précisément que possible le comportement de la machine. Les codes d’alarme du variateur, les informations sur les réparations précédentes et les circonstances d’apparition de la panne sont également utiles.

Les informations ayant la plus grande valeur diagnostique sont :

• une photo de la plaque signalétique,
• le code complet du moteur,
• le modèle du variateur associé,
• le code ou le message d’erreur,
• une description du moment où le problème se produit,
• l’information indiquant si l’arbre tourne après libération du frein,
• les informations sur d’éventuels problèmes antérieurs de câbles ou de mécanique,
• les résultats des mesures déjà effectuées.

Vous devez faire réparer un Indramat MKD090B-047-KG1-KN ? Envoyez à RGB Elektronika une photo de la plaque signalétique, le code d’erreur du servovariateur et une brève description du comportement de l’axe. Le service peut vérifier l’état des enroulements, du système de retour, du frein et des composants mécaniques, puis proposer un diagnostic, une réparation, une remise en état ou une solution de remplacement adaptée à la situation de production. –> Demander une réparation

Appelez-nous : +48 717 500 983