Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft.
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Vorwort Weitere Hinweise Neben dem Gefahr- und Warnkonzept, das auf der Rückseite der Umschlagsseite erläutert ist, werden in dieser Dokumentation weitere Hinweise benutzt: Hinweis im Sinne dieser Druckschrift ist eine wichtige Information über das Produkt oder den jeweiligen Teil der Druckschrift, auf die besonders aufmerksam gemacht werden soll. Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
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Vorwort Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Inhaltsverzeichnis Vorwort ..............................5 Allgemeine Sicherheitshinweise ......................13 Einleitung .............................13 Personal ............................15 Bestimmungsgemäße Verwendung.....................16 Gefahren durch starke Magnetfelder ...................16 Anbringen von Warnhinweisen ....................20 Beschreibung des Motors ........................23 Eigenschaften ..........................23 Approbationen..........................26 Schutz vor äußeren Einwirkungen ....................26 Motorkomponenten und Optionen ......................29 Aufbau des Motors im Überblick ....................29 Typenschild ..........................30 Temperaturüberwachung und thermischer Motorschutz .............30...
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Inhaltsverzeichnis Projektierung des Motors ......................... 59 Hinweis auf Mechatronik Support ....................59 Betrieb im Bereich reduzierter Sekundärteilüberdeckung ............59 Nennbetriebsarten S1, S2 und S3 ....................60 Vorgehensweise bei der Projektierung ..................62 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit................76 Montage des Motors ..........................83 Sicherheitshinweise zur Montage ....................
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Inhaltsverzeichnis Technische Daten und Kennlinien ......................133 15.1 Einleitung ...........................133 15.2 Definition der Motordaten......................133 15.3 Erläuterungen der Kennlinien ....................136 15.4 Motordaten - Ausprägung Selbstkühlung ..................139 15.5 Motordaten - Ausprägung Wasserkühlung ................223 Einbauzeichnungen und Maßtabellen....................271 16.1 Erläuterung der Einbauzeichnungen ..................271 16.2 Positionstoleranz für Befestigungsbohrungen ................272 16.3...
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Inhaltsverzeichnis Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Allgemeine Sicherheitshinweise Einleitung Diese Sicherheitshinweise gelten für den Umgang mit Linearmotoren und deren Komponenten. Bitte lesen Sie dieses Kapitel sorgfältig, um Unfälle und/oder Sachschäden zu vermeiden. GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn Sicherheitshinweise nicht beachtet und eingehalten werden. Beachten Sie unbedingt die Sicherheitshinweise dieser Dokumentation –...
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Allgemeine Sicherheitshinweise 1.1 Einleitung 3. Gefährliche Berührspannungen z. B. durch – Bauelementeversagen – Influenz bei elektrostatischen Aufladungen – Induktion von Spannungen bei bewegten Motoren – Betrieb und/oder Umgebungsbedingungen außerhalb der Spezifikation – Betauung/leitfähige Verschmutzung – Fremdeinwirkungen/Beschädigungen 4. Betriebsmäßige elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder, die z. B. für Träger von Herzschrittmachern, Implantaten oder metallischen Gegenständen bei unzureichendem Abstand gefährlich sein können.
Stellen Sie sicher, dass die Informationen zu den Gefahrenquellen und Sicherheitsmaßnahmen jederzeit verfügbar sind! Bewahren Sie dafür möglichst alle Beschreibungen und Sicherheitshinweise der Direktantriebe und deren Komponenten auf! Alle Beschreibungen und Sicherheitshinweise können auch über Ihre Siemens- Niederlassung angefordert werden. Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6...
(z. B. hinsichtlich Berührungsschutz), sind diese Bedingungen bei der Aufstellung anlagenseitig sicherzustellen. Direktantriebe und deren Komponenten dürfen nur für die vom Hersteller angegebenen Einsatzfälle verwendet werden. Für Fragen hierzu steht Ihre zuständige Siemens- Niederlassung zur Verfügung. Die Motoren müssen vor Verschmutzung und Kontakt mit aggressiven Stoffen geschützt werden.
Allgemeine Sicherheitshinweise 1.4 Gefahren durch starke Magnetfelder Komponenten mit Permanentmagneten VORSICHT Bei den hier beschriebenen Motoren sind die Permanentmagnete im Primärteil enthalten. Im Sekundärteil sind keine Magnete vorhanden. Das folgende Bild zeigt schematisch den Verlauf der Magnetfeldstärke in Abhängigkeit vom Abstand zum Primärteil (Motorgehäuse).
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Allgemeine Sicherheitshinweise 1.4 Gefahren durch starke Magnetfelder Darüber hinaus sind die Anforderungen der BGV B 11 im Zusammenhang mit starken magnetischen Feldern zu berücksichtigen (BGV B 11 §14). GEFAHR Für beruflich exponierte Personen ist der Grenzwert mit 21,2 mT festgelegt, was einem Sicherheitsabstand von mindestens 50 mm zum Primärteil entspricht.
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Allgemeine Sicherheitshinweise 1.4 Gefahren durch starke Magnetfelder GEFAHR Starke Anziehungskräfte auf magnetisierbare Materialien führen bei Arbeiten im Nahbereich von Komponenten mit Permanentmagneten (Abstand kleiner als 100 mm) zu hoher Quetschgefahr. Unterschätzen Sie nicht die Stärke der Anziehungskräfte! Führen Sie keine Gegenstände aus magnetisierbaren Materialien (z.B. Uhren, Stahl- oder Eisenwerkzeuge) und/oder Permanentmagnete von Hand in den Nahbereich des Motors oder in den Nahbereich einer Komponente mit Permanentmagneten! Für Unfälle bei Arbeiten mit Permanentmagneten müssen zur Befreiung eingeklemmter...
Allgemeine Sicherheitshinweise 1.5 Anbringen von Warnhinweisen Anbringen von Warnhinweisen Sämtliche im regulären Betrieb sowie bei Wartung und Instandhaltung auftretenden Gefahrenstellen sind in unmittelbarer Gefahrennähe (Motornähe) durch gut sichtbare Warn- und Verbotsschilder (Piktogramme) zu kennzeichnen. Die zugehörigen Texte müssen in der Sprache des Verwendungslandes verfügbar sein.
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Allgemeine Sicherheitshinweise 1.5 Anbringen von Warnhinweisen Tabelle 1- 2 Primärteilen beigelegte Verbotsschilder nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung Schild Bedeutung Schild Bedeutung Verbot für Personen mit Verbot für Personen mit Herzschrittmacher Implantaten aus Metall (D-P011) (D-P016) Mitführen von Mitführen von Metallteilen oder Uhren magnetischen oder...
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Allgemeine Sicherheitshinweise 1.5 Anbringen von Warnhinweisen Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Beschreibung des Motors Eigenschaften Grundlegende Eigenschaften des Motors Bei den Motoren der Produktfamilie 1FN6 handelt es sich um 3- Phasen-Synchronmotoren für den Betrieb an einem Frequenzumrichter. Die Segmente des Sekundärteils sind nicht magnetisch. Sie sind geblecht ausgeführt und besitzen in Verfahrrichtung eine gezahnte Struktur.
Beschreibung des Motors 2.1 Eigenschaften ● Keine Magnetfelder am Sekundärteil und somit kein Schutz gegen starke Magnetfelder auf der offenen Sekundärteilspur erforderlich ● Schutz vor Verschmutzung der Sekundärspur leichter realisierbar ● Durchgängig getestetes Antriebssystem von Steuerung, Umrichter und Motoren aus einer Hand Anwendungsbereich ●...
Beschreibung des Motors 2.1 Eigenschaften Technisches Merkmal Ausführung Gebersystem Nicht im Lieferumfang enthalten. Auswahl anhand applikations- und antriebsspezifischen Randbedingungen. Anschluss 1FN6003 Fest angeschlossene Signal- und Leistungsleitung mit 0,5 m Länge und Steckern 1FN6007 … 1FN6024 Leistungs- und Signalanschluss erfolgt frontseitig über zwei getrennte Einbaudosen Umgebungsbedingungen In Anlehnung an DIN EN 60721-3-1 (für Langzeitlagerung), DIN EN 60721-3-2 (für...
Beschreibung des Motors 2.2 Approbationen Tabelle 2- 4 Chemische Umgebungsbedingungen Langzeitlagerung: Klasse 1C1 Transport: Klasse 2C1 ortsfester Einsatz: Klasse 3C2 Abweichend von Klasse 3C2 gilt: Einsatzort in unmittelbarer Nachbarschaft von industriellen Anlagen mit chemischen Emissionen Tabelle 2- 5 Mechanisch aktive Umgebungsbedingungen Langzeitlagerung: Klasse 1S2 Transport:...
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Beschreibung des Motors 2.3 Schutz vor äußeren Einwirkungen Eingebauter Motor Der Einbauraum, insbesondere der Luftspalt, muss frei von Spänen, anderen Fremdkörpern und aggressiven Stoffen gehalten werden. Im eingebauten Zustand des Motors ist durch die Konstruktion der Maschine eine Schutzart von mindestens IP 23 gemäß DIN EN 60529 sicherzustellen. WARNUNG Verschmutzungen im Motorraum können zu Funktionsverlust und Verschleiß...
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Beschreibung des Motors 2.3 Schutz vor äußeren Einwirkungen Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Motorkomponenten und Optionen Aufbau des Motors im Überblick Motorkomponenten Motoren der Produktfamilie 1FN6 bestehen aus folgenden Komponenten: ● Primärteil: – mit 3-Phasenwicklung und integrierten Permanentmagneten – vergossen, gegen Korrosion und äußere Einwirkungen geschützt ● Sekundärteil: – geblechte Ausführung – vergossen, gegen Korrosion und äußere Einwirkungen geschützt Bild 3-1 Übersicht über die Motorkomponenten der Produktfamilie 1FN6 Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6...
= xxx kg = xxx V Class xxx a max = xxxx N IPxx Siemens AG, Georg-Reismüller-Straße 32, DE-80999 Munich Made in Germany Bild 3-2 Angaben auf dem Typenschild (schematisch) Temperaturüberwachung und thermischer Motorschutz 3.3.1 Temperaturüberwachungskreise Temperaturüberwachungskreise Temp-F und Temp-S Die Motoren werden mit zwei Temperaturüberwachungskreisen Temp-F und Temp-S...
Motorkomponenten und Optionen 3.3 Temperaturüberwachung und thermischer Motorschutz Temp-F (KTY 84 Sensor) Temperaturfühlkreis Temp F besteht aus einem Temperatursensor KTY 84, der sich an den Spulen befindet. Das kann unter Umständen – insbesondere bei unterschiedlicher Bestromung der einzelnen Phasen – dazu führen, dass nicht die maximale Temperatur der drei Phasenwicklungen gemessen wird.
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Motorkomponenten und Optionen 3.3 Temperaturüberwachung und thermischer Motorschutz Technische Eigenschaften der PTC-Elemente Jedes PTC-Element zeigt einen sprunghaften Anstieg des Widerstands im Bereich der Nennansprechtemperatur ϑ , siehe folgendes Bild. Es hat damit eine quasi-schaltende Charakteristik. Durch die geringe Wärmekapazität und den guten thermischen Kontakt des PTC-Elements zur Motorwicklung ist eine schnelle Fühler- und damit Systemreaktion auf unzulässig hohe Temperaturen in der Wicklung möglich.
Systemeinbindung Systemvoraussetzungen Mögliche Einbausituation eines Linearmotors Linearmotoren sind Einbaumotoren. Das folgende Bild zeigt eine typische Einbausituation. Bild 4-1 Typische Einbausituation des 1FN6 WARNUNG Verschmutzungen im Motorraum können zu Funktionsverlust und Verschleiß des Motors führen! Der Motorraum muss möglichst gut vor Verschmutzung geschützt werden! Anziehungskraft Die Anziehungskraft zwischen Primärteil und Sekundärteilspur kann mehrere 10 kN betragen.
Systemeinbindung 4.2 Standardeinbindung des Motors Mit abnehmendem Luftspalt steigen die Anziehungskräfte zwischen Primärteil und Sekundärteilspur stark an! Standardeinbindung des Motors WARNUNG Die Motoren sind nicht für den Betrieb direkt am Netz geeignet, sondern nur in Verbindung mit einem geeigneten Antriebssystem. Die Motoren werden innerhalb eines Systems betrieben.
Systemeinbindung 4.3 Antriebssystem Antriebssystem Komponenten Das Antriebssystem, an dem ein Motor betrieben wird, besteht aus einem Einspeisemodul, einem Leistungsmodul und einem Regelungsmodul. Beim Antriebssystem SINAMICS S120 werden diese Module "Line Modules", "Motor Modules" und "Control Unit" genannt. Die Line Modules gibt es als geregelt mit Rückspeisung (ALM, Active Line Modules), als ungeregelt mit Rückspeisung (SLM, Smart Line Modules) und als ungeregelt ohne Rückspeisung (BLM, Basic Line Modules).
Systemeinbindung 4.4 Wegmesssystem Zulässige Spannungen Für die Motoren gelten die zulässigen Netzspannungen von TN-Netzsystemen entsprechend folgender Tabelle. Tabelle 4- 2 Zulässige Netzspannungen von TN-Netzsystemen, resultierende Zwischenkreisspannungen und Umrichterausgangsspannungen zulässige resultierende Umrichterausgangsspannung Netzspannung Zwischenkreisspannung U (Effektivwert) U amax 400 V 600 V (geregelt) 425 V (geregelt) 528 V (ungeregelt) 380 V (ungeregelt)
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Das Wegmesssystem muss den auftretenden Temperaturen standhalten. Deshalb beachten Sie den angegebenen Temperaturbereich des Herstellers. Hinweis Unterstützung bei der Optimierung der Anbringung des Messsystems – z. B. durch Berechnung von Resonanzfrequenzen des Lageregelkreises – erhalten Sie über Ihre zuständige Siemens-Niederlassung. Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
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Systemeinbindung 0 Funktionen des SME12x Funktionen des SME12x Das SME12x (Sensor Module External) ist ein Gerät mit Steckverbindungen, das den Anschluss der verschiedenen Sensoren eines Direktantriebes (WMS und Temperatursensoren) ermöglicht. Der Ausgang des SME12x wird per DRIVE-CLiQ an das Antriebssystem der Baureihe SINAMICS angeschlossen werden. Das SME12x erfüllt damit folgende Funktionen: ●...
Systemeinbindung 4.5 Kühlungsystem Kein direkter Anschluss der Temperaturüberwachungskreise! GEFAHR Bei den Temperaturüberwachungskreisen besteht Gefahr durch elektrischen Schlag! Ein direkter Anschluss der Temperaturüberwachungskreise Temp-F und Temp-S über den Geberstecker des SMC20 (X520) erfüllt nicht die Vorgaben der Schutztrennung gemäß DIN EN 61800-5-1. Ein Anschluss der Temperaturüberwachungskreise Temp F und Temp S über den Geberstecker des SMC20 (X520) ist deshalb ohne Verwendung eines geeigneten Schutzmoduls (z.B.
Systemeinbindung 4.5 Kühlungsystem 4.5.2 Kühlung des Motors Anschlussmöglichkeit einer Kühlung (≤ 1FN6007) Während des Betriebs erwärmt sich der Motor. Um eine möglichst hohe Leistungsdichte zu erhalten, ist eine Kühlung erforderlich. Die Motoren der Baugrößen 1FN6003 und 1FN6007 bieten diese Möglichkeit und sind auch mit Primärteil- Hauptkühler erhältlich. Bild 4-4 Frontansicht der 1FN6- Motoren mit Wasserkühlung Der Ein- bzw.
Systemeinbindung 4.5 Kühlungsystem 4.5.3 Kühlkreisläufe Anforderungen an die Kühlkreisläufe Wir empfehlen, die Kühlkreisläufe als geschlossene Systeme auszuführen, um Algenwachstum zu vermeiden. Der maximal zulässige Druck beträgt 10 bar. Hinweis Es wird davon abgeraten, Kühlkreise von Maschinen auch zur Kühlung der Motoren zu nutzen: Durch Verschmutzungen und Langzeitablagerungen kann es hier zu Verstopfung kommen! Das gilt insbesondere für Kühlschmierstoffkreise.
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Systemeinbindung 4.5 Kühlungsystem 4.5.4 Kühlmedien Bereitstellung des Kühlmediums Die Bereitstellung des Kühlmediums erfolgt kundenseitig. Als Kühlmedium soll ausschließlich Wasser mit Korrosionsschutz eingesetzt werden. Begründung für den Einsatz von Wasser mit Korrosionsschutzmittel Bei Einsatz von unbehandeltem Wasser kann es aufgrund von Härteablagerungen, Algen- und Schleimbildungen sowie Korrosion zu erheblichen Schäden und Störungen kommen, z.B.
Systemeinbindung 4.5 Kühlungsystem Stimmen Sie diese Anforderungen, insbesondere die Materialienverträglichkeit, mit dem Kühlgerätehersteller und dem Hersteller des Korrosionsschutzmittels ab! Geeignete Mischung ● 25 % - 30 % Ethylenglykol (= Ethandiol) ● Wasseranteil enthält max. 2 g/l gelöste Mineralsalze und ist weitgehend frei von Nitrit und Phosphat Herstellerempfehlung Hersteller von Korrosionsschutzmitteln werden im Anhang empfohlen.
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Systemeinbindung 4.5 Kühlungsystem Das folgende Bild zeigt eine Lösung zur Regelung der Vorlauftemperatur der Kühlkreisläufe. Als Führungsgröße der Vorlauftemperatur sollte bei einer Folgeregelung die Umgebungstemperatur der Maschine gewählt werden: T - 3 K sichert die VORL Umgebung motornahen Bereiche gegen Betauung. Wird die Vorlauftemperatur über einen Festwertregler geregelt, richtet sich der Temperaturwert nach der maximalen Umgebungstemperatur: T - 3 K.
Systemeinbindung 4.6 Bremskonzepte Bremskonzepte Sicherheitshinweis WARNUNG Betriebsstörungen können zu unkontrollierten Bewegungen des Antriebs führen. Es müssen Maßnahmen getroffen werden, um die maximal mögliche kinetische Energie des Maschinenschlittens im Störungsfall abzubremsen. Mögliche Betriebsstörungen Betriebsstörungen können z.B. auftreten bei: ● Ausfall des Stromnetzes ●...
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Systemeinbindung 4.6 Bremskonzepte Beachten Sie die Dokumentation des verwendeten Antriebssystems! 2. Elektrisches Bremsen über Kurzschließen des Primärteils (entspricht Ankerkurzschluss): Beachten Sie auch die Dokumentation des verwendeten Antriebssystems! Nachteil: Die Bremskraft ist abhängig von der Geschwindigkeit (siehe Kurzschlussbremskennlinie im Kap: "Technische Daten und Kennlinien") Die Kurzschlussbremsung ist nicht geeignet, den Schlitten vollständig abzubremsen.
Gekoppelte Motoren Parallelgeschaltete Motoren Voraussetzung für die Parallelschaltung Die Position der parallel geschalteten Primärteile zueinander muss für den Betrieb bestimmte Bedingungen erfüllen. Grundvoraussetzung für die Parallelschaltung ist eine ausreichend steife, mechanische Kopplung. Zusätzlich müssen folgende Einschränkungen gewährleistet sein: ● gleiche Primärteil- Baugröße ●...
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Gekoppelte Motoren 5.1 Parallelgeschaltete Motoren Mechanische Anordnungen Zwei elektrisch parallel zu betreibende Primärteile können entweder auf einer gemeinsamen Sekundärteilspur oder auf zwei einzelnen Sekundärteilspuren angeordnet werden. Die Leitungsabgangsrichtung kann gleich sein oder entgegengesetzt. Dadurch ergeben sich für elektrisch parallel geschaltete Motoren (Master M und Stoker S) vier grundlegende mechanische Anordnungen, die in der folgenden Tabelle dargestellt sind.
Gekoppelte Motoren 5.1 Parallelgeschaltete Motoren Das folgende Bild zeigt diese Bezugspunkte. Bild 5-1 Parallelanordnung mit zwei Sekundärteilspuren Der Abstand Δs ist der Abstand von der Profilkante des Masters zur Profilkante des Stokers. Das Vorzeichen von Δs gibt die Bewegungsrichtung der Verschiebung an. Hinweis Bei Angaben zur Lage von Master und Stoker zueinander ist immer die Position der Gehäuseprofilkante des Master (Δs = 0) maßgebend.
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Gekoppelte Motoren 5.1 Parallelgeschaltete Motoren PARALLEL- Anordnung Bei der PARALLEL-Anordnung hat man die Möglichkeit, die zweite Sekundärteilspur um Δx zu verschieben, siehe obiges Bild. So ergibt sich für den Referenzabstand Δs: Δs = Δx ± n ‧ 2τ mit n = 0, 1, 2, … Ist die Sekundärteilspur nicht verschoben (Δx = 0) ergibt sich für den Referenzabstand Δs: Δs = ±...
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Gekoppelte Motoren 5.1 Parallelgeschaltete Motoren ANTIPARALLEL- Anordnung Bild 5-4 Lage von Master und Stoker bei der Antiparallen- Anordnung Ziel der Antiparallel- Anordnung ist es, beide Primärteile möglichst platzsparend nebeneinander anzuordnen. Dabei spielt beispielsweise der Leitungsabgang der Primärteile eine entscheidende Rolle. Grundlage für die Berechnung ist eine gedankliche Janus-Anordnung in der Master und Stoker den definierten Abstand Δs haben (siehe Kap.
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Gekoppelte Motoren 5.1 Parallelgeschaltete Motoren Bei der Janus-Anordnung gibt es einen kleinstmöglichen Abstand Δs zwischen Master und Stoker, um eine gleichmäßige Kraftbildung zu erreichen. Δs = Δs + n ·2τ n = 0, 1, 2, 3... Baugröße Baulänge Δs 2τ (n = 0, 1, 2,..) [mm] [mm]...
Gekoppelte Motoren 5.2 Doppelkammmotoren Doppelkammmotoren Aufbau eines Doppelkammmotors Das folgende Bild zeigt den Aufbau eines Doppelkammmotors mit dem 1FN6. Mit dieser Aufbauvariante können die Anzugskräfte auf den beweglichen Schlitten minimiert werden. Bild 5-6 prinzipieller Aufbau eines Doppelkammmotors mit dem 1FN6 Der Aufbau des Doppelkammmotors ist mit dem 1FN6 ohne elektromagnetische Einschränkungen bezüglich Material und Dicke des Schlittens möglich.
Bestellbezeichnungen Aufbau der Bestellbezeichnungen Die Bestellbezeichnung besteht aus einer Kombination von Buchstaben und Ziffern, der maschinenlesbaren Fabrikatebezeichnung MLFB. Für eine Bestellung ist die Angabe der eindeutigen MLFB ausreichend. Die MLFB besteht aus drei Blöcken, die durch Bindestriche getrennt sind. Der erste Block umfasst sieben Stellen und kennzeichnet Produktfamilie und Baugröße des Primär- bzw.
Projektierung des Motors Hinweis auf Mechatronik Support Hinweis Bitte wenden Sie sich an Ihre zuständige Siemens-Niederlassung, wenn Sie bezüglich der mechanischen Ausführung der Maschine, der einzusetzenden Regelungstechnik oder der Geberauflösung und Messgenauigkeit des Gebers mechatronischen Support benötigen. Wir können Sie z. B. mit Analysen oder mit FEM (Finite-Elemente-Methode) basierten Optimierungen der Maschinenkonstruktion in allen Abschnitten Ihrer Planungen unterstützen.
Projektierung des Motors 7.3 Nennbetriebsarten S1, S2 und S3 Der Bereich reduzierter Sekundärteilüberdeckung sollte nur für das Anfahren von Park- oder Servicepositionen genutzt werden, nicht jedoch für Bearbeitung. Üblicherweise wird der Antrieb lagegeregelt betrieben. Da der Verlust an Motorkraft das Verhalten des Regelkreises verändert, kann ein stabiler Betrieb nur bei Reduktion des Wertes der Verstärkung k des Lagereglers erreicht werden.
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Dauerstrom den Bemessungsstrom nicht übersteigen: Hierbei sollte die Spieldauer nicht länger als 10 % der thermischen Zeitkonstanten t sein. Ist eine längere Spieldauer nötig, wenden Sie sich bitte an Ihre zuständige Siemens- Niederlassung. Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Vorgehensweise bei der Projektierung 7.4.1 Ablauf der Projektierung im Überblick Grundlagen Die Auswahl eines geeigneten Linearmotors ist abhängig von ● der für die Anwendung benötigten Spitzenkraft, Dauerkraft und Stillstandskraft ● der gewünschten Geschwindigkeit und Beschleunigung ●...
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Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Ablauf In der Regel ist der Prozess der Motorauswahl ein iterativer Vorgang, da gerade bei hochdynamischen Direktantrieben der Motortyp selbst durch seine Eigenmasse wieder die benötigten Kräfte mitbestimmt. Das folgende Bild zeigt ein Ablaufdiagramm dieses Prozesses.
Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung 7.4.2 Festlegen der mechanischen Randbedingungen Einleitung Zu den Randbedingungen, die die Wahl des Motors beeinflussen, gehören ● bewegte Massen (inkl. Motormasse) ● Einwirkung der Gravitation ● Reibung ● Bearbeitungskräfte ● Verfahrlängen ● die Antriebskonfiguration Bewegte Massen Alle Maschinenteile, Einrichtungen der Schleppkette, Abdeckungen, Anbauten etc., die der Motor bewegen soll, müssen zur Berechnung der bewegten Masse herangezogen werden.
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Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Gravitation Jede Masse unterliegt der Erdanziehung. Der Motor muss daher einen Anteil der Gravitationskraft F , die auf die bewegte Masse wirkt, ausgleichen. Dieser Anteil F hängt von der bewegten Masse m, der Einbaulage der Achse gegenüber der Erdnormalen (Winkel α) und eventuell von einem verwendeten Gewichtsausgleich ab.
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Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Beide Komponenten hängen von der Art der verwendeten Linearführung und deren Belastung ab. Zu den Belastungen zählen, je nach Ausführung der mechanischen Konstruktion, vor allem Kräfte aufgrund von Gravitation (F aus obigem Bild) und ⊥...
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Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Bild 7-5 Beispiel für den Bewegungsablauf eines Linearmotors in Diagrammen Die aus dem Bewegungsablauf resultierenden Trägheitskräfte, die der Motor ausgleichen muss, sind proportional zu Beschleunigung a und bewegter Masse m: = m ‧ a Sie sind der Beschleunigungsrichtung entgegengesetzt.
Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Bild 7-6 Beispiel für ein Bearbeitungskraft-Zeit-Diagramm. 7.4.4 Ermitteln von Motorkraft, Spitzenkraft und Dauerkraft Ermitteln der Motorkraft Die Kraft, die der Motor aufbringen muss, setzt sich zu jedem Zeitpunkt aus der Summe der Einzelkräfte zusammen.
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Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Bild 7-7 Beispiel für Einzelkräfte beim Linearmotor und resultierende Motorkraft Ermitteln der Spitzenkraft Aus obigem Bild ist sehr leicht die Spitzenkraft F , (= maximale die Kraft des Lastspieles) L,MAX der Motor aufbringen muss, zu ermitteln. Ermitteln der Dauerkraft Neben der Spitzenkraft ist die erforderliche Dauerkraft (Effektivkraft) des Motors für dessen maximale...
Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Bild 7-8 Dauerkraft bei abschnittsweise konstanter Motorkraft Die obigen Gleichungen gelten für die Berechnung der Effektivkräfte, Für genauere Berechnungen sind die Kräfte durch die entsprechenden Ströme zu ersetzen und der Effektivstrom zu ermitteln. Hierbei sind die Auswirkungen der Motorsättigung zu beachten. 7.4.5 Auswahl der 1FN6 Primärteile Voraussetzung...
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Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Sofern mehrere Primärteile an der Kraftbildung der Achse beteiligt sind, müssen die Werte für Spitzen- und Dauerkräfte der einzelnen Motoren addiert werden. Ist die Kraftverteilung auf die einzelnen Motoren nicht gleich, wie z.B. bei der Gantry-Achse mit ungleichmäßiger Gewichtsverteilung, müssen die Kraftanforderungen an die einzelnen Motoren getrennt berücksichtigt werden.
Bei dauerhaft ungleichmäßiger Belastung darf der Motor nur mit etwa bis zu 70 % der Bemessungskraft betrieben werden, siehe F * in den Datenblättern. Für genaue Auslegungen wenden Sie sich bitte an Ihre zuständige Siemens- Niederlassung. 7.4.6 Festlegen der Anzahl der Sekundärteile Grundlage Die Sekundärteile müssen –...
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Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Festlegen der Gesamtlänge der Sekundärteilspur Die Gesamtlänge einer Sekundärteilspur bestimmt die Anzahl der dafür benötigten Sekundärteile. Sie hängt ab von der Länge des gewünschten Verfahrweges und von der Anzahl an Primärteilen auf dieser Sekundärteilspur. Hinweis Die hier angegebene Berechnung der Gesamtlänge der Sekundärteilspur stellt die maximale Motorkraft über den gesamten Verfahrweg sicher.
Projektierung des Motors 7.4 Vorgehensweise bei der Projektierung Bild 7-11 Bestimmung der Länge der Sekundärteile bei mehreren Primärteilen Werden die verschiedenen Primärteile von getrennten Antriebssystemen mit separaten Messsystemen betrieben – z.B. beim Gantry- oder Master/Slave-Betrieb – wird der Abstand zwischen den Primärteilen nur von mechanischen Randbedingungen wie Länge der Anschlussstecker und Biegeradien der Leitungen eingeschränkt.
Die Schwingungen führen zu erhöhten Spannungsbelastungen und können die Hauptisolation schädigen! Daher empfehlen wir, eine HFD-Drossel mit Dämpfungswiderstand zur Dämpfung der Schwingungen einzusetzen. Für Einzelheiten siehe Dokumentationen des verwendeten Antriebssystems oder wenden Sie sich an Ihre zuständige Siemens-Niederlassung. 7.4.9 Hinweis zum Active Line Module Hinweis Zum Betrieb der geregelten Einspeiseeinheit Active Line Module ist das zugehörige Active...
Projektierung des Motors 7.5 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit = √3 • U • I • cosφ Netz Netz Netz Netz Hieraus berechnet sich der erforderliche Netzstrom I des Active Infeed zu Netz / (√3 • U • cosφ Netz Netz Netz Netz...
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Projektierung des Motors 7.5 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit Bild 7-12 Beispiel: Darstellung der vorgegebene Größen im Weg-Zeit-Diagramm Randbedingungen / Vorgabe des Lastspiels Verfahrprofil Die Form des Verfahrprofils ist für die Zeitdauer Δ t nicht explizit vorgegeben. Daher muss zunächst ein geeignetes Verfahrprofil festgelegt werden. Das folgende Bild zeigt drei Beispiele für mögliche Verfahrwege.
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Projektierung des Motors 7.5 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit ● s = 7 m (Verfahrweg) ● Δ t = 5 s (Verfahrzeit) ● Δ t = 4 s (Verweilzeit) ● m = 500 kg (zu bewegende Masse, ohne Motormasse) ● F = 100 N (konstante Reibung) ●...
Projektierung des Motors 7.5 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit Andernfalls reicht die Zeit t nicht aus, um den Motor bei s zu positionieren. Im hiesigen Beispiel muss also für die maximale Geschwindigkeit des Motors gelten: > (7 m/5 s) = 1,4 m/s = 84 m/min Bei festgelegter maximaler Geschwindigkeit lässt sich diese Beschleunigung berechnen: Mit diesen Angaben lässt sich ein Primärteil auswählen.
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Projektierung des Motors 7.5 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit Diese Kraft liegt knapp unter dem Limit des ausgewählten Motors und kann die Forderung nach einer 10%igen Kraftreserve nicht erfüllen. Es muss also ein neues Primärteil gewählt werden. Ein anderes Primärteil, daß alle Anforderungen erfüllt, ist das Primärteil 1FN6016-1LE17- 0KA1.
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Projektierung des Motors 7.5 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit Zur Berechnung der Dauerkraft kann hier die Summenformel benutzt werden, da die Motorkraft F abschnittsweise konstant ist: √ √ Mit: = 2567 N Δt = 5 s = 100 N Δt = 4 s = -F = -2367 N...
Projektierung des Motors 7.5 Beispiel: Positionieren in vorgegebener Zeit Auswahl des Leistungsmoduls Der ausgewählte Motor hat folgende Daten: ● maximale Kraft F = 3590 N ● Bemessungskraft F = 1380 N ● maximaler Strom I = 36,0 A ● Bemessungsstrom I = 10,4 A Ein zu diesen Daten passendes Leistungsmoduls wird aus dem entsprechenden Katalog ausgewählt.
Montage des Motors Sicherheitshinweise zur Montage GEFAHR Das Primärteil besitzt Permanentmagnete. Diese können zu ferromagnetischen Gegenständen (eisen - oder stahlhaltige Maschinenteile oder Werkzeuge) in der Umgebung extreme magnetische Anziehungskräfte entwickeln. Bei der Montage ist auf Folgendes zu achten: Verpackungen der Komponenten des Motors erst unmittelbar vor der Montage entfer- ...
Montage des Motors 8.2 Allgemeines Vorgehen GEFAHR Defekte Anschlussleitungen können zu elektrischem Schlag und/oder Sachschäden, z.B. durch Brände, führen. Achten Sie darauf, dass bei der Montage die Anschlussleitungen nicht beschädigt werden nicht unter Zug stehen nicht von verfahrbaren Teilen erfasst werden können ...
Montage des Motors 8.4 Verfahren zum Einbau des Motors Verfahren zum Einbau des Motors WARNUNG Einsatz von Hebevorrichtungen Zum Anheben des Primärteiles sind mindestens drei Lastaufnahmemittel (z.B. Hebe- Ösen) in die Nutensteine einzuschrauben. Die Anordnung der Lastaufnahmemittel sollte zueinander symmetrisch sein und eine stabile Hebelage ermöglichen. Sie sind bezüglich ihrer Kraftaufnahme bestimmungsgemäß...
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Montage des Motors 8.4 Verfahren zum Einbau des Motors 2. Schlitten auf eine Seite schieben und Sekundärteilspur auf der anderen Seite montieren. 3. Den Schlitten über die montierte Sekundärteilspur schieben. Dabei den eigenen Standpunkt so wählen, dass in Anzugsrichtung keine Verletzungen entstehen können. Die Anziehungskräfte werden von den Linearführungen aufgenommen.
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Montage des Motors 8.4 Verfahren zum Einbau des Motors Motormontage durch Einführen des Schlittens Dieses Montageverfahren kann angewendet werden, wenn der Motor zu Betriebs- bzw. Wartungszwecken häufig aus- und eingebaut wird. Weitere Anwendungsgebiete sind, wenn Sekundärteilspur nicht in mehrere Abschnitte aufgeteilt werden kann – z.B., weil die Gesamtlänge der Sekundärteilspur zu gering ist oder beim Doppelkammmotor.
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Montage des Motors 8.4 Verfahren zum Einbau des Motors 2. Aufsetzen des Primärteils Mit Hilfe einer Abziehvorrichtung wird das Primärteils zentriert über der Sekundärteilspur positioniert und auf einen Abstandshalter abgesenkt. Wegen der Anziehkräfte soll die Abziehvorrichtung einen Abstand von 20 - 30 mm vom Primärteil zur Oberfläche der Sekundärteilspur erlauben WARNUNG Quetschgefahr beim Aufsetzen des Primärteils auf das Sekundärteil!
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Montage des Motors 8.4 Verfahren zum Einbau des Motors Die Abziehvorrichtung Die kundenseitig zu fertigende Abziehvorrichtung besteht aus einer ausreichend dicken Platte um die Steifigkeit zu gewährleisten. Sie ist aus unmagnetischem Material gefertigt und hat Durchgangslöcher zur Befestigung des Primärteils und Gewindelöcher für die Aufnahme der Abdrückschrauben.
Montage des Motors 8.5 Montage einzelner Motorkomponenten Bild 8-3 prinzipieller Aufbau einer Abziehvorrichtung (Längsschnitt) Montage einzelner Motorkomponenten Montage der Sekundärteile Die Sekundärteile werden kraftschlüssig an das Maschinenbett geschraubt. Die Befestigungsschrauben werden von unten durch die Bohrung im Maschinenbett an den Nutensteinen der Sekundärteile befestigt.
Montage des Motors 8.6 Kontrolle der Montage Hinweis Der Schaft der Schrauben, mit denen die Sekundärteile am Maschinenbett befestigt werden, darf das Gewinde nicht erreichen. Einschraubtiefen 1FN6003 ... 1FN6007: Material EN GJL-250 EN GJL-300 EN GJS-600-3 G-ALZN10Si8Mg St 37 St 50 Einschraubtiefe 1,4 •...
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Montage des Motors 8.6 Kontrolle der Montage Der Schlitten des Linearmotors muss sich über den gesamten Verfahrbereich bei gleichmäßiger minimaler Reibung bewegen lassen. Der Schlitten darf nicht klemmen! Kontrollieren Sie bei Verdacht einer Verklemmung den Luftspalt an der entsprechenden Stelle! Hinweis Bei gleichmäßiger Verschiebung des Motors können insbesondere bei Kurzschluss der Phasen in regelmäßigen Abständen erhöhte Widerstände ("Kraftwellen") spürbar sein.
Anschluss des Motors Schnittstellen Lage der Anschlüsse Die separaten Anschlüsse für Leistung und Temperatursensoren befinden sich an der Stirnseite des Primärteiles. Damit sind sie für Einbau und Service leicht zugänglich. Alle Maße für die Lage der Anschlusselemente können Sie den Einbauzeichnungen entnehmen. ACHTUNG Die Anschlusstechnik benötigt Einbauraum! In Abhängigkeit von der verwendeten Anschlusstechnik und den verwendeten Leitungen...
Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Elektrischer Anschluss 9.2.1 Sicherheitshinweise GEFAHR Teile von elektrischen Geräten können unter gefährlicher Spannung stehen. Es besteht Gefahr durch elektrischen Schlag! Bei bewegtem Primärteil liegt an den Motorklemmen eine gefährliche Spannung an. Alle Elektroarbeiten dürfen nur bei Spannungsfreiheit und Motorstillstand durch eine Elektrofachkraft ausgeführt werden.
Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Schutzmaßnahmen gegen Restspannungen GEFAHR Durch Restspannungen an Anschlüssen des Motors besteht Gefahr durch elektrischen Schlag! Aktive Teile des Motors können beim Abschalten der Spannungsversorgung eine Ladung von mehr als 60 μC aufweisen. Zusätzlich kann an freigelegten Leitungsenden – z.B. bei Ziehen des Steckers –...
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Signalanschluss Beim Signalanschluss sind motorseitig nur Anschlussleitungen mit Vollgewinde möglich. SPEED CONNECT- Verbindungen können nicht verwendet werden. Dies gilt sowohl für den Motor mit Einbaudose, als auch für den Motor mit fester Leitung und Anschlussbuchse. Leistungsanschluss Für den Leistungsanschluss können konfektionierte Leitungen mit Vollgewinde-Stecker oder SPEED CONNECT Stecker wie folgt verwendet werden:...
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Hinweis Entfernen Sie den O-Ring vom SPEED CONNECT Stecker, bevor Sie diesen mit einem SPEED CONNECT Gegenstecker zusammen fügen. Bei einer kombinierten Steckverbindung aus SPEED CONNECT Stecker und Vollgewindestecker ist der O-Ring erforderlich, um die Dichtheit und Vibrationsfestigkeit der Verbindung sicher zu stellen.
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Maximal zulässige Leitungslängen Die maximal zulässigen Leitungslängen sind u. a. vom Bemessungsstrom und der Bauform des Antriebssystems abhängig. Details zu den Maximallängen können aus den SIEMENS- Katalogen NC 61 (SINUMERIK & SINAMICS Ausrüstungen für Werkzeugmaschinen) bzw. PM 21 (SIMOTION, SINAMICS S120 und Motoren für Produktionsmaschinen) entnommen werden.
Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Aderzahl und Querschnitte der Leitungen Die Leitungen, die an den Motor angeschlossen werden, müssen vier Adern für die Leistungsleitung bzw. fünf Adern (4 Signalleitungen + PE) für die Signalleitung enthalten. Der Querschnitt der Signaladern beträgt jeweils 0,5 mm .
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Kein direkter Anschluss der Temperaturüberwachungskreise! GEFAHR Bei den Temperaturüberwachungskreisen besteht Gefahr durch elektrischen Schlag! Ein direkter Anschluss der Temperaturüberwachungskreise Temp-F und Temp-S über den Geberstecker des SMC20 (X520 Pin 13 und Pin 15) erfüllt nicht die Vorgaben der Schutztrennung gemäß...
Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Tabelle 9- 4 Polbild Schnittstelle Temperatursensor - SME Aderbelegung für Leitung Sensor-Kontakt 6FX7002-2SL00-... weiß -1R2: KTY- braun +1R1: KTY+ grün 1TP1: PTC gelb 1TP2: PTC grau rosa grün/gelb Hinweis Für den Anschluss des Motors an das SME wird der Signal-Stecker mit der MLFB 6FX2003-0SU07 benötigt.
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss 9.2.7 Parallelschaltung von Motoren Anschlussplan Das folgende Bild zeigt den Anschlussplan für zwei parallel geschaltete Primärteile. Die Leistungsleitungen werden jeweils auf die dafür vorgesehenen Anschlüsse des Leistungsmoduls geführt. Dabei ist eine Zwischenklemmung möglich, die die Leistungsleitungen der einzelnen Motoren bereits vor dem Anschluss an das Leistungsmodul zusammenführt.
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Hinweis Temperatursensoren an der SME12x Bei der SME 12x besteht die Möglichkeit insgesamt 3 Temperaturkanäle auszuwerten. Folglich kann bei 2 parallelen Motoren neben dem Signal von Temp-F die Signale von Temp-S auch getrennt an die SME12x angeschlossen werden. Im Gegensatz zur Reihenschaltung lässt sich im Störfall der auslösende Motor lokalisieren.
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Schaltung der Primärteile bei Doppelkammmotoren Die Primärteile von Doppelkammmotoren werden parallel entsprechend folgender Tabelle geschaltet. Tabelle 9- 7 Schaltung von Doppelkammmotoren Phase Master Stoker 9.2.8 Verlegehinweise Allgemeine Hinweise für das Verlegen elektrischer Leitungen ACHTUNG Antriebe mit Linearmotoren sind dynamisch hoch belastet.
Schirmadern in einer Leitung ist nicht zulässig. ● Schließen Sie die Schirmung der Leistungsleitung am Schirmanschluss des Leistungsmoduls an. ● Wenden Sie die EMV-Aufbaurichtlinie des Umrichterherstellers an. Für Umrichter von Siemens steht diese unter der Bestell-Nr. 6FC5297-□AD30-0AP□ zur Verfügung. Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss GEFAHR Gefahr durch elektrischen Schlag! An nicht geerdeten oder nicht isolierten unbenutzten Adern und Schirmen können lebensgefährliche Berührungsspannungen anstehen. Nicht benutzte Adern ungeschirmter oder geschirmter Leitungen und deren Schirme müssen entweder mindestens einseitig auf geerdetes Gehäusepotential gelegt oder isoliert werden.
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Anschluss des Motors 9.2 Elektrischer Anschluss Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Inbetriebnahme 10.1 Sicherheitshinweise GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn eine Maschine in Betrieb genommen wird, die nicht die anerkannten Sicherheits- anforderungen erfüllt. GEFAHR Bei unvorhergesehenen Bewegungen des Motors besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden.
Inbetriebnahme 10.2 Prüfung vor der Inbetriebnahme WARNUNG Die Oberflächentemperatur der Motoren kann über 100 °C (212 °F) betragen. Verbrennungsgefahr! Funktionstüchtigkeit des Kühlsystems (sofern vorhanden) sicherstellen! Motor bei bzw. unmittelbar nach Benutzung nicht berühren! In unmittelbarer Gefahrennähe das Piktogramm "Warnung vor heißer Oberfläche" (D- W026) gut sichtbar anbringen! Temperaturempfindliche Bauteile (elektrische Leitungen, elektronische Bauteile) dürfen nicht an heißen Oberflächen anliegen.
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Inbetriebnahme 10.3 Hinweise zur Inbetriebnahme von Systemelementen Die beiden möglichen Verfahren bei 1FN6- Motoren zur Pollageidentifikation haben folgende Einstellparameter: p1980 = 1 : Sättigungsbasiertes Verfahren mit Auswertung der 1. Harmonischen p1980 = 10: Bewegungsbasiertes Verfahren Welches Verfahren zum Einsatz kommt, hängt von den Randbedingungen der Achse ab. Eine detaillierte Beschreibung zu den Pollageidentifikationsverfahren ist im Funktionshandbuch SINAMICS S120 (6SL3097-2AB00-0AP5) zu finden.
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Inbetriebnahme 10.3 Hinweise zur Inbetriebnahme von Systemelementen Mechanische Überprüfung der Kommutierungslage Im folgenden Kapitel wird eine Möglichkeit aufgezeigt, wie die Kommutierungslage auch mechanisch überprüft werden kann. Bild 10-2 Schematische Darstellung zur Überprüfung der Kommutierungslage Nach erfolgter Inbetriebnahme und Feinsynchronisation der Achse muss zunächst der Antrieb auf einen wie oben beschriebenen Abstand X verfahren werden.
Inbetriebnahme 10.4 Beispiel zur Überprüfung der Kommutierungslage Baugröße Polteilung 2τ Berechnung von Dicke der Front- bzw. Heckplatte [mm] Pollage= 0° [mm] 1FN6003...1FN6007 1 + n • 2τ Selbstkühlung = 6 mm Wasserkühlung = 14 mm 1FN6008...1FN6024 8 + n • 2τ Selbstkühlung = 8 mm 1FN6003 ...
Inbetriebnahme 10.4 Beispiel zur Überprüfung der Kommutierungslage Messung des Abstandes Bild 10-5 Messpunkt für die Schieblehre Gemessener Abstand: X = 45 mm Messung Beispielrechnung der Pollageabweichung beim 1FN6008 = 8 mm + n•50 mm Pollage=0° = 58 mm Pollage=0 > X Pollage=0 Messung Δ...
Inbetriebnahme 10.5 Inbetriebnahme mehrerer, paralleler Primärteile Kontrolle des Kommutierungswinkeloffsets ● Wert p431 abspeichern ● Feinsynchronisation erneut durchführen ● Abstand überprüfen ● Pollagenabweichung erneut berechnen 10.5 Inbetriebnahme mehrerer, paralleler Primärteile Allgemeines Wenn sicher ist, dass die EMK von mehreren Motoren die gleiche Phasenlage zueinander haben, können die Anschlussleitungen parallelgeschaltet an einem Umrichter betrieben werden.
Inbetriebnahme 10.6 Messtechnische Überprüfung des Linearmotors 10.6 Messtechnische Überprüfung des Linearmotors Warum messen? Wurde der Linearmotor nach Anleitung in Betrieb genommen und es treten trotzdem unerklärliche Störungsmeldungen auf, müssen sämtliche EMK - Signale mit Hilfe eines Oszilloskops überprüft werden. Überprüfen der Phasenfolge U-V-W Bei parallelgeschalteten Primärteilen muss die EMK_U von Motor 1 in Phase mit der EMK_U von Motor 2 sein.
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Inbetriebnahme 10.6 Messtechnische Überprüfung des Linearmotors Ermittlung des Kommutierungswinkels über Oszilloskop Nachdem das Oszilloskop angeschlossen ist, muss der Antrieb zuerst über die Nullmarke gefahren werden, so dass der Antrieb feinsynchronisiert wird. Der Kommutierungswinkel-Offset kann durch die Messung der EMK und der normierten elektrischen Pollage über Analogausgang ermittelt werden.
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Inbetriebnahme 10.6 Messtechnische Überprüfung des Linearmotors Bei synchronisiertem Antrieb sollte die Differenz zwischen der EMK/Phase U und der elektrischen Rotorlage maximal 10° betragen. Ist die Differenz größer, muss der Kommutierungswinkeloffset angepasst werden. Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Betrieb GEFAHR Von Maschinenteilen, die mit Direktantrieben angetrieben werden, gehen aufgrund der sehr hohen Geschwindigkeit und Beschleunigung sowie der geringen Reibung und Selbsthemmung erhebliche Verletzungsgefahren – z.B. durch Quetschung – aus. Personen von den Verfahr- und Quetschbereichen der Achsen unbedingt fernhalten! WARNUNG Nicht ordnungsgemäßer Betrieb kann zu großem Sachschaden führen.
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Betrieb Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Wartung und Reparatur 12.1 Sicherheitshinweise Sicherheitshinweise zur Wartung GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn Wartungsarbeiten bei eingeschalteter Maschine durchgeführt werden. Vor Arbeiten im Verfahrbereich immer die Maschine sicher spannungsfrei schalten! Zusätzlich muss die Maschine gegen ungewollte Bewegungen gesichert werden. GEFAHR Werden unmittelbar nach dem Betrieb des Motors Arbeiten an dem Motor durchgeführt, kann Verbrennungsgefahr beim Berühren heißer Oberflächen bestehen.
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Instandsetzungsarbeiten an den Vertragsgegenständen vorgenommen, so bestehen für diese und die daraus entstehenden Folgen gegenüber Siemens weder Schadenersatzansprüche aufgrund von Personenschäden noch Sachmängelansprüche. Für Fragen stehen Ihnen unsere Siemens-Servicezentren zur Verfügung. Adressen von Siemens-Servicezentren finden Sie unter http://www.automation.siemens.com/partner/ WARNUNG Scharfe Kanten können zu Schnittverletzungen und herunterfallende Gegenstände können zu Fußverletzungen führen.
60 s erfolgen! Die Prüfspannung ist gegen Erde bzw. das Motorgehäuse zu messen. Ist für die Maschinen-/Anlagenprüfung eine höhere Gleichspannung oder Wechselspannung nötig, so ist diese Prüfung mit Ihrer zuständigen Siemens-Niederlassung abzustimmen! Die Bedienungsanleitung des Prüfgerätes ist zu beachten! Prüfungen des Isolationswiderstands an einzelnen Motoren dürfen ausschließlich wie folgt...
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Wartung und Reparatur 12.2 Wartungsarbeiten Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer Direktantriebe sind aufgrund ihrer Funktionsweise grundsätzlich verschleißfrei. Um die Funktion und Verschleißfreiheit des Motors sicherzustellen, sind folgende Wartungsarbeiten notwendig: ● Freigängigkeit von Verfahrwegen regelmäßig überprüfen ● Motorraum regelmäßig von Fremdkörpern (z.B. Spänen) reinigen ●...
Schutz bei Transport und Lagerung, insbesondere vor den starken Magnetkräften von Komponenten mit Permanentmagneten. Hinweis Bewahren Sie möglichst die Verpackung von Komponenten mit Permanentmagneten auf! Originalverpackungen können auch über Ihre zuständige Siemens-Niederlassung angefordert werden. Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Lagerung und Transport 13.3 Vorgaben für Verpackungen bei Lufttransport 13.3 Vorgaben für Verpackungen bei Lufttransport Beim Lufttransport von Produkten, die Permanentmagnete enthalten, dürfen die maximal zulässigen Magnetfeldstärken gemäß IATA-Verpackungsanweisung nicht überschritten werden. Gegebenenfalls sind besondere Maßnahmen erforderlich, damit ein Versand dieser Produkte zulässig wird.
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Lagerung und Transport 13.4 Einlagern Einlagern in Räumen ● Versehen Sie blanke äußere Bauteile mit einem Konservierungsmittel wie z. B. Tectyl, sofern dies nicht schon werkseitig aufgebracht ist. ● Lagern Sie den Motor gemäß Kapitel "Umgebungsbedingungen". Der Lagerraum muss – trocken, staubfrei und erschütterungsfrei sein, –...
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Lagerung und Transport 13.4 Einlagern Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Umweltverträglichkeit 14.1 Umweltverträglichkeit bei der Fertigung ● Das Verpackungsmaterial besteht hauptsächlich aus Kartonagen. ● Der Energieverbrauch bei der Produktion wurde optimiert. ● Die Produktion ist emissionsarm. 14.2 Entsorgung Die Entsorgung muss unter Einhaltung der nationalen und örtlichen Vorschriften im normalen Wertstoffprozess erfolgen. GEFAHR Tod, schwere Körperverletzung und/oder Sachschaden treten ein, wenn Direktantriebe oder ihre Komponenten (insbesondere Komponenten mit Permanentmagneten) nicht...
Umweltverträglichkeit 14.2 Entsorgung Entmagnetisierung des Primärteiles Auf Entmagnetisierungen spezialisierte Entsorgungsunternehmen setzen einen speziellen Entsorgungsofen ein. Die Innenteile des Entsorgungsofens bestehen aus unmagnetischem Material. Die Primärteile werden in einem festen, hitzebeständigen Behälter (z.B. Gitterbox) aus unmagnetischem Material in den Ofen gebracht und während des gesamten Entmagnetisiervorganges darin belassen.
Technische Daten und Kennlinien 15.1 Einleitung Diese Datensammlung liefert die für die Projektierung notwendigen Motordaten und enthält eine Reihe zusätzlicher Daten für tiefergehende Berechnungen im Rahmen von Detail- betrachtungen und Problemanalysen. Hinweis Soweit nicht anders angegeben, gelten für die Daten folgende Randbedingungen: ...
Technische Daten und Kennlinien 15.2 Definition der Motordaten Bemessungsdaten (S1- Betrieb) Bemessungskraft F des Motors ist von der Art der Motorkühlung abhängig. Die niedrigste Bemessungskraft wird erreicht, wenn der Motor nur mit Selbstkühlung betrieben wird. Hierbei erfolgt die Wärmeabfuhr ausschließlich über das Motorgehäuse, ohne thermischen Kontakt zur Maschine.
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Technische Daten und Kennlinien 15.2 Definition der Motordaten Stillstandskraft: Kraft des Motors, die dauerhaft erreicht werden kann, wenn nur zwei Phasen belastet werden Die Stillstandskraft wird für eine Magnettemperatur von 70°C im Primärteil angegeben. Bemerkung: F * kann unter Vernachlässigung des Einflusses der Sättigung des Motors in etwa aus der Bemessungskraft F berechnet werden: Stillstandsstrom des Motors bei Stillstandskraft F...
Technische Daten und Kennlinien 15.3 Erläuterungen der Kennlinien Daten Primärteil-Hauptkühler (nur bei Wasserkühlung) Maximal abgeführte Wärmeleistung über den Hauptkühler bei Ausnutzung P,H,MAX der Bemessungskraft F und der Bemessungstemperatur T V̇ Empfohlener Mindest-Volumenstrom im Hauptkühler zum Erzielen der P ,H,MIN Bemessungskraft F ΔT Temperaturanstieg des Kühlmediums zwischen Vorlauf und Rücklauf des Hauptkühlers im Betriebspunkt (Q...
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Technische Daten und Kennlinien 15.3 Erläuterungen der Kennlinien Die Bemessungskraft F ist abhängig von der Motorkühlung. Im schlechtesten Fall wird der Motor nur mit Selbstkühlung betrieben, d.h. die Wärmeabgabe erfolgt nur über das Motorgehäuse und der Motor ist thermisch isoliert zur Maschine. Die Befestigung des Motors an thermisch leitfähigen Materialien (z.B.
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Technische Daten und Kennlinien 15.3 Erläuterungen der Kennlinien Bild 15-2 Kennlinie Bremskraft über Geschwindigkeit mit verschiedenen Kurzschlusswiderständen Linearmotoren SIMOTICS L-1FN6 Projektierungshandbuch, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0AP4...
Position der magnetisch aktiven Fläche in mm Länge ohne Anschlussdose in mm Hinweis Die Siemens AG behält sich vor, Motorenmaße ohne vorherige Mitteilung im Zuge von Konstruktionsverbesserungen zu ändern. Die in dieser Dokumentation dargestellten Maßblätter können an Aktualität verlieren. Aktuelle Maßblätter können kostenlos angefordert werden.
Einbauzeichnungen und Maßtabellen 16.2 Positionstoleranz für Befestigungsbohrungen 16.2 Positionstoleranz für Befestigungsbohrungen Befestigungsbohrungen Die nachfolgende schematische Darstellung zeigt die Positionstoleranz für Befestigungsbohrungen gemäß DIN EN ISO 1101:2008-08. Der Durchmesser "d" des Toleranzkreises entspricht der Toleranz. Bild 16-1 Positionstoleranz für Befestigungsbohrungen Die IST-Position des Bohrungsmittelpunkts (Realmaß) muss sich innerhalb des Toleranzkreises befinden, um die Motorkomponenten problemlos befestigen zu können.
Anhang Übersicht wichtiger Motordaten Übersicht über wichtige Daten der Motoren der Produktfamilie 1FN6 Die folgenden Tabellen geben eine Übersicht über die wichtigsten Motordaten der Produktfamilie 1FN6. Tabelle A- 1 Übersicht wichtiger Bemessungs- und Grenzdaten (Selbstkühlung) Bestellnummer Primärteil MAX,FN MAX,FMAX [m/min] [m/min] 1FN6003-1LC57-0FA1 66,3...
Abkürzungen + Glossar AAA - Abkürzungen Berufsgenossenschaftliche Regeln; Regeln für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit in Deutschland Berufsgenossenschaftliche Vorschriften; verbindliche Vorschriften für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz in Deutschland; Unfallverhütungsvorschriften Communaute Europeene Deutsches Institut für Normung Europäische Gemeinschaft Elektromotorische Kraft Elektromagnetische Verträglichkeit Europäische Norm frequently asked questions, häufig gestellte Fragen...
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Abkürzungen + Glossar Software Synchronous Serial Interface Temp-F Temperaturüberwachungskreis zur Temperaturbeobachtung der Motorwicklung Temp-S Temperaturüberwachungskreis zur Abschaltung des Antriebes bei Übertemperatur Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik; Berufsverband in Deutschland Wegmesssystem; ink. WMS: inkrementelles Wegmesssystem; abs. WMS: absolutes Wegmesssystem Betauung Wenn die relative Luftfeuchtigkeit in der unmittelbaren Umgebung des Motors 100 % erreicht, kondensiert das überschüssige Wasser der Luft an der Oberfläche des Motors.
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Abkürzungen + Glossar Sekundärteil Ein Sekundärteil ist, im Gegensatz zum → Primärteil, nicht elektrisch aktiv. Aus Sekundärteilen wird die → Sekundärteilspur zusammengesetzt. Sekundärteilspur Die Sekundärteilspur setzt sich in der Regel aus mehreren → Sekundärteilen zusammen. Meist handelt es sich um eine unbewegliche Komponente eines Linearmotors. Stoker Der Begriff "Stoker"...