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Verwandte Anleitungen für Phytron MSX 52-120 MINI
Inhaltszusammenfassung für Phytron MSX 52-120 MINI
- Seite 1 MINI Ministep Endstufe für bipolare Ansteuerung Manual 2103-A004 D...
- Seite 3 MSX 52-120 MINI MSX 102-120 MINI MSX 152-120 MINI Schrittmotor-Endstufen für bipolare Ansteuerung Bedienungsanleitung 03/2008 Manual MA 2103-A004 D...
- Seite 4 Interesse unserer Kunden vor, Verbesserungen und Berichtigungen an Hardware, Software und Dokumentation jeder Zeit ohne Ankündigung vorzunehmen. Für Anregungen und Kritik sind wir dankbar. (E-Mail-Adresse: doku@phytron.de) Den aktuellsten Stand des Handbuchs finden Sie im Internet unter www.phytron.de. MA 2103-A004 D...
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Seite 5: Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis 1 MSX ............. 4 8 Eingänge ........... 30 MINI 1.1 Kurzer Überblick ........4 8.1 Eingänge bei MSX 5 V Standard und MSX 5 V-RESET Variante ....30 1.2 Lieferumfang ........7 8.2 Eingänge bei MSX 24 V Variante ..30 1.3 Steckerbelegung ........ -
Seite 6: Msx Mini
Manual MSX MINI 1 MSX MINI In diesem Kapitel finden Sie eine kurze Beschreibung der Endstufen MSX. 1.1 Kurzer Überblick • Motorströme von 1.1 bis 5.1 A (MSX 52-120) Peak 2.3 bis 10.3 A (MSX 102-120) Peak 3.4 bis 15.4 A (MSX 152-120) Peak •... - Seite 7 Abb. 2: Vorderansicht ohne Frontplatte Motorströme von 1.1 bis 15.4 A Peak Lauf- und Stoppstrom können unabhängig voneinander mit dem Kodierschalter eingestellt werden. Die MSX-Endstufe schaltet automatisch auf Stoppstrom zurück, wenn keine Taktsignale eintreffen. Der Booststrom (130 % vom eingestellten Laufstrom) wird entweder über den Eingang Boost aktiviert oder über den DIP-Schalter ständig...
- Seite 8 Manual MSX MINI Eingänge Die Eingänge der MSX Endstufen sind über Optokoppler für 5 V bzw. 24V Eingangspegel ausgeführt. Die Eingänge Takt , Drehrichtung, Boost und Aktivierun sind für Open-Collector- Ansteuerung ausgelegt. Die Eingänge sind durch Optokoppler galvanisch von der Versorgungsspannung der MSX getrennt.
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Seite 9: Lieferumfang
1.2 Lieferumfang Die MSX ist in folgenden Varianten lieferbar: MSX 120V-Typen Varianten Artikelnummer MSX 52 (5V) Standard, #10004902 Ersatz für MSO und MSX 102 (5V) #10004903 MINI MSX 152 (5V) #10004904 MSX 52 (24 V) Ersatz für SMD #10008751... -
Seite 10: Steckerbelegung
Manual MSX MINI 1.3 Steckerbelegung Abb. 3: 32-polige Messerleiste nach DIN 41612, Bauform D Wichtig: Die Ausgangsströme sollten im Dauerbetrieb 10A nicht überschreiten, um eine thermische Überlastung der Steckerleiste zu vermeiden. Die BOOST-Funktion zur Anhebung der Phasenströme um 30% sollte demnach bei der MSX 152 bei Maximalstrom nicht permanent benutzt werden. -
Seite 11: Kodierschalter
1.4 Kodierschalter Mit den 3 Kodierschaltern hinter der Frontplatte können Lauf- und Stoppstrom, die Schrittauflösung und die Stromkurvenform festgelegt werden. Abb. 4: 16stufiger Kodierschalter: Einstellung 0...F 1.5 DIP-Schalter Mit den 4 DIP-Schaltern hinter der Frontplatte können Overdrive, Boost, Aktivierung und Vorzugsdrehrichtung eingestellt werden. -
Seite 12: Led-Anzeigen
Manual MSX MINI 1.6 LED-Anzeigen leuchtet Bedeutung Grundstellung grün Das Ausgangssignal Grundstellung wird (Zero Signal) ausgegeben. Überlast Überlast-Fehler in der MSX: Ein (Overload) Kurzschluss über oder zwischen den Motorphasen bzw. gegen Masse oder +U ist aufgetreten. Netzteilfehler Betriebsspannung < 40 V oder > 160 V (Supply Failure) •... -
Seite 13: Blockschaltbild
1.7 Blockschaltbild Abb. 6: Blockschaltbild MSX MA 2103-A004 D... -
Seite 14: Tabelle Technische Daten
Manual MSX MINI 2 Tabelle Technische Daten Technische Daten Schrittmotor 2-Phasen-Schrittmotoren in 4-, 6- oder 8-Leiter-Ausführung Wicklungswiderstand < 10 Ohm Die Wicklungsinduktivität einer Motorphase sollte größer als 0.5 mH sein. Schrittauflösung und Die Einstellung der Schrittauflösung und Stromkurvenform Stromkurvenform erfolgt per Kodierschalter: Schrittauflösung 1/1, 1/2, 1/4, 1/5, 1/10, 1/20 eines Vollschritts, mit und ohne Drehmomentausgleich, Current Shaping und Blow Up. - Seite 15 Technische Daten Eingänge Alle Eingänge sind über Optokoppler mit Vorwiderständen für 5 V bzw. 24 V-Versorgung ausgeführt. Die Signale sind aktiv, wenn Strom durch den Optokoppler fließt. Der Strom in den Optokopplereingang beträgt ca. 10 mA bei der MSX 5 V-Standard bzw.
- Seite 16 Manual MSX MINI Technische Daten Fehler Versorgungsspannung < 40 V oder > 160 V Übertemperatur (T > 85° C) Überstrom, Kurzschluss Die Endstufe wird bei Fehlermeldung deaktiviert. Kühlung MSX 52 MSX 102 MSX 152 Konvektion Konvektion bei Zwangskühlung mit günstigen 50 m Bedingungen, sonst Zwangskühlung mit...
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Seite 17: Vor Der Installation Zu Beachten
3 Vor der Installation zu beachten Lesen Sie vor Einbau und Inbetriebnahme des Gerätes dieses Manual gründlich durch. Beachten Sie die Sicherheitshinweise im folgenden Kapitel. 3.1 Qualifiziertes Personal Projektierung, Inbetriebnahme und Wartung darf nur durch entsprechend geschultes Fachpersonal erfolgen. -
Seite 18: Schutzmaßnahme Für Den Betrieb Der Endstufe
Manual MSX MINI 3.3 Schutzmaßnahme für den Betrieb der Endstufe Die Endstufe MSX muss gemäß VDE 0100 Teil 200 mit dem Schutz durch automatische Abschaltung betrieben werden. Hierzu müssen Motor, Endstufe, ‚0 V‘ und alle Betriebsmittel geerdet werden. Zur Anwendung des Schutzes durch automatische Abschaltung (EN 61140, VDE 0100, Teil 410) für Endstufen mit maßgebender Spannung >... -
Seite 19: Inbetriebnahme Der Msx
3.4 Inbetriebnahme der MSX • Überprüfen Sie die Ausgangsspannung des Netzteils, bevor die Baugruppe gesteckt bzw. eingeschaltet wird. • Bei eingeschalteter Versorgungsspannung darf die Baugruppe weder gesteckt noch gezogen werden. • Wird der Motor übermäßig heiß, so ist eventuell der Motorstrom zu hoch eingestellt. -
Seite 20: Abmessungen
Manual MSX MINI 4 Abmessungen Abb. 7: Abmessungen MA 2103-A004 D... -
Seite 21: Netzteil
5 Netzteil Die MSX Endstufe wird mit einer ungeregelten, gesiebten Gleichspannung von 60 bis 120 V betrieben. Zulässiger Spannungsbereich: 40 bis 160 V Die Spannung darf nicht unter 40 V fallen oder über 160 V steigen, auch nicht kurzzeitig (>... - Seite 22 Manual MSX MINI Bei Dimensionierung und Anschluss der Spannungsversorgung sollte folgendes beachtet werden: Der Transformator muss mit verstärkter bzw. doppelter Isolation ausgeführt sein. Die Dimensionierung der Sicherung F2 hängt vom eingestellten Phasenstrom und der Motorlast ab. Spannungsfestigkeit >= 200 V Empfohlene Werte: MSX 52 MSX 102...
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Seite 23: Dimensionierung Und Anschluss
5.1 Dimensionierung und Anschluss Folgende Punkte sollten bei Dimensionierung und Anschluss der Stromversorgung beachtet werden: 1. Die Anschlussleitungen zur Gegensteckerleiste müssen mit jeweils allen angegebenen Pins verbunden werden. Beispiel: + U wird mit den Pins 12a, 12c, 14a und 14c verbunden. -
Seite 24: Isolationsübersicht
Manual MSX MINI 5. Netzgleichrichter: Bei Auslegung des Netzteils ist zu berücksichtigen, dass der Netzgleichrichter eine Verlustleistung bis zu 2 Watt pro Ampere erzeugen kann. Eventuell muss ein Kühl- körper vorgesehen werden. 6. Dämpfungsbaugruppe SB 234: Die Spannungsbereiche der Endstufen sind unter Einhaltung der Nominalwerte sehr großzügig ausgelegt, so dass auch bei stark schwankender Netzspannung oder plötzlichem Außertrittfallen des Motors (Motor pumpt Energie zurück, die Spannung am Ladekondensator steigt) keine Fehlermeldung Netzteilfehler... -
Seite 25: Motoranschluss
6 Motoranschluss Im folgenden Kapitel wird der Anschluss eines zwei-Phasen-Schrittmotors in 4-, 6-, oder 8- Leiter-Ausführung beschrieben. Mit Schrittmotor-Endstufen vom Typ MSX können Schrittmotoren mit 1.1 bis 15.4 A Phasenstrom angesteuert werden. Peak Der Wicklungswiderstand des Schrittmotors sollte weniger als 10 Ohm betragen. -
Seite 26: Schirmung
Manual MSX MINI 6.1 Schirmung Um Störeinflüsse auf benachbarte elektronische Geräte und Steuerleitungen zu reduzieren, müssen abgeschirmte Kabel verwendet werden. Das Einschubgehäuse, in dem sich die MSX befindet, ist über den zentralen Erdungspunkt zu erden. Abb. 10: Schirmung der Motorzuleitungen MA 2103-A004 D... -
Seite 27: Anschlussarten
6.2 Anschlussarten Abb. 11: Anschlussarten für 4-, 6- und 8-Leiter- Schrittmotoren MA 2103-A004 D... -
Seite 28: Motorkabel
Manual MSX MINI 6.3 Motorkabel Der Schrittmotor muss mit einem 5-adrigen Kabel mit Abschirmgeflecht angeschlossen werden. Die Kabelverbindung von der Endstufe zum Motor muss durchgehend sein, darf also nicht durch Stecker o.ä. unterbrochen werden. Der PE-Leiter (grün/gelb) des Motorkabels wird mit einer Erdungsschraube neben dem Motorstecker im MSX-Einschubgehäuse verbunden. -
Seite 29: Kodierschalter Und Dip-Schalter
7 Kodierschalter und DIP-Schalter Laufstrom und Stoppstrom können unabhängig voneinander mit den zwei Kodierschaltern eingestellt werden. Außerdem können mit einem dritten Kodierschalter die Schrittauflösung und Stromkurvenform gewählt werden. Mit Boost erhöht sich der Lauf- und Stoppstrom um 30 %. -
Seite 30: Kodierschalter Motorströme
Manual MSX MINI 7.1 Kodierschalter Motorströme Kodierschalter Lauf- und Stoppstrom Schalter- Phasenströme in A stellung MSX 52 MSX 102 MSX 152 Einstellungen ab Werk • Der Stoppstrom wird in der Regel auf ca. 40-50% des Laufstroms eingestellt, um die Motortemperatur möglichst niedrig zu halten. •... -
Seite 31: Kodierschalter Schrittauflösung Und Kurvenform
7.2 Kodierschalter Schrittauflösung und Kurvenform Der Kodierschalter unter den DIP-Schaltern dient zur Einstellung des gewünschten Phasenstromverlaufs. Kodierschalter Schrittauflösung und Kurvenform Schalter- stellung Stromkurve Vollschritt Halbschritt mit DMA mit CS Feinschritt sinusförmig 1/4 mit CS Feinschritt sinusförmig 1/5 mit CS Feinschritt sinusförmig... -
Seite 32: Eingänge
Manual MSX MINI 8 Eingänge Die Steuereingänge Takt , Drehrichtung, Boost , Aktivierun und Reset sind durch Optokoppler galvanisch von der Versorgungsspannung (+U ) der MSX getrennt. So wird eine optimale Störunterdrückung zwischen Steuer- und Leistungskreis erreicht. Die Signale sind aktiv, wenn Strom durch den Optokoppler fließt. 8.1 Eingänge bei MSX 5 V Standard und MSX 5 V-RESET Variante Alle Eingänge sind über Optokoppler mit 2 x 180 Ω... -
Seite 33: Eingang Takt
8.3 Eingang Takt Minimale Impulsbreite 1 μ s Maximale Taktfrequenz: 500 kHz, Ein negativer Taktimpuls von 1 μ s bewirkt einen Motorschritt. Mit der fallenden Flanke des ersten Taktimpulses wird vom Stoppstrom auf Laufstrom geschaltet und der Schritt ausgeführt. Ist der Abstand zwischen zwei Taktimpulsen > 40 ms, wird automatisch auf Stoppstrom zurückgeschaltet. -
Seite 34: Eingang Boost
Manual MSX MINI 8.5 Eingang Boost Bei Strom durch den Optokoppler erhöht die MSX den Lauf- und Stoppstrom um 30%. So kann in der Beschleunigungs- bzw. Abbremsphase des Motors auf Booststrom umgeschaltet und damit ein höheres Moment erreicht werden. Solange der Eingang Boost aktiviert ist, fließt immer der um 30% höhere Strom. Dies gilt auch dann, wenn die Endstufe auf Stoppstrom geschaltet hat. - Seite 35 Jumperstellung Aktivierung JumperstellungReset: Abb. 1: Bild der Platine mit Jumper J1 Mit Reset =0 (low aktiv) wird die Endstufe in einen definierten Anfangszustand gesetzt, d.h. alle Fehlermeldungen und der Ringzähler werden zurückgesetzt. Der Ringzähler wird dabei in Grundstellung gebracht. In Grundstellung werden beide Motorphasen mit dem gleichen Strombetrag unabhängig von der gewählten Schrittauflösung bestromt.
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Seite 36: Ausgänge
Manual MSX MINI 9 Ausgänge Die beiden Ausgänge der MSX sind optoentkoppelte Open-Collector-Darlington- Ausgänge. = 20 mA, U = 45 V, UCE bei 20 mA < 0.6 V Abb. 3: Ausgangsbeschaltung Bei Anschluss von Induktivitäten (z.B. Relais, Motorbremse) als Verbraucher muss der Ausgang mit einer Freilaufdiode beschaltet werden. -
Seite 37: Ausgang Fehler
9.2 Ausgang Fehler Der Fehlerausgang ist aktiv high, damit auch Netzteilausfall und Kabelbruch erkannt werden können. Bei Über- bzw. Unterschreitung der folgenden Grenzwerte wird der Ausgang geschaltet. Gleichzeitig wird der Antrieb deaktiviert: Grenzwerte Fehlermeldung MSX 52 MSX 102 MSX 152 Motorstrom >... -
Seite 38: Anhang A: Technik Im Detail
Manual MSX MINI Anhang A: Technik im Detail Ein Schrittmotor kann mit unterschiedlichen Schrittauflösungen betrieben werden, die im ersten Abschnitt dieses Kapitels beschrieben werden. Der zweite Abschnitt beschäftigt sich mit den Funktionen Boost, Overdrive, Stromformung CS und Stromkurvenoptimierung BLOW UP. A1 Vollschritt / Halbschritt / Feinschritt Vollschritt Die Betriebsart, in der z.B. - Seite 39 Halbschritt Die Schrittauflösung des Motors kann elektronisch verdoppelt werden: Die Phasen 1, 1+2, 2 usw. werden abwechselnd erregt. Das ist die Betriebsart „Halbschritt“. Jedoch ist das Drehmoment, verglichen mit dem Vollschrittbetrieb, im Halbschrittbetrieb reduziert. Um das zu kompensieren, wurde eine Betriebsart „Halbschritt mit Drehmomentausgleich“...
- Seite 40 Manual MSX MINI Feinschritt Bei den Schrittmotor-Endstufen MSX kann die Schrittauflösung um einen Faktor 2, 4, 5, 10 oder 20 erhöht werden – Betriebsart Feinschritt. Der Feinschrittbetrieb bringt folgende Vorteile: • Die Welligkeit des Drehmoments wird mit steigender Anzahl von Feinschritten immer geringer.
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Seite 41: A2 Boost
A2 Boost Zum Beschleunigen und Bremsen eines Schrittmotors ist ein höheres Motormoment erforderlich als beim Dauerbetrieb (f ). Wird der Phasenstrom so eingestellt, dass schnell beschleunigt und abgebremst wird (steile Rampe), so ist im Dauerbetrieb der Strom zu hoch und der Motor erwärmt sich stärker als notwendig. Wird aber der Phasen- strom niedriger eingestellt, kann nur mit relativ flacher Rampe beschleunigt und gebremst werden. -
Seite 42: A3 Overdrive
Manual MSX MINI A3 Overdrive Neben der Standard-Boost-Funktion bietet die MSX eine dynamische Boostfunktion, die Overdrive-Funktion. Oberdrive wird über DIP-Schalter aktiviert. Abb. 8: Schematischer Verlauf der Phasenströme mit Overdrive Bei aktivierter Overdrive-Funktion wird ab einer vollschrittbezogenen Taktfrequenz von 1 kHz (=Drehzahl 300 U/min bei einem 200schrittigen Motor) der effektive Phasenstrom automatisch um den Faktor erhöht. - Seite 43 Mit zunehmender Motordrehzahl sinkt der Strom in den Phasen aufgrund der gegen- elektromotorischen Kraft des Motors ab. Die Overdrive Funktion wirkt dem Absinken des Stroms entgegen, indem der Phasenstrom um circa 40 % angehoben wird. Die Eingangstaktfrequenz, bei der Overdrive ein- bzw.
- Seite 44 Manual MSX MINI Abb. 9: Phasenstromverlauf einer Phase unterhalb und oberhalb der Einsatzfrequenz für Overdrive im Vollschritt- und 1/10-Schritt-Betrieb Anmerkung: Auch wenn das Stromprofil bei Feinschrittbetrieb mit Overdrive dem des Vollschrittbetriebs gleicht, ist im 1/n-Feinschritt die n-fache Zahl von Taktimpulsen erforderlich um die gleiche Drehzahl zu erreichen.
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Seite 45: A4 Stromformung Cs
A4 Stromformung CS Mit Stromformung (CS= Current Shaping) wird hier eine schaltungstechnische Maßnahme beschrieben (= 4-Quadranten-Stromregelung). CS bewirkt, dass der tatsächliche Phasenstromverlauf über einen großen Drehzahlbereich der vorgewählten Stromkurve entspricht. Wird ein Schrittmotor ohne CS betrieben, so kommt es schon bei relativ niedrigen Drehzahlen zu Abweichungen der Stromkurve vom Sollwert. -
Seite 46: A5 Stromkurvenoptimierung Blow Up
Manual MSX MINI A5 Stromkurvenoptimierung BLOW UP Beim idealen Schrittmotor hat die Haltemomentkurve einen rein sinusförmigen Verlauf. In der Praxis weicht die Momentenkurve aber mehr oder weniger stark vom idealen Verlauf Deshalb bietet die MSX die Möglichkeit, das in Abb.24 gezeigte Stromprofil zu wählen. Motorabhängig können so Verbesserungen im Lauf- und Beschleunigungs-verhalten erzielt werden. -
Seite 47: A6 Laufstromüberhöhungszeit
A6 Laufstromüberhöhungszeit Nach dem letzten Taktimpuls wird nach einer Wartezeit automatisch auf Stoppstrom geschaltet. Die Wartezeit nach dem letzten eintreffenden Taktimpuls bis zur Umschaltung auf Stoppstrom wird Laufstromüberhöhungszeit t genannt. Delay Die Laufstromüberhöhungszeit ist auf 40 ms eingestellt. Selbständiges Umschalten auf Stoppstrom: Nach Umschalten auf Stoppstrom bleibt das Verhältnis der beiden Phasenströme im... -
Seite 48: Anhang B: Adapterplatine G-Msx
Manual MSX MINI Anhang B: Adapterplatine G-MSX Die Endstufe MSX kann direkt auf die Adapterplatine G-MSX aufgesteckt werden. Auf der Platine befinden sich Steckanschlüsse für Motorkabel (ST4 bis ST7), die Signalleitungen (ST2) und Spannungsversorgung (ST8 und ST9). Die Steuersignale für die Open-Collector-Ansteuerung werden an der 10poligen Stiftleiste ST2 angeschlossen. - Seite 49 Jumperstellungen Jumper J1 gesteckt Open-Collector-Ansteuerung SLS-A Hilfsspannung für IXE α 1 – 2 2 – 3 Grundstellung Abb. 15: 10polige Stiftleiste ST2 Warnhinweise: • Die Adapterplatine G-MSX darf nur von geeignetem Fachpersonal angeschlossen und in Betrieb genommen werden. •...
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Seite 50: C1 Garantie
In diesem Kapitel: Garantie und ESD-Schutzmaßnahmen C1 Garantie Auf die MSX Endstufen von phytron wird die gesetzliche vorgeschriebene Garantie auf Material- und Produktionsfehler gewährt. Diese Garantie erstreckt sich jedoch nicht auf Geräte, die durch den Kunden modifiziert, mit Gewalt behandelt oder auf andere Art und Weise nicht ordnungsgemäß... -
Seite 51: Anhang D: Konformitäts- Und Eg-Herstellerbescheinigung
Anhang D: Konformitäts- und EG-Herstellerbescheinigung MA 2103-A004 D... - Seite 52 Manual MSX MINI MA 2103-A004 D...
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Seite 53: Stichwortverzeichnis
Stichwortverzeichnis Abmessungen 18 Impulsbreite 31 Abschirmgeflecht 26 Inbetriebnahme 15, 17 Adapterplatine 46 Induktivität 23 Aktivierung 13, 32 Isolationsübersicht 22 Anschluss 21 Anschlussarten 23 Ausgänge 13, 34 Jumper 5, 32, 33 Bauform 6 Kodierdrehschalter 9, 27, 29 Betriebsarten 29 Konformitätserklärung 49 Betriebsspannung 12 Kühlkörpertemperatur 35... - Seite 54 Manual MSX MINI Transformator 21 Schirmung 24 Schrittauflösung 12, 27, 29 Überlast 10, 35 Schrittmotor 12, 23 Übertemperatur 35 Schutzschaltungen 35 Umgebungsanforderung 14 Sicherheitshinweise 15 Umgebungstemperatur 14 Sicherung 20 Start-/Stopp-Frequenz 31 Steckerbelegung 8 Versorgungsspannung 5, 19 Stoppstrom 27 Vollschritt 36 Stromformung 43 Vorzugsdrehrichtung 31 Stromkurvenform 27...
- Seite 56 Phytron GmbH • Industrie straße 12 • 82194 Gröbenzell, Germany Tel. +49(0)8142/503-0 • Fax +49(0)8142/503-190 • E-Mail info@phytron.de • www.phytron.de Phytron, Inc. • 600 Blair Park Road Suit e 220 • Williston, VT 05495 U SA Tel. +1-802-872-1600 • Fax +1-802-872-0311 • Email info@phytron.com • www.phytron.com...