2. Zasilanie mocy i logiki serwonapędu

Ogólne środki ostrożności

◼ Nigdy nie zmieniaj żadnego okablowania gdy urządzenie jest zasilone, gdyż może to spowodować ryzyko porażenie prądem lub obrażenia.

◼ Okablowanie i przeglądy mogą wykonywać wyłącznie wykwalifikowani inżynierowie.

◼ Sprawdź dokładnie całe okablowanie i zasilacze. Nieprawidłowe okablowanie lub nieprawidłowe przyłożenie napięcia do obwodów wyjściowych może powodować ich uszkodzenie. Jeżeli w wyniku nieprawidłowego podłączenia nastąpi awaria z którejkolwiek z tych przyczyn, hamulec trzymający nie będzie działał. Może to spowodować uszkodzenie maszyny lub spowodować wypadek, który może skutkować śmiercią lub obrażeniami ciała.

◼ Podłącz zasilanie AC i DC do dedykowanych zacisków serwonapędu.

◼ Odczekaj co najmniej pięć minut po wyłączeniu zasilania, a następnie przed rozpoczęciem okablowania lub prac kontrolnych upewnij się, że dioda CHARGE nie świeci się. Nigdy nie dotykaj zacisków serwonapędu, gdy po wyłączeniu zasilania świeci się lampka CHARGE, ponieważ w serwonapędzie może nadal utrzymywać się wysokie napięcie.

◼ Należy przestrzegać środków ostrożności i instrukcji dotyczących okablowania i eksploatacji zgodnie z opisem w tym dokumencie.

◼ Sprawdź okablowanie, aby upewnić się, że zostało wykonane prawidłowo. Złącza i układy pinów są czasami różne dla różnych modeli urządzeń. Zawsze przed rozpoczęciem pracy sprawdź układ pinów w dokumentach technicznych dla swojego modelu urządzenia.

◼ Do kabli sygnałowych we/wy i kabli enkodera należy używać kabli z ekranowanymi skręconymi parami przewodów lub kabli ekranowanych wieloparowych.

◼ Należy zagwarantować, że kable obwodu głównego podłączone do serwonapędu będą działać poprawnie w temperaturze 75°C.

◼ Podczas okablowania zacisków obwodu głównego serwonapędu należy przestrzegać poniższych środków ostrożności.

− Włącz zasilanie serwonapędu dopiero po wykonaniu całego okablowania, łącznie z zaciskami obwodu głównego.

− Jeśli do zacisków obwodu głównego używane jest złącze, przed podłączeniem przewodów należy odłączyć złącze obwodu głównego od przemiennika.

− Włożyć tylko jeden przewód do każdego otworu wtykowego w zaciskach obwodu głównego.

− Podczas wkładania przewodu należy zwrócić uwagę, aby przewód przewodzący (np. wąsy) nie stykał się z sąsiednimi przewodami.

◼ Zainstaluj wyłączniki nadmiarowo-prądowe i inne środki bezpieczeństwa, aby zapewnić ochronę przed zwarciami w okablowaniu zewnętrznym.

◼ Aby zabezpieczyć obwód główny, użyj wyłącznika automatycznego lub bezpiecznika topikowego. Serwonapęd można podłączyć bezpośrednio do komercyjnego źródła zasilania; nie jest izolowany przez transformator lub inne urządzenie. Zawsze używaj wyłącznika automatycznego lub bezpiecznika topikowego, aby chronić system przed uszkodzeniami związanymi z różnymi napięciami systemu zasilania lub innymi wypadkami.

◼ Zainstaluj wyłącznik różnicowo-prądowy. Serwonapęd nie posiada wbudowanego obwodu zabezpieczającego przed zwarciem doziemnym. Aby skonfigurować bezpieczniejszy system, należy zainstalować detektor zwarcia doziemnego chroniący przed przeciążeniami i zwarciami.

◼ Nigdy nie włączaj i wyłączaj zasilania częściej niż to konieczne. Takie zachowanie może spowodować pogorszenie stanu elementów elektronicznych serwonapędu. Używaj możliwości kontrolowania serwonapędu do zastosowań wymagających częstego włączania i wyłączania mocy.

◼ Po rozpoczęciu właściwej pracy należy odczekać co najmniej godzinę pomiędzy włączeniem i wyłączeniem zasilania (wskazówka).

Kompatybilność elektromagnetyczna

Obraz zawierający żarówka, żółty, światło Opis wygenerowany automatycznie

◼ Serwonapęd został zaprojektowany jako urządzenie przemysłowe. Dlatego też nie przewiduje żadnych środków zapobiegających zakłóceniom radiowym. Serwonapęd wykorzystuje w obwodzie głównym szybkie elementy przełączające. Dlatego też urządzenia peryferyjne mogą być narażone na zakłócenia przełączania.

Jeśli sprzęt ma być używany w pobliżu domów prywatnych lub jeśli problemem są zakłócenia radiowe, należy podjąć środki zaradcze przeciwko zakłóceniom.

Ponieważ urządzenie wykorzystuje mikroprocesory, mogą na niego wpływać zakłócenia przełączania z urządzeń peryferyjnych.

Aby zapobiec temu, aby zakłócenia pochodzące z serwonapędu lub urządzeń peryferyjnych powodowały nieprawidłowe działanie jakichkolwiek urządzeń, należy w razie potrzeby zastosować następujące środki zaradcze.

Zainstaluj urządzenia wejściowe i filtr przeciwzakłóceniowy jak najbliżej serwonapędu.

Zawsze instaluj ograniczniki przepięć dla elementów o charakterze indukcyjnym takich jak cewki przekaźników, styczników, elektrozaworów itp.

Nigdy nie umieszczaj następujących kabli w tym samym kanale ani nie łącz ich razem (Należy także oddzielić kable od siebie na odległość co najmniej 30 cm).

− Kable obwodu głównego i kable sygnałowe we/wy

− Kable obwodu głównego i kable enkodera

Nigdy nie dziel źródła zasilania ze spawarką elektryczną lub maszyną elektroerozyjną. Jeżeli serwonapęd jest umieszczony w pobliżu generatora wysokiej częstotliwości, należy zainstalować filtry szumów po stronie wejściowej kabla zasilającego obwód główny i kabla zasilającego sterującego, nawet jeśli to samo zasilanie nie jest współdzielone z generatorem wysokiej częstotliwości.

Zastosuj odpowiednie środki uziemiające.

Filtr przeciwzakłóceniowy

Filtry przeciwzakłóceniowe należy zamocować w odpowiednich miejscach, aby chronić serwonapęd przed niekorzystnym wpływem zakłóceń. Poniższy rysunek przedstawia przykład okablowania w celu przeciwdziałania zakłóceniom.

Przykład podłączenia w celu przeciwdziałania zakłóceniom EMC

Środki ostrożności dotyczące okablowania i podłączenia filtra przeciwzakłóceniowego

Podczas okablowania lub podłączania filtrów przeciwzakłóceniowych należy zawsze przestrzegać poniższych środków ostrożności:.

Oddziel linie wejściowe od linii wyjściowych. Nie umieszczaj linii wejściowych i wyjściowych w tym samym kanale ani nie łącz ich razem.

Oddziel przewód uziemiający filtra przeciwzakłóceniowego od linii wyjściowych. Nie należy umieszczać przewodu uziemiającego filtra przeciwzakłóceniowego, linii wyjściowych i innych linii sygnałowych w tym samym kanale ani nie łączyć ich razem.

Podłącz przewód uziemiający filtra przeciwzakłóceniowego bezpośrednio do głównej szyny uziemiającej. Nie podłączaj przewodu uziemiającego filtra przeciwzakłóceniowego do innych przewodów uziemiających.

Jeśli filtr przeciwzakłóceniowy znajduje się wewnątrz szafy sterowania, najpierw podłącz przewód uziemiający filtra przeciwzakłóceniowego i przewody uziemiające innych urządzeń wewnątrz szafy sterowania do głównej szyny uziemiającej szafy sterowania, a następnie wykonaj uziemienie głównej szyny uziemiającej.

Zalecane filtry EMC

Aby zachować zgodność z normą IEC/EN 61800-3 dla środowiska drugiego (C2), napęd i silnik muszą być zainstalowane z filtrem EMC/RFI. Zalecane filtry to:

Zasilanie serwonapędu	Zakres mocy	EMC C2
200VAC	50W - 1.5kW	Schaffner FN3270H-10-44
200VAC	2kW	Schaffner FN3270H-20-44
400VAC	1kW – 2kW	Schaffner FN 3025HP-10-71
	3kW – 5kW	Schaffner FN 3025HP-10-71
	7.5kW	Shanghai Aerodev DNF51-3PH-3 ×20A

Obraz zawierający Czcionka, Grafika, tekst, symbol Opis wygenerowany automatycznie

Filtry te zostały przetestowane z kablami o długości 3m i 20m.

Uziemienie

Zastosuj środki uziemiające zgodnie z opisem zawartym/znajdującym się w tej sekcji. Zastosowanie odpowiednich środków uziemiających pomoże również zapobiec awariom, które mogą być spowodowane zakłóceniami.

Do szaf elektrycznych należy zawsze używać niemalowanej płyty montażowej.

Uziemienie serwonapędu do rezystancji równej lub mniejszej od 100 mΩ.

Pamiętaj, aby uziemić tylko w jednym punkcie.

Uziemić silnik bezpośrednio, jeśli jest on odizolowany od maszyny.

Masa ramy silnika lub masa silnika

Jeśli silnik jest uziemiony w maszynie, prąd zakłóceń przełączania może przepływać z głównego obwodu napędu przez pojemność rozproszoną silnika. Aby temu zapobiec, zawsze podłączaj zacisk ramy silnika (FG) lub zacisk uziemienia (FG) silnika do zacisku uziemienia

Obraz zawierający symbol, krąg, clipart, design Opis wygenerowany automatycznie

przemiennika częstotliwości. Należy także pamiętać o uziemieniu zacisku uziemiającego

Obraz zawierający symbol, krąg, clipart, design Opis wygenerowany automatycznie

Zakłócenia na kablach sygnałowych we/wy

Aby zapobiec przedostawaniu się zakłóceń do kabla sygnałowego we/wy, podłącz ekran kabla sygnałowego we/wy do osłony złącza i upewnij się, że osłona jest połączona z masą.

W przypadku umieszczania kabli w metalowych kanałach należy upewnić się, że kanał jest podłączony do uziemienia.

Do wszystkich uziemień należy używać jednego punktu uziemiającego.

Mocowanie kabla

Zaleca się, aby wszystkie ekrany kabli były przymocowane do płyty uziemiającej za pomocą przewodzącej metalowej klamry.

Cewki ferrytowe

Chociaż cewki ferrytowe mogą być używane do rozwiązywania problemów EMC specyficznych dla aplikacji, nie powinny być one konieczne w normalnych zastosowaniach.

Podstawowy schemat połączeń

Moc znamionowa od 50W do 400W

Moc znamionowa od 750W do 2kW

Moc znamionowa od 1kW do 7.5kW (400VAC)

Opis złącz

Złącze sygnałów

wejść/wyjść CN1

(niezależne od mocy)

Złącze

enkodera CN2

(niezależne od mocy)

Złącze komunikacyjne

CN3 i CN4

(niezależne od mocy)

Złącze obwodu głównego

240VAC/40W-400W

Złącze obwodu głównego

240VAC/750W-2kW

Złącze obwodu głównego

400VAC/1kW-3kW

Złącze obwodu głównego

400VAC/5kW-7kW

Podłączenie zewnętrznego rezystora hamującego

Model serwonapędu	Moc znamionowa	Minimalna wartość	Podłączenie
DX3-1A5A	50 W	45Ω	P, B
DX3-101A	100 W
DX3-102A	200 W
DX3-104A	400 W
DX3-108A	750 W	25 Ω	B1, B2
DX3-110A	1.0 kW	25 Ω	B1, B2
DX3-115A	1.5 kW	10 Ω	B1, B2C
DX3-120A	2.0 kW	10 Ω	B1, B2C
DX3-110DEA	1.0 kW	65 Ω	B1, B2
DX3-115DEA	1.5 kW	65 Ω	B1, B2
DX3-120DEA	2.0 kW	40 Ω	B1, B2
DX3-130DEA	3.0 kW	40 Ω	B1, B2
DX3-150DEA	5.0 kW	20 Ω	B1, B2
DX3-175DEA	7.0 kW	20 Ω	B1, B2

Poniższy rysunek przedstawia przykład podłączenia zewnętrznego rezystora hamującego dla serwonapędów o znamionowych parametrach moc od 50W do 400W.

Podłączanie rezystora hamującego:

Aby uniknąć uszkodzenia napędu lub nieprawidłowego działania, należy podłączyć zewnętrzny rezystor regeneracyjny w następujący sposób.

◼ Dla napędów o mocy znamionowej od 50W do 400W konieczne jest podłączenie zewnętrznego rezystora hamującego. Minimalna wartość rezystancji zewnętrznego rezystora wynosi 45 omów. Nigdy nie podłączaj zewnętrznego rezystora regeneracyjnego pomiędzy zaciskami P i N.

◼ W przypadku napędów o mocy znamionowej od 750W do 1kW określa się, czy pojemność magistrali jest wystarczająca. W razie potrzeby należy podłączyć zewnętrzny rezystor hamujący między zaciski B1 i B2. Minimalna wartość rezystancji zewnętrznego rezystora hamującego wynosi 25 omów. Nigdy nie podłączaj zewnętrznego rezystora hamującego pomiędzy zaciski B1 i B3.

◼ Jeżeli podłączony jest zewnętrzny rezystor hamujący, po włączeniu zasilania należy sprawdzić i ustawić Pn521.0 na 0.

◼ Należy sprawdzić i potwierdzić, że zewnętrzny rezystor hamujący jest zamontowany na materiałach niepalnych.

Opis podłączenia sygnałów

Podłączenie cyfrowych wejść

Sygnały wejściowe serwonapędu można podłączyć na dwa sposoby, szczegółowy opis poniżej.

Poniższy rysunek przedstawia schemat połączenia sygnału wejściowego P-OT przy użyciu zewnętrznego źródła zasilania 24 VDC. Podłączenie innych sygnałów wejściowych jest takie samo jak we wskazanym przykładzie.

Schemat podłączenia P-OT

Sygnały wejściowe można przypisać za pomocą Pn509 i Pn510. Aby zapoznać się z alokacją sygnału wejściowego, zobacz rozdział 5.7 Alokacja sygnału IO.

Podłączenie cyfrowych wyjść

Poniższy rysunek przedstawia schemat połączenia sygnału wyjściowego TGON za pomocą transoptora lub przekaźnika przy użyciu zewnętrznego źródła zasilania 24 VDC. Podłączenie innych sygnałów wyjściowych jest takie samo jak we wskazanym przykładzie.

Schemat podłączenia TGON

Maksymalne dopuszczalne napięcie i prąd obwodu wyjściowego transoptora wewnątrz serwonapędu są następujące:

Maksymalne napięcie: 30 V DC

Maksymalny prąd: DC 50 mA

Sygnały wyjściowe można przypisać za pomocą Pn511. Aby zapoznać się z alokacją sygnału wyjściowego, zobacz rozdział 5.7 Alokacja sygnału IO.

Opis podłączenia hamulca trzymającego

Hamulec trzymający służy do utrzymywania położenia ruchomej części maszyny, gdy silnik jest wyłączony, tak aby ruchoma część nie poruszała się pod wpływem grawitacji lub siły zewnętrznej.

Można użyć hamulca wbudowanego w silnik lub zamontować zewnętrzny hamulec na maszynie. Hamulec trzymający stosowany jest w następujących przypadkach.

◼ Hamulec wbudowany w silnik jest hamulcem który bez podania zasilania blokuje wał silnika, podanie zasilania powoduje zluzowanie wału. Służy wyłącznie do utrzymywania silnika i nie może być używany do hamowania. Hamulca trzymającego należy używać wyłącznie do przytrzymywania silnika, który jest już zatrzymany.

◼ Aby hamulec zadziałał (został zluzowany), należy utrzymywać napięcie wejściowe na poziomie co najmniej 21,6 V.

◼ Okablowanie sygnału hamulca nie ma polaryzacji, należy przygotować zewnętrzne źródło zasilania 24 VDC.

◼ Zalecany jest kabel o przekroju 0,5 mm² lub większym.

Przedstawiony schemat pokazuje przykład podłączenia hamulca trzymającego dla serwonapędów o mocy od 50 W do 400 W.

Schemat podłączenia hamulca trzymającego

Opis podłączenia sygnału Touch Probe

Należy używać wyłącznie zacisków CN1-18 (TP1) i CN1-19 (TP2) dla sygnału wejściowego sondy Touch Probe, który został przydzielony fabrycznie. Poniższy rysunek przedstawia przykładowy schemat podłączenia.