SIMATIC FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP Unidad de potencia y motores

SIMATIC
FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP
Unidad de potencia y motores paso a paso
trifásicos
Descripción de funcionamiento
Documentación del fabricante
Edición 01.01
SIMATIC
FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP
Unidad de potencia y motores paso
a paso trifásicos
Descripción resumida
1
Descripción de
funcionamiento
2
Datos técnicos
FM-STEPDRIVE
3
Descripción de señales
4
Montaje
5
Cableado
6
Puesta en servicio
7
Indicaciones de estado
y eliminación de fallos
8
Datos técnicos
SIMOSTEP
9
Descripción de funcionamiento
Documentación del fabricante FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP
Explicación de
parámetros
característicos y curvas
características de
motores paso a paso
Válido para
Mando
SIMATIC
Edición 01.01
Versión del software
1
10
Documentación SINUMERIK®
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01.96
6SN1197-0AA70-0YP0
A
10.96
6SN1197-0AA70-0YP1
C
01.97
6SN1197-0AA70-0YP2
C
11.98
6SN1197-0AA70-0YP3
C
01.01
6SN1197-0AA70-0YP4
C
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La divulgación y reproducción de este documento así como el aprovechamiento y
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particular para el caso de concesión de patente o de modelo de utilidad.
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Puede ocurrir, que funciones adicionales, no descritas en la presente
documentación, son ejecutables en el mando. Sin embargo no hay derecho a
estas funciones en caso de un suministro nuevo o en caso de servicio de
postventa.
Hemos probado el contenido de esta publicación con respecto a la concordancia
descrita para el hardware y el software. Sin embargo es posible que se den
algunas desviaciones. El contenido de esta publicación está sometido a
revisiones regulares y en caso necesario se incluyen las correcciones en la
siguiente edición. Agradecemos por las propuestas de mejora.
Se reserva el derecho a modificaciones técnicas.
Nº de pedido: 6SN1197-0AA70-0YP4
Printed in the Federal Republic of Germany
Siemens-Aktiengesellschaft.
Indicaciones
técnicas de
seguridad
El presente manual contiene indicaciones, que Vd. ha de observar para
su seguridad personal así como para evitar daños materiales. Estas
indicaciones se encuentran resaltadas por un triángulo de advertencia y
están representadas de la siguiente forma, dependiendo del grado de
peligro:
!
Peligro
!
Precaución
!
Atención
significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, se
producirán la muerte, lesiones corporales graves o daños materiales
considerables.
significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas,
pueden producirse la muerte, lesiones corporales graves o daños
materiales considerables.
significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas,
pueden producirse lesiones corporales leves o daños materiales.
Indicación
se trata de una información importante sobre el producto, el manejo del
producto o sobre una parte determinada de la documentación, sobre la
que se desea llamar particularmente la atención.
Personal calificado
Sólo el personal calificado puede realizar la puesta en servicio y el
servicio de un equipo. Personal calificado en el sentido de las
indicaciones técnicas de seguridad del presente manual son personas,
que están habilitadas para poner en servicio, poner a tierra y marcar
equipos, sistemas y circuitos eléctricos en conformidad con los standards
de la técnica de seguridad.
Uso conforme al
previsto
Observe lo siguiente:
!
Precaución
El equipo sólo se podrá utilizar para los casos de aplicación previstos en
el catálogo y en la presente documentación y sólo en combinación con los
equipos y componentes de procedencia tercera recomendados y
homologados por Siemens.
El servicio correcto y seguro del producto presupone un transporte, un
almacenamiento, una instalación y un montaje conforme al previsto así
como una operación y un mantenimiento esmerados.
Marcas registradas
SIMATIC® y SINEC® son marcas registradas de la SIEMENS AG.
I
II
01.01
Indice
Indice
Página
DESCRIPCIÓN RESUMIDA ....................................................................................................... 1-1
DESCRIPCIÓN DE FUNCIONAMIENTO ................................................................................... 2-1
DATOS TÉCNICOS FM-STEPDRIVE ........................................................................................ 3-1
3.1
Datos eléctricos................................................................................................. 3-2
3.2
Datos mecánicos............................................................................................... 3-5
3.3
Condiciones ambientales .................................................................................. 3-5
3.4
Normas, prescripciones y leyes a cumplir......................................................... 3-6
DESCRIPCIÓN DE SEÑALES ................................................................................................... 4-1
4.1
Interface de impulsos ........................................................................................ 4-2
4.2
Interface de señales.......................................................................................... 4-3
4.3
Diagramas de relaciones de tiempos de señales ............................................. 4-4
MONTAJE................................................................................................................................... 5-1
CABLEADO ................................................................................................................................ 6-1
6.1
Cableado del FM-STEPDRIVE y SIMOSTEP ................................................... 6-2
6.2
Ejemplo de cableado para FM-353 y FM-NC/FM357 ....................................... 6-4
6.3
Esquema de cableado para el armario de distribución ..................................... 6-6
6.4
Cableado de red para varios ejes ..................................................................... 6-7
6.5
Servicio de un eje en el área de trabajo protegida............................................ 6-10
6.6
Accesorios......................................................................................................... 6-12
PUESTA EN SERVICIO .............................................................................................................7-1
INDICACIONES DE ESTADO Y ELIMINACIÓN DE FALLOS.................................................... 8-1
DATOS TÉCNICOS SIMOSTEP ................................................................................................ 9-1
EXPLICACIÓN DE PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS Y
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE MOTORES PASO A PASO ............................................... 10-1
10.1
Términos fundamentales .................................................................................. 10-2
10.2
Curvas características del par........................................................................... 10-3
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
III
IV
Descripción resumida
© Siemens AG 1998 All Rights Reserved
FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
1
1-1
1 Descripción resumida
01.01
El FM-STEPDRIVE es una unidad de potencia para el control de un motor
paso a paso trifásico de la serie constructiva SIMOSTEP de Siemens. El
FM-STEPDRIVE ha sido concebido como grupo constructivo del sistema
de automatización SIMATIC S7-300.
La serie constructiva de motores SIMOSTEP consta de los siguientes
motores paso a paso trifásicos:
Tabla 1-1
Motores paso a paso de la serie constructiva SIMOSTEP
Tipo de motor
sin freno
SIMOSTEP 1FL3041
SIMOSTEP 1FL3042
SIMOSTEP 1FL3043
SIMOSTEP 1FL3061
SIMOSTEP 1FL3062
Tipo de motor
con freno
SIMOSTEP 1FL3041
SIMOSTEP 1FL3042
SIMOSTEP 1FL3043
SIMOSTEP 1FL3061
SIMOSTEP 1FL3062
Fig. 1-1
Bibliografía
Par nominal
2 Nm
4 Nm
6 Nm
10 Nm
15 Nm
Par nominal
2 Nm
4 Nm
6 Nm
10 Nm
15 Nm
Corriente
nominal
1,8 A
2,0 A
2,3 A
4,1 A
4,8 A
Corriente
nominal
1,8 A
2,0 A
2,3 A
4,1 A
4,8 A
Número de pedido
1FL3041-0AC31-0BG0
1FL3042-0AC31-0BG0
1FL3043-0AC31-0BG0
1FL3061-0AC31-0BG0
1FL3062-0AC31-0BG0
Número de pedido
1FL3041-0AC31-0BH0
1FL3042-0AC31-0BH0
1FL3043-0AC31-0BH0
1FL3061-0AC31-0BH0
1FL3062-0AC31-0BH0
Unidad de potencia FM-STEPDRIVE y motor SIMOSTEP
Motores paso a paso y accionamientos eléctricos
Prof. Dr. Erich Rummich, TH Wien
Dr.-Ing. Ralf Gförer SIG BERGER LAHR
y dos coautores.
Expert-Verlag: ISBN 3-8169-0678-8
1-2
© Siemens AG 1998 All Rights Reserved
FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
Descripción de funcionamiento
© Siemens AG 1998 All Rights Reserved
FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
2
2-1
2 Descripción de funcionamiento
01.01
La unidad de potencia FM-STEPDRIVE posee en su lado delantero los
interfaces, interruptores y elementos de indicación representados en la
fig. 2-1. Los interfaces y los interruptores de parámetros se pueden ver
tras abrir las puertas delanteras.
Fig. 2-1
Interface de
impulsos
Unidad de potencia FM-STEPDRIVE
Mediante el interface de impulsos puede controlarse la unidad de
potencia con señales de reloj desde la unidad de posicionamiento de
orden superior. Durante cada impulso de reloj el motor realiza un paso.
Además puede ajustarse la corriente de fase del motor paso a paso entre
0 y 100% a través de una señal PWM (modulación de duración de
impulsos).
Señales de entrada:
PULSE (impulsos de reloj), DIR (sentido de
rotación), ENABLE (liberación del grupo de potencia),
PWM (control de corriente).
Señal de salida:
Interface de señales
READY1_N (disposición).
A través de la entrada GATE_N del interface de señales, las señales de
reloj alimentadas en la entrada PULSE pueden ser liberadas o
bloqueadas hacia el control del motor. La entrada ENABLE_N tiene la
misma función que la entrada ENABLE del interfaz PULSE, pero se activa
con 24 V. Además, puede evaluarse a través de la salida ZERO la señal
de cero del contador anular interno.
Señales de entrada:
GATE_N (bloquear/liberar el impulso de reloj)
ENABLE_N (liberación del grupo de potencia)
Señales de salida: ZERO (señal cero del contador anular), READY2
(disposición), MSTILL (parada del motor)
Conexión de red y de A través de la conexión de red es alimentada la unidad de potencia con
tensión alterna de 115 V ó 230 V. A través de la conexión de circuito
circuito intermedio
intermedio puede descargarse, si fuera necesario, la energía de
recuperación excesiva del motor.
2-2
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
01.01
2 Descripción de funcionamiento
Conexión del motor
En la conexión del motor puede conectarse un motor paso a paso
trifásico de la serie constructiva SIMOSTEP.
Interruptor de
corriente y de
parámetros
Para ajustar la corriente de fase del motor, el número de pasos (500,
1000, 5000, 10 000 pasos/rotación) y la depresión de corriente (a 60 % en
caso de parada del motor).
Indicación de estado Para señalizar la disposición para el funcionamiento y posibles fallos
(cortocircuito entre fases del motor, sobretensión / subtensión de la
LED
alimentación, temperatura excesiva en la unidad de potencia, falta de la
señal GATE_N).
Ventilador
En la unidad de potencia FM-STEPDRIVE está incorporado un ventilador.
En el diagrama en bloques representado en la fig. 2-2 están indicados los
grupos funcionales más importantes de la unidad de potencia FMSTEPDRIVE.
MSTILL
GATE_N
ENABLE_N
ZERO
READY2
GTE
Fig. 2-2
Diagrama en bloques FM-STEPDRIVE
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
2-3
2 Descripción de funcionamiento
2-4
01.01
© Siemens AG 1998 All Rights Reserved
FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
3
Datos técnicos FM-STEPDRIVE
3.1
Datos eléctricos
3-2
3.2
Datos mecánicos
3-5
3.3
Condiciones ambientales
3-5
3.4
Normas, prescripciones y leyes a cumplir
3-6
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
3-1
3 Datos técnicos FM-STEPDRIVE
3.1
01.01
Datos eléctricos
Conexión de red
Tensión de red
Tensión alterna de 115 V ó 230 V
Tolerancia: -20% / +15%
Gama de frecuencias: 47 Hz hasta 63 Hz
Fusible previo externo
16 A (característica "K o C")
Corriente de entrada
máx. 8 A a 115 V/4,5 A a 230 V
Corriente de arranque
máx. 75 A
Tiempo de energía acumulada
en caso de fallo de red
> 10 ms con motor parado
Disipación máxima de potencia
80 W
Conexión de circuito Tensión de circuito intermedio Tensión continua de 160 V hasta 485 V
intermedio
Ciclo de conexión-desconexión (durante el servicio
tras eliminación de fallos)
>5s
Conexión del motor
Corriente de fase
Tensión del motor
Cable
del motor
3-2
1,7 A hasta 6,8 A
máx. 6,8 A a 50°C de temperatura ambiente
y montaje vertical
máx. 4,8 A a 60°C de temperatura ambiente
y montaje vertical
máx. 4,8 A a 40°C de temperatura ambiente
y montaje horizontal
3 x 325 V (conectado con la red)
Cable capaz de ser arrastrado,
doblemente blindado
3 x 1,5 CC
Longitud
máx. 50 m
2
Sección
3 x 1,5 mm
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
01.01
3 Datos técnicos FM-STEPDRIVE
Interface de
impulsos
Indicación
Todas las señales son señales PELV (protected extra low voltage)
conforme a VDE 0160.
Entradas del interface de impulsos
PULSE (impulso de reloj), DIR (sentido de rotación), ENABLE (liberación
unidad de potencia), PWM (control de la corriente). Para la descripción de
las señales, véase el capítulo 4.
Entradas de optoacoplador de 5 V:
Mando de la tensión:
=
2,5 V
Uhigh, min
=
5,25 V
Uhigh, max
=
0,4 V
Ulow, max
= -5,25 V
Ulow, min
Imax = 30 mA
Control de la corriente:
=
7 mA
Ihigh, min
= 25 mA
Ihigh, max
= 0,2 mA
Ilow, max
= -25 mA
Ilow, min
Umax = 5,25 V
Indicación
Por motivos técnicos de perturbaciones se recomienda un control
contrafásico.
Salida del interface de impulsos
Uce
READY1_N (disposición) descripción de señales, véase el capítulo 4.
GND_S
Salida de optoacoplador (sin protección contra polarización inversa, no
resistente a cortocircuito):
Uce:
Uce,sat:
!
máx. 30 V
< 1,0 V a 10 mA
Precaución
La salida no es resistente a cortocircuito y no tiene protección contra
polarización inversa.
GND_S:
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
Puesta a tierra del sistema, con cableado interno
3-3
3 Datos técnicos FM-STEPDRIVE
01.01
Interface de señales
Indicación
Todas las señales son señales PELV (protected extra low voltage)
conforme a VDE 0160.
Entradas del interface de señales
GATE_N (bloquear/liberar la señal de reloj), (liberación del grupo de
potencia). Para la descripción de señales, véase el capítulo 4.
24 V standard entrada de optoacoplador PLC:
Uhigh, min
Uhigh, max
Ulow, max
Ulow, min
= 15 V
= 30 V
= 5V
= -3 V
Ihigh, min
Ihigh, max
Ilow, max
Ilow, min
= 2 mA
= 15 mA
= 0,2 mA
= -15 mA
Sobretensión transitoria máx.
Una entrada abierta
corresponde a señal "low".
35 V/500 ms
Salidas del interface de señales
READY2 (disposición), ZERO (señal cero contador anular), MSTILL
(parada del motor). Para la descripción de señales, véase el capítulo 4.
24 V standard salida PLC READY2 (resistente a sobrecarga y a
cortocircuito):
24 V tensión de alimentación
Uhigh
Caída de tensión
máx. 3 V a 70 mA
Corriente de salida
70 mA
Corriente de cortocircuito sostenido
máx. 0,6 A
Corriente de punta
máx. 5 A durante 50 ms
Salida abierta
Ulow
Corriente de fuga
máx. 150 µA
24 V standard salida PLC ZERO (resistente a sobrecarga y a
cortocircuito):
Caída de tensión
Corriente de salida
máx. 3 V a 30 mA
máx. 30 mA
Para otros datos, véase la salida READY2
Alimentación externa de 24 V del interface de señales
Indicación
La alimentación de tensión de 24 V debe corresponder a las exigencias
de la norma DIN 19240.
Ambito de tensión
Ondulación
Corriente de entrada
Sobretensión transitoria
3-4
18,5 V hasta 30,2 V de tensión continua
3,6 Vss
máx.1,5 A
máx. 35 V / 500 ms
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
01.01
3.2
3 Datos técnicos FM-STEPDRIVE
Datos mecánicos
Dimensiones (alt. x anch. x prof.)
125 x 80 x 117 mm
Peso
3.3
890 g
Condiciones ambientales
Temperatura
ambiente
60°C
50°C
40°C
30°C
20°C
1A
Fig. 3-1
2A
0
3A
4A
5A
9
6A
C
7A
F
Corriente de fase
en amperios
Posición del
interruptor
Relación entre corriente de fase y temperatura ambiente
No se permite la condensación de agua.
Temperatura de transporte y de almacenamiento -40°C hasta +70 °C
Solicitación a vibraciones durante el funcionamiento
10 Hz hasta 58 Hz0,075 mm de desviación
2
superior a 58 Hz hasta 500 Hz 8,9 m/s
Solicitación a vibraciones durante el transporte (con embalaje)
5 Hz hasta 9 Hz
3,5 mm de desviación
2
superior a 9 Hz hasta 500 Hz
10 m/ s
Choque
15 g
11 ms
Caída libre
sin embalaje
con embalaje
100 mm
500 mm
Se admite la caída de volqueo
Nivel continuo de intensidad sonora
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
<50 dB(A)
3-5
3 Datos técnicos FM-STEPDRIVE
3.4
01.01
Normas, prescripciones y leyes a cumplir
Deben observarse las siguientes normas, prescripciones y leyes
durante el servicio del FM-STEPDRIVE:
• DIN EN 60204 parte 1 (VDE 0113) Equipamiento eléctrico de máquinas
• DIN VDE 0100
Disposiciones para la erección de
instalaciones de alta intensidad con
tensiones hasta 1000 V
• DIN VDE 0106
Protección contra choque eléctrico
• DIN VDE 0470 (también: IEC 529)
Clases de protección IP
• DIN VDE 0875 (EN 55011)
Supresión de interferencias de
equipos eléctricos e instalaciones
• DIN EN 954-1
Seguridad de máquinas
Piezas relacionadas con la seguridad
de mandos
Reglas generales de presentación
En caso de aplicar el control de potencia FM-STEPDRIVE en zonas
residenciales, también deben cumplirse los valores límite de las
siguientes normas:
• EN 60555
Efectos retroactivos en redes de
alimentación eléctrica, causados por
electrodomésticos y aparatos
similares.
• EN 55022, clase B
Valores límite y procedimientos de
medición para supresión de
interferencias de instalaciones de la
técnica de información
• DIN EN 61000 parte 3-2
Compatibilidad electromagnética
Además han de adoptar medidas adicionales en caso de altos niveles de
interferencia.
Recomendación: Versiones EMV de armarios, p.ej. armarios 8MC,
(-> catálogo NV 21).
El FM-STEPDRIVE cumple con las siguientes normas,
prescripciones y leyes:
3-6
• UL 508
Industrial control equipment
• CSA C22.2 No 142
Process control equipment
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
4
Descripción de señales
4.1
Interface de impulsos
4-2
4.2
Interface de señales
4-3
4.3
Diagramas de relaciones de tiempos de señales
4-4
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
4-1
4 Descripción de señales
01.01
A continuación están descritos los diagramas de relaciones de tiempo del
interface de impulsos y de señales.
4.1
Interface de impulsos
El interface de impulsos posee cuatro entradas de optoacoplador de 5 V y
una salida de optoacoplador.
Indicación
Los datos técnicos del interface de impulsos figuran en el capítulo 3.
Las relaciones de tiempo de señales de entradas/salidas están descritas
en el capítulo 4.3.
Entradas:
PULSE
(impulso de reloj)
Para generar un movimiento giratorio del árbol del motor, deben
alimentarse en la entrada PULSE impulsos de reloj rectangulares. Cada
flanco positivo del impulso tiene como efecto un paso del motor al estar la
unidad de potencia dispuesta para el funcionamiento y en la entrada
GATE_N hay 24 V.
La entrada de direcciones determina el sentido de rotación (DIR).
DIR
(sentido de rotación)
Al estar sin corriente la entrada de señales DIR, el motor gira en el
sentido de las agujas del reloj (mirando desde delante en el árbol del
motor). Al estar bajo corriente la entrada de señales, el motor gira en el
sentido contrario de las agujas del reloj (mirando desde delante en el
árbol del motor). También es posible invertir el sentido de rotación,
cambiando dos fases del motor.
ENABLE
(liberación)
Al estar bajo corriente la entrada ENABLE está liberada la unidad de
potencia. Tras unos 500 ms, la unidad de potencia avisa la disposición
para el funcionamiento a través de las salidas READY1_N y READY2 y el
motor es portador de corriente. Si hay 24 V en la entrada GATE_N del
interface de señales, pueden alimentarse impulsos de reloj en la entrada
PULSE.
PWM
(mando de corriente)
Puede modificarse la intensidad de la corriente de fase del motor ajustada
de 0% hasta 100% con una señal con modulación de duración de
impulsos en la entrada PWM (ámbito de frecuencia 10 kHz hasta 20 kHz).
La relación entre impulso y pausa de la señal PWM determina la corriente
de fase. Al estar sin corriente la entrada de señales, circula la corriente de
fase ajustada. Al estar bajo corriente la entrada de señales, se
desconecta la corriente de fase del motor. Entonces, el motor parado no
tiene par de retención.
Salida:
READY1_N
(disposición)
4-2
Después de la activación de la entrada ENABLE, la unidad de potencia
avisa la disposición para el funcionamiento a través de la salida
READY1_N. En caso de disposición para el funcionamiento de la unidad
de potencia, la salida READY1_N tiene baja impedancia. Si hay 24 V en
la entrada GATE_N del interface de señales, pueden alimentarse
impulsos de reloj en la entrada PULSE.
En caso de un fallo de la unidad de potencia o si no procedió la liberación
de la unidad de potencia a través de la entrada ENABLE, la salida
READY1_N tiene alta impedancia.
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
01.01
4 Descripción de señales
4.2
Interface de señales
L+ (24 V)
M (24 V GND)
GATE_N
ENABLE_N
MSTILL
ZERO
READY2
El interfaz de señales cuenta con entradas de acoplador optoelectrónico
de 24 V así como con dos salidas de acoplador optoelectrónico.
Indicación
Los datos técnicos del interface de impulsos figuran en el capítulo 3.
Las relaciones de tiempo de señales de entradas/salidas están descritas
en el capítulo 4.3.
Entradas:
GATE_N
(bloqueo/liberación de
impulsos)
A 24 V en la entrada GATE_N se utilizan los impulsos pendientes en la
entrada PULSE para controlar el motor paso a paso. A 0 V o con entrada
GATE_N abierta se bloquean los impulsos pendientes. En un sistema
multiaxial, puede utilizarse esta función para seleccionar ejes individuales.
ENABLE_N
(libéracion del grupo
de potencia)
Si la entrada ENABLE_N conduce corriente, el grupo de potencia está
desbloqueado. Tras unos 500 ms, el grupo de potencia anuncia la
disponibilidad de funcionamiento a través de las salidas READY1_N y
READY2 y el motor también empieza a conducir corriente. Si se dispone
de 24 V en la entrada GATE_N del interfaz de señales, se pueden
guardar impulsos de sincronización en la entrada PULSE.
Salidas:
ZERO
(señal cero contador
anular)
En la posición cero del contador anular interno, la salida ZERO
está bajo 24 V. A través de la evaluación de la señal ZERO pueden
realizarse
recorridos de referencia precisos en función del paso. Hasta las 300
revoluciones del motor/minuto, la duración de impulsos de la señal ZERO
es igual a la duración de períodos de la señal PULSE. A revoluciones del
motor superiores se reduce la duración de impulsos de la señal ZERO.
READY2
(disposición)
Después de la activación de la entrada ENABLE, la unidad de potencia
avisa la disposición para el funcionamiento a través de la salida READY2.
En caso de disposición para el funcionamiento de la unidad de potencia,
la salida READY2 está bajo 24 V. Si hay 24 V en la entrada GATE_N,
pueden alimentarse impulsos de reloj en la entrada PULSE.
En caso de un fallo de la unidad de potencia o si no procedió la liberación
de
la unidad de potencia a través de la entrada ENABLE, la salida READY2
tiene alta impedancia.
MSTILL
(parada de motor)
A través de la entrada GATE_N se puede bloquear la señal de reloj en la
entrada PULSE parando así el motor. La parada del motor mandada por
GATE_N se confirma por la señal MSTILL.
A 0 V o entrada GATE_N abierta, hay 24 V en la salida MSTILL y no es
posible que el eje de motor realice un movimiento.
Cuando se aplica 24 V en la entrada GATE_N, se confirma con 0 V en la
salida MSTILL y se anula el bloqueo del eje de motor.
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
4-3
4 Descripción de señales
4.3
01.01
Diagramas de relaciones de tiempos de señales
Los diagramas de relaciones de tiempos indicados a continuación
muestran las relaciones de tiempos de las señales de entrada / salida del
interface de impulsos y de señales.
Fig. 4-1
Diagrama de relaciones de tiempos ENABLE/READY
Fig. 4-2
Diagrama de relaciones de tiempos PULSE/DIR/GATE_N
Fig. 4-3
Diagrama de relaciones de tiempos PWM o ENABLE
y corriente de fase del motor
GATE_N
MSTILL
100ms
Fig. 4-4
4-4
180ms
Diagrama de relaciones de tiempos GATE_N/MSTILL
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Montaje
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5
5-1
5 Montaje
01.01
!
Peligro
Durante todos los trabajos de montaje no debe haber tensión.
Fig. 5-1
Montaje de la unidad de potencia FM-STEPDRIVE
La unidad de potencia FM-STEPDRIVE se monta como sigue:
1. Enganchar el FM-STEPDRIVE en la barra perfilada y girarlo hacia
abajo.
2. Sujetar el FM-STEPDRIVE con ambos tornillos en el lado inferior del
equipo.
Indicación
En la unidad de potencia está incorporado un ventilador. Cuidar durante el
montaje para que haya un espacio de 5 cm arriba y abajo en el equipo
para la entrada y salida del aire.
No se pueden montar los equipos uno encima del otro sin panel
intermedio.
5-2
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6
Cableado
6.1
Cableado del FM-STEPDRIVE y SIMOSTEP
6-2
6.2
Ejemplo de cableado para FM-353 y FM-NC/FM357
6-4
6.3
Esquema de cableado para el armario de distribución
6-6
6.4
Cableado de red para varios ejes
6-7
6.5
Servicio de un eje en el área de trabajo protegida
6-10
6.6
Accesorios
6-12
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6-1
6 Cableado
6.1
01.01
Cableado del FM-STEPDRIVE y SIMOSTEP
Realizar el cableado de la unidad de potencia FM-STEPDRIVE con el
motor de la serie constructiva SIMOSTEP tal y como está indicado
en la fig. 6-1.
FM-STEPDRIVE
Interface de impulsos
1
PULSE_N
DIR_N
ENABLE_N
PWM_N
GND
GND
READY1_N
15
PULSE
DIR
ENABLE
PWM
GND
GND
no ocupado
GND
Interface de señales
Unidad de mando
Alimentación
L+ (24 V)
M (24 V GND)
GATE_N
ENABLE_N
24 V
Unidad de mando
MSTILL
ZERO
READY2
Conexión del motor
Conxión de red/
de circuito intermedio
L
115 VAC
ó
230 VAC
Fusible
V
V
W
W
115
Filtro
de red
N
U
U
DC
+
DC
230
N
PE
Flexible aislante
de blindaje
PE
MS
(W) 3
(V) 2
(U) 1
4
5
6 7
8
9
Blindaje
Muelle para
descarga de tracción
0
Motor-SIMOSTEP
Flexible
aislante
de blindaje
Blindaje
Placa de montaje
Blindaje
atornillamiento
del cable de motor
Fig. 6-1
Cableado de FM-STEPDRIVE y SIMOSTEP
!
6-2
Peligro
Durante todos los trabajos de cableado debe estar desconectada la
tensión de alimentación.
La conexión de red, de circuito intermedio y del motor está bajo altas
tensiones al estar conectada la tensión de alimentación. No está
permitido tocar estas conexiones en estado conectado, de lo contrario
esto puede causar la muerte o lesiones corporales graves.
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01.01
6 Cableado
Conexión de red
!
El aparato debe protegerse mediante un fusible estándar externo
16 A de tipo K o C.
Peligro
En caso de conectar el cuarto hilo, y con el fin de evitar sobretensiones,
deben conectar o desconectarse al mismo tiempo cada una de las fases y
el cuarto hilo en caso de conexión de red trifásica.
Conexión de circuito Para cumplir con las prescripciones EMV, debe conectarse un filtro de red
en el conducto de alimentación de la red (véanse el capítulo 6.4 ).
intermedio
En caso de cableado multiaxial y conexión de red monofásica, las
conexiones de circuito intermedio DC+ y DC- pueden ser conectadas
para el intercambio de energía de las unidades de potencia. Esto se
recomienda, cuando hace falta acelerar y frenar grandes masas dentro de
un tiempo corto.
Cableado del motor
Para la conexión del cable en la caja de bornes del motor, desenroscar
los cuatro tornillos con ranura en cruz.
El flexible aislante de blindaje del cable del motor debe ser conectado en
el motor y en el equipo, de acuerdo con la fig. 6-1.
La conexión en el lado del motor con el potencial del conductor protector
se establece por regla general a través de la sujeción del motor. En caso
de que esta conexión no sea suficiente, puede conectarse el conductor
protector en el borne exterior del motor.
Para conectar el motor puede utilizarse un cable standard blindado de
3 conductores (véase la tabla de accesorios, véase el capítulo 6.6).
El blindaje del cable debe ser apretado en el motor con el atornillamiento
del cable de motor y debe ser conectado en la unidad de potencia con el
muelle para la descarga de tracción (aislar el cable en la descarga de
tracción).
Después de la descarga de tracción, la cubierta del cable debe ser
conducida lo más cerca posible hacia la conexión del motor en el FMSTEPDRIVE.
Al entrar el cable en el armario de distribución, debe conectarse el
blindaje del cable con un borne de conexión de blindaje puesto a tierra
(aislar el cable en el borne).
Interface de
impulsos
Para la conexión del interface de impulsos de la unidad de potencia
FM-STEPDRIVE en el módulo de posicionamiento FM-353 o en el mando
FM-NC/FM357 pueden utilizarse cables preconfeccionados (véase la
tabla de accesorios, el capítulo 6.6), en cuyos extremos libres se
conectan enchufes D-Sub.
Para un ejemplo de cableado, véase el capítulo 6.2.
Interface de señales
El interface de señales debe ser alimentado desde un equipo de
alimentación externo con 24 V de corriente continua.
La alimentación de tensión de 24 V debe corresponder a las exigencias
de la norma DIN VDE 19240. Para un ejemplo de cableado, véase el
capítulo 6.2.
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6-3
6 Cableado
6.2
01.01
Ejemplo de cableado para FM-353 y FM-NC/FM357
Cableado con
módulo de
posicionamiento
FM-353
En la siguiente figura está indicado el esquema de hilos para el cableado
del interface de impulsos con el módulo de posicionamiento FM-353:
FM-353
PULSE
PULSE_N
DIR
DIR_N
ENABLE
ENABLE_N
PWM/BOOST
PWM_N/BOOST_N
M
M
M
M
no ocupado
M
READY_N
FM-STEPDRIVE
1
9
2
10
3
11
4
12
5
13
6
14
7
8
15
ne
ma
ro
na
am
ve
az
vio
1
9
2
10
3
11
4
12
5
13
6
14
7
8
15
gr
az
D-Sub
Cable 8 x 2 x 0,18
zócalo de conexión
blindado
de 15 polos
PULSE
PULSE_N
DIR
DIR_N
ENABLE
ENABLE_N
PWM
PWM_N
GND
GND
GND
GND
no ocupado
GND
READY1_N
D-Sub
zócalo de conexión
de 15 polos
Cable del interface de impolsos para FM-353
Nº ped.: 6FX2002-3AC02-1xx0
(xx está para la longitud en m),
véanse los catálogos NC60.1 ó NCZ
Fig. 6-2
Conexión de la unidad de potencia FM-STEPDRIVE con FM-353
Desde el módulo de posicionamiento FM-353 pueden evaluarse las
señales de salida READY2 ó ZERO (véase el manual SIMATIC S7
módulo de posicionamiento FM 353 nº pedido 6ES7 353-1AH00-7AG0).
En este caso y dependiendo del modo de operación del FM-353, debe
cablearse la entrada RM-P del enchufe frontal de 20 polos del FM-353
con la salida ZERO o la salida READY2 del interface de señales de la
unidad de potencia FM-STEPDRIVE. En la siguiente figura está
representado el esquema de cableado del interface de señales con
alimentación de tensión común:
Alimentación de tensión
común 24 voltios
M
L+
FM-353
L+
M
RM_N
RM_P
19
20
10
9
X1
FM-STEPDRIVE
L+ (24 V)
M (24 V GND)
GATE_N
ENABLE_N
MSTILL
ZERO
READY2
Interface de señales
Fig. 6-3
6-4
Esquema de cableado del interface de señales al conectarlo con FM-353
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
01.01
Cableado multiaxial
con mando FMNC/FM35
6 Cableado
En la siguiente figura está representado el esquema de hilos para el
cableado de tres unidades de potencia FM-STEPDRIVE y un
accionamiento con interface ±10V en el mando FM-NC/FM357:
FM-NC/FM357
PULS1
PULS1_N
DIR1
DIR1_N
ENABLE1
ENABLE1_N
FM-STEPDRIVE
5
38
6
39
18
19
negro
marrón
rojo
naranja
amarillo
verde
1
9
2
10
3
11
PULSE
PULSE_N
DIR
DIR_N
ENABLE
ENABLE_N
D-Sub
zócalo de conexión
de 15 polos
FM-STEPDRIVE
PULS2
PULS2_N
DIR2
DIR2_N
ENABLE2
ENABLE2_N
40
7
41
8
20
21
blanco-gris
marrón-negro
azul
violeta
gris
blanco
1
9
2
10
3
11
PULSE
PULSE_N
DIR
DIR_N
ENABLE
ENABLE_N
D-Sub
zócalo de conexión
de 15 polos
FM-STEPDRIVE
PULS3
PULS3_N
DIR3
DIR3_N
ENABLE3
ENABLE3_N
9
42
10
43
26
27
blanco-negro
blanco-marrón
marrón-rojo
marrón-naranja
blanco-rojo
blanco-naranja
1
9
2
10
3
11
PULSE
PULSE_N
DIR
DIR_N
ENABLE
ENABLE_N
D-Sub
zócalo de conexión
de 15 polos
RF4.1
RF4.2
BS4
SW4
D-Sub
zócalo de conexión
de 50 polos
17
50
4
37
blanco-amarillo
blanco-verde
blanco-azul
blanco-violeta
Accionamiento con
interface ±10 V
Cable 12 x 2 x 0,14
blindado
Cable de interface de impolsos para FM-NC/FM357
Nº ped.: 6FX2002-3AD02-1xx0
(xx está para la longitud en m),
véanse los catálogos NC60.1 ó NCZ
Fig. 6-4
Conexión de tres FM-STEPDRIVE y un accionamiento con
interface ±10 V en el mando FM-NC/FM357.
Indicación
Para la liberación de impulsos deben estar aplicados 24 V en la entrada
GATE_N, el interface de señales del FM-STEPDRIVE.
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6-5
6 Cableado
6.3
01.01
Esquema de cableado para el armario de distribución
Armario de distribución
Placa de montaje
Canal pasacables para el cable de señales
Barra de montaje
FM-STEPDRIVE
Blindaje en muelle
para descarga de tracción
Canal pasacables para el cable de red (máx. 1 m)
Canal pasacables para el cable del motor
PE y blindaje en el tornillo
de fijación del filtro de red
L N
Filtro
de red
L N
Conexión de puesta a tierra
en placa de montaje
L N PE
Bornes de distribución
Conexión de blindaje en
placa de montaje
Alimentación de red
SIMOSTEP
Puesta a tierra a
través de la brida
del motor o borne
terminal exterior
Fig. 6-5
Esquema de cableado para el armario de distribución
Indicación
Por motivos de seguridad de interferencias, deben tenderse por separado
los cables de red, de motor y de señales y todos los cables deben estar
blindados en ambos lados. La barra de montaje y el filtro de red deben
ser atornillados planamente con la placa de montaje.
Indicación
Para el cableado FM-STEPDRIVE y SIMOSTEP, véase la fig. 6-1.
6-6
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01.01
6.4
6 Cableado
Cableado de red para varios ejes
F M -S T E P D R IV E S
T ip o s d e filtr o s d e r e d :
p a ra 1 1 5 V = B 8 4 1 4 2 -B 1 6 -R
p a ra 2 3 0 V = B 8 4 1 4 2 -B 1 6 -R
L
p a r a m á x . 2 e je s
p a r a m á x . 3 e je s
D C
+
D C
+
D C
+
D C
1 1 5
D C
1 1 5
D C
1 1 5
2 3 0
2 3 0
2 3 0
N
N
N
P E
P E
P E
M S
M S
M S
F iltr o
d e re d
N
P E
Fig. 6-6
Cableado multiaxial en caso de conexión de red monofásica
Indicación
Las conexiones de circuito intermedio (DC+ y DC-) pueden ser
conectados para el intercambio de energía entre las unidades de
potencia, para el caso de ser necesario acelerar y frenar grandes masas
dentro de tiempos cortos.
Indicación
Los cables de conexión de red deben ser blindados en ambos lados
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6-7
6 Cableado
01.01
F M -S T E P D R IV E S
T ip o s d e filtr o s d e r e d :
p a ra 1 1 5 V = B 8 4 2 9 9 -K 5 5
p a ra 2 3 0 V = B 8 4 2 9 9 -K 5 3
D C
+
D C
-
D C
+
D C
+
D C
-
D C
-
1 1 5
1 1 5
1 1 5
2 3 0
2 3 0
2 3 0
N
N
N
P E
P E
P E
M S
M S
M S
L 1
L 2
L 3
F iltr o
d e re d
N
P E
Fig. 6-7
Cableado multiaxial en caso de conexión de red trifásica (115 V ó 230 V entre fase y cuarto hilo)
Indicación
¡No se pueden conectar las conexiones de circuito intermedio
(DC+ y DC-) de las unidades de potencia!
Indicación
Los cables de conexión de red deben ser blindados en ambos lados.
!
6-8
Peligro
En caso de conectar el cuarto hilo, y con el fin de evitar sobretensiones,
deben conectar o desconectarse al mismo tiempo cada una de las fases y
el cuarto hilo en caso de conexión de red trifásica.
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
01.01
6 Cableado
F M -S T E P D R IV E S
T ip o s d e filtr o s d e r e d :
p a ra 2 3 0 V = B 8 4 1 4 3 -B 8 -R
D C
+
D C
+
1 1 5
1 1 5
D C
1 1 5
2 3 0
2 3 0
2 3 0
D C
-
D C
-
D C
+
N
N
P E
P E
P E
M S
M S
M S
N
L 1
L 2
L 3
F iltr o
d e re d
P E
Fig. 6-8
Cableado multiaxial en caso de conexión de red trifásica (230 V entre las fases, sin cuarto hilo)
Indicación
¡No se pueden conectar las conexiones de circuito intermedio
(DC+ y DC-) de las unidades de potencia!
Indicación
Los cables de conexión de red deben ser blindados en ambos lados.
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6-9
6 Cableado
6.5
Fig. 6-9
6-10
01.01
Servicio de un eje en el área de trabajo protegida
Propuesta de conexión para un eje NC con accionamiento de motor paso a paso en el área
de trabajo protegida
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01.01
Fig. 6-10
6 Cableado
Secuencia para alcanzar el estado de "Parada segura", ejemplo de programacióu
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6-11
6 Cableado
6.6
01.01
Accesorios
Indicaciones de pedido
Accesorios
Número de pedido
Filtro de red para un eje en caso de
conexión de red monofásica
para 115 V = B84142-B8-R
para 230 V = B84113-C-B60
Filtro de red para varios ejes en caso de:
conexión de red monofásica para 2 ejes
conexión de red monofásica para 3 ejes
para 115 V = B84142-B16-R
para 230 V = B84142-B16-R
conexión de red trifásica con cuarto hilo
para 115 V = B84299-K55
para 230 V = B84299-K53
conexión de red trifásica sin cuarto hilo
para 230 V = B84143-B8-R
Cable del motor (no confeccionado):
longitud 10 m
longitud 20 m
longitud 50 m
Cable para interface de impulsos:
para FM-353 (confeccionado,
longitud máx. 35 m)
Catálogos de pedido
SIEMENS:
6FX2002-3AC02-1xx0
Sistemas de automatización: NC60.1 ó ST70 resp.
para accesorios NCZ
Catálogos de pedido
SIEMENS:
Fusible externo en serie:
6-12
Servicio de grupos de
construcción
6FX5008-5AA00-1BA0
6FX5008-5AA00-1CA0
6FX5008-5AA00-1FA0
para FM-NC/FM357 (lado de FMSTEPDRIVE abierto, longitud máx. 35 m) 6FX2002-3AD02-1xx0
p.ej. interruptor automático
16 A con característica C
32 A con característica C
Catálogo de pedido
SIEMENS:
5SX2 116-7
5SX2 132-7
catálogo de interruptores de
protección y fusibles
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Puesta en servicio
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7
7-1
7 Puesta en servicio
01.01
Después de montar el cableado, deben realizarse los siguientes ajustes
en la unidad de potencia, estando desconectada la tensión de red.
!
Atención
Los ajustes deberán realizarse únicamente con tensión de red
desconectada.
1. Ajustar la corriente de fase del motor en el selector.
Indicación
Para la dependencia de la corriente de fase de la temperatura ambiente,
véase el capítulo 3.3.
Posición
0
Corriente [A] 1,7
1
2,0
2
2,4
3
2,7
4
3,1
5
3,4
6
3,7
7
4,1
Posición
8
Corriente [A] 4,4
9
4,8
A
5,1
B
5,4
C
5,8
D
6,1
E
6,5
F
6,8
Posiciones recomendadas de interruptores para los motores:
SIMOSTEP 1FL3041
Posición
0
!
1FL3042
1
1FL3043
2
1FL3061
7
1FL3062
9
Atención
No están permitidos ajustes de corriente de fase superiores que los arriba
indicados, puesto que podrían tener como consecuencia el sobrecalentamiento del motor.
Están permitidos ajustes de corriente de fase inferiores, sin embargo
tienen como consecuencia un par inferior del motor.
2. Ajustar el número de pasos y la depresión de corriente en reposo (a
60% de la corriente de fase tras 100 ms).
ON
OFF
sin función
I-RED
Nº de pasos
Depresión de corriente activa en reposo OFF
Depresión de corriente no activa
ON
Nº pasos
500
1000*
5000
10000
1º interr.
OFF
ON*
OFF
ON
2º interr.
OFF
OFF*
ON
ON
* Ajuste básico
3. Conectar la tensión de red y la tensión de alimentación de 24 V del
interface de señales.
4. Activar la entrada ENABLE del interface de impulsos o la entrada
ENABLE_N del interfaz de señales.
En caso de un funcionamiento correcto de la unidad de potencia está
encendido el LED RDY y las salidas READY1_N y READY2 señalizan
su disposición.
5. Activar la entrada GATE_N. A continuación se ilumina el diodo
GTE-LED.
6. Ahora pueden alimentarse los impulsos de reloj en la entrada PULSE.
En cada impulso de reloj, el motor ejecuta un paso.
7-2
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Indicaciones de estado y eliminación de
fallos
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8
8-1
8 Indicaciones de estado y eliminación de fallos
!
FLT
01.01
Peligro
Al presentarse un fallo, el motor quedará sin corriente y la unidad de
potencia avisa que no está dispuesta para el funcionamiento (se apaga el
LED RDY). Las salidas READY1_N y READY2 tienen alta impedancia.
Un motor sin corriente ya no tiene par de retención. Esto puede tener
como consecuencia reacciones no deseadas.
Indicación
Significado
Eliminación del fallo
FLT (FAULT)
está encendida
Cortocircuito entre
1. Desconectar la
tensión de red
fases del motor
2. Controlar el cableado
del motor y dado el
caso sustituir el motor
3. Conectar la tensión
de red
OV
LV
OV (OVER-VOLT)
está encendida
Sobretensión
Controlar la tensión y la
conexión de red.
o
energía de recuperación
demasiado alta del motor
Reducir la energía de
recuperación del motor o
desviar la energía de
recuperación a través de
la conexión de circuito
intermedio.
Subtensión
1. Controlar la tensión y
la conexión de red
TMP
GTE
LV (LOW-VOLT)
está encendida
2. Corregir la tensión.
RDY
TMP (TEMP)
está encendida
Temperatura excesiva
1. Hacer con que haya
suficiente
alimentación de aire o
bajar la temperatura
ambiente.
2. Después del
enfriamiento:
desconectar /
conectar la tensión de
red o la señal
ENABLE
8-2
GTE (GATE_N)
no se illuma
La entrada GATE no està
activa. El motor no se
mueve.
Activar la entrada
GATE_N.
RDY (READY)
está encendida
Equipo está dispuesto
para el funcionamiento.
-
OV (OVER-VOLT)
y
LV (LOW-VOLT)
están encendidas
La entrada ENABLE no
está activa.
Activar la entrada
ENABLE.
OV (OVER-VOLT),
LV (LOW-VOLT),
FLT (FAULT) y
TMP (TEMP) están
encendidas
Frecuencia de reloj
excesiva en la entrada
PULSE
1. Comprobar la
frecuencia de reloj
o perturbaciones de alta
frecuencia
2. Desconectar /
conectar la tensión de
red o la señal
ENABLE
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01.01
8 Indicaciones de estado y eliminación de fallos
Otros fallos que no
están indicados
Fallo
Causa
Eliminación
Ningún LED
está encendido
Falta tensión de red
Controlar la tensión de
red y el cableado de
conexión de red
El motor no gira y no
tiene par de retención
Entrada de señal PWM
activa
Poner la entrada PWM a
no activa
Línea(s) del motor
interrumpida(s)
Controlar el cableado del
motor, estando
desconectada la tensión
de red
El motor no gira, sin
embargo tiene par de
retención
No hay señal de reloj en
la entrada de señales
PULSE
Alimentar la señal de reloj
en la entrada PULSE
El motor gira en sentido
erróneo
Fases del motor
invertidas
Conectar correctamente
las fases del motor
Entrada de señal DIR mal Invertir la señal en la
puesta
entrada DIR.
El par del motor es
insuficiente (el motor
embala)
!
La corriente de fase del
motor está ajustada
demasiado baja
Ajustar correctamente la
corriente de fase
Rampa de aceleración
demasiado inclinada
Reducir la rampa de
aceleración en la unidad
de mando
El accionamiento está
bloqueado
mecánicamente
Soltar el bloqueo
mecánico
Está conectado un motor
demasiado débil
Conectar un motor más
fuerte
Atención
Antes de sustituir la unidad de potencia, ¡controlar el motor y el cableado,
si hay contacto a tierra!
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8-3
8 Indicaciones de estado y eliminación de fallos
8-4
01.01
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Datos técnicos SIMOSTEP
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9
9-1
9 Datos técnicos SIMOSTEP
01.01
Datos técnicos
SIMOSTEP
1FL3041 1FL3042 1FL3043 1FL3061 1FL3062
Par máx.
Mm [Ncm]
200
400
600
1000
1500
Par de retención
MH [Ncm]
226
452
678
1130
1695
Momento de inercia del rotor
JH
[kgcm²]
1,1
2,2
3,3
10,5
16
Número de pasos
z
500 / 1000 / 5000 / 10000
Angulo de paso
α=[°]
0,72 / 0,36 / 0,072 / 0,036
∆αs [']
±6
Error de avance paso a paso
1)
Frecuencia de arranque máx.
fAom [kHz]
Corriente nominal/alimentación
I w [A ]
1,75
2,0
2,25
4,1
4,75
Resistencia/bobinado
Rw [Ω]
6,5
5,8
6,5
1,8
1,9
Constante de tiempo de
aumento de corriente
τ=[ms]
~7
~9
~10
~22
~22
Carga del árbol dinámica
axial [N]
~60
~60
~60
~60
~60
radial [N]
~100
~100
~110
~300
~300
Peso (aprox.)
G [kg]
2,05
3,1
4,2
8,0
11
Tensión del motor
U [V]
325
325
325
325
325
admisible
2)
1)
2)
5,3
4,3
Medido a 1000 pasos/rotación
Actuando sobre media salida del árbol (a partir de la brida del motor).
Características comunes de todos los modelos
•
•
•
•
•
Tensión de prueba según VDE 0530
Clase de protección IP41 en la salida delantera del árbol
Clase de protección IP56 en la caja de bornes
Material aislante clase F
Precisión de excentricidad del árbol y precisión de giro sin tambaleo
según DIN 42955 N
• Temperatura ambiente durante el funcionamiento -20°C a +40°C*
• Temperatura de transporte y almacenamiento -40°C a +70°C
* Sólo en caso de abridado correcto
9-2
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FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP (FB)
01.01
9 Datos técnicos SIMOSTEP
Planos acotados: motores sin freno
6,5
85
70
d h6
73 h8
10
22,6
2
L
30
Tipo de motor
SIMOSTEP 1FL3041
SIMOSTEP 1FL3042
SIMOSTEP 1FL3043
Fig. 9-1
+ 0,7
-1
70
85
L [mm] d [mm]
110
12
140
12
170
14
Número de pedido
1FL3041-0AC31-0BG0
1FL3042-0AC31-0BG0
1FL3043-0AC31-0BG0
Planos acotados SIMOSTEP 1FL3041, 1FL3042, 1FL3043 (motores sin freno)
110
89
L±1
Muelle de ajuste
13
A6 x 6 x 25, DIN 6885
89
110
56 h7
19 j6
9
3±1
40 ± 0,3
Tipo de motor
SIMOSTEP 1FL3061
SIMOSTEP 1FL3062
Fig. 9-2
25,6
L [mm]
180
228
Número de pedido
1FL3061-0AC31-0BG0
1FL3062-0AC31-0BG0
Planos acotados SIMOSTEP 1FL3061, 1FL3062 (motores sin freno)
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9-3
9 Datos técnicos SIMOSTEP
01.01
Planos acotados: motores con freno
85
70
83,5
d h6
73 h8
6,5
46,5
10
22,6
2
L
30
Tipo de motor
SIMOSTEP 1FL3041
SIMOSTEP 1FL3042
SIMOSTEP 1FL3043
Fig. 9-3
+ 0,7
-1
70
85
L [mm] d [mm]
110
12
140
12
170
14
Número de pedido
1FL3041-0AC31-0BH0
1FL3042-0AC31-0BH0
1FL3043-0AC31-0BH0
Planos acotados SIMOSTEP 1FL3041, 1FL3042, 1FL3043 (motores con freno)
110
89
L±1
13
52,7
3±1
40 ± 0,3
Tipo de motor
SIMOSTEP 1FL3061
SIMOSTEP 1FL3062
Fig. 9-4
9-4
89
110
103
56 h7
19 j6
9
25,6
L [mm]
180
228
Número de pedido
1FL3061-0AC31-0BH0
1FL3062-0AC31-0BH0
Planos acotados SIMOSTEP 1FL3061, 1FL3062 (motores con freno)
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01.01
9 Datos técnicos SIMOSTEP
Motores paso a paso Normalmente, los frenos de contención tienen la tarea de fijar la posición
después de desconectar la corriente del motor. En casos de emergencia,
trifásicos con freno
p.ej. después de una falla de corriente o parada de emergencia, estos
de contención
frenos detienen el accionamiento y así contribuyen considerablemente a
la seguridad. Esta fijación es necesaria principalmente en caso de una
carga del par con peso, como p.ej. ejes Z en el handling.
Atención
!
Para que esté garantizada una función segura en ejes Z con freno de
contención, el par estático de la carga puede ser de 25% del par de
retención del motor.
Función
Los frenos de contención están concebidos como frenos por presión a
resorte electromagnéticos. Para soltar el freno, éste debe ser excitado
eléctricamente después de la alimentación de corriente del motor. Para
evitar un sobrecalentamiento excesivo, puede reducirse la corriente de
excitación después de accionar el freno (propuesta de circuito, véase la
siguiente figura).
U3 [V]
24
1 N 4001
24 V
Tensión inicial de arranque
24 Ω min. 6 W
para 1FL304X
4700 µF/18 V
+ para 1FL304X
18 Ω 8 W
para 1FL306X
6800 µF/18 V
para 1FL306X
U3
75%
50%
Tensión de retención
Freno
0V
t
Fig. 9-5
Propuesta de circuito para reducir la disipación de potencia en el freno de contención
Disposición de bornes
2
1
3
24 VCC
no polarizado
Datos de potencia del freno de contención
Tipo
Tamaño del motor
90
110
Tensión nominal
24 V
24 V
(alimentación a través de pin 1 y 2)
Par de retención
6 Nm
16 Nm
Potencia eléctrica de arranque
24 W
32 W
2
2
Momento de inercia
0,2 kgcm
0,35 kgcm
Tiempos de conmutación
Activar (soltar freno)
35 ms
65 ms
Desactivar (cerrar freno)
15 ms
15 ms
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9-5
9 Datos técnicos SIMOSTEP
01.01
Curvas caracterís-ticas del par
El par del motor depende de la velocidad del rotor y de la corriente de
fase del motor ajustado en la unidad de potencia.
Para medir las curvas características del par se ajustó el factor de 1000
pasos/ rotación y la respectiva corriente nominal del motor en la unidad
de potencia FM-STEPDRIVE*. Se midieron las curvas características a
valores nominales de las tensiones de red 115 V/50 Hz y 230 V/50 Hz.
La siguiente fórmula indica la relación entre la frecuencia de control fs, el
número de pasos z y la velocidad n del motor:
n = 1/z · fs · 60 rpm
Están representadas las siguientes curvas características:
Curva característica del par máximo a velocidad máxima de
progresión
Curva característica de arranque-parada (frecuencia de arranque
en función del par de carga)
Curva característica del momento de inercia de carga
Fig. 9-6
Curvas características del par SIMOSTEP 1FL3041
* En caso de números de paso 500/5000/10000 debe multiplicarse la escala fs
con los factores 0,5/5/10.
9-6
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01.01
9 Datos técnicos SIMOSTEP
Fig. 9-7
Curvas características del par SIMOSTEP 1FL3042
Fig. 9-8
Curvas características del par SIMOSTEP 1FL3043
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9-7
9 Datos técnicos SIMOSTEP
01.01
M (Nm)
10
1
7,5
2
Par
5
2,5
0
fs (Hz)
n (1/min)
Momento de inercia de carga
J (kg cm 2)
100
6
2
3 4 5 67891k
10
2
3
2
4 5 6 7 8 9 100
3 4 5 6 7 8 910k
2
2
3 4 5 6 7 8 9100k
3 4 5 6 7 8 91000
2
3 4 5 6000
80
60
3
40
20
0
Fig. 9-9
Curvas características del par SIMOSTEP 1FL3061
M (Nm)
16
1
12
Par
8
2
4
0
fs (Hz)
n (1/min)
Momento de inercia de carga
J (kg cm 2)
100
6
2
10
3
4 5 6 7 8 91k
2
3
2
4 5 6 7 8 9 100
3 4 5 6 7 8 910k
2
2
3 4 5 6 7 8 91000
3 4 5 6 7 8 9100k
2
3 4 5 6000
80
60
3
40
20
0
Fig. 9-10
9-8
Curvas características del par SIMOSTEP 1FL3062
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10
Explicación de parámetros
característicos y curvas características
de motores paso a paso
10.1
Términos fundamentales
10-2
10.2
Curvas características del par
10-3
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10-1
10 Explicación de parámetros característicos y curvas características de motores paso a paso
01.01
Para evaluar y elegir un motor paso a paso se requieren determinados
parámetros y curvas características. Cada motor paso a paso tiene junto
con el control de potencia sus características específicas, que se
representan en curvas características. Para comprender mejor su
contenido y su significado, se explican a continuación los parámetros
característicos esenciales así como el manejo de las curvas
características. Los términos aquí utilizados corresponden a la norma DIN
42021 y también se utilizan en la vista general de datos en el capítulo 9.
10.1
Términos fundamentales
Angulo de paso
Bajo un paso se entiende el procedimiento, en él que el árbol del motor
gira por el ángulo de paso , condicionado por un impulso de mando.
Número de pasos
El número de pasos es un número de pasos del rotor por rotación. Puede
ajustarse el número de pasos del motor paso a paso trifásico.
Par de retención
En cada posición del paso, el rotor será retenido a causa de la excitación
eléctrica de corriente continua de los bobinados, con tal que no es
excedido su par de retención MH en el árbol del motor.
Error de avance
paso a paso
El error de avance paso a paso ∆αs indica, por cuantos minutos de ángulo
un paso puede desviar como máximo del ángulo de paso nominal.
Frecuencia de
entrada de impulsos
y de paso
En caso de una sucesión continua de impulsos de mando con una
frecuencia de entrada de impulsos fS, el árbol del motor también realiza
una secuencia de pasos con la (misma) frecuencia de paso fZ.
Velocidad
A partir de una determinada frecuencia de entrada de impulsos (en
función del tipo de motor y de la carga mecánica), el movimiento de paso
a paso del árbol del motor resulta en un movimiento de giro continuo.
Entonces vale para la velocidad n del motor:
n = α/360° · fZ · 60 rpm (fz[Hz])
Pares
Al cargarse el árbol del motor en movimiento de giro con un par de carga
ML el motor continuará siguiendo sincrónicamente a la frecuencia de
entrada de impulsos, a no ser que el par de carga sobrepase un
determinado límite, el par máximo a velocidad máxima de progresión
MBm.
En este caso, el rotor ya no está en condiciones de seguir a la frecuencia
de entrada de impulsos, el motor "pierde" pasos, la frecuencia de entrada
de impulsos ya no coincide con la frecuencia de pasos.
Si se selecciona un motor y un control correctos, este caso no se
presentará.
10-2
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01.01
10.2
10 Explicación de parámetros característicos y curvas características de motores paso a paso
Curvas características del par
El par máximo a velocidad máxima de progresión MBm de un motor paso
a paso depende además de su modelo y del modo de control eléctrico
principalmente de la frecuencia de pasos. Este decurso será indicado en
forma de curva característica para cada sistema de motor paso a paso.
El motor está en condiciones de suministrar el par máximo a velocidad
máxima de progresión MBm a bajas frecuencias de pasos. Al aumentar la
frecuencia de pasos, disminuye este par.
El área de servicio del motor que resulta del par máximo a velocidad
máxima de progresión se subdivide en el área de arranque y el área de
aceleración. En el área de arranque, el motor está en condiciones de
seguir sin error de paso a una frecuencia de entrada de impulsos de inicio
o interrupción discontinuos, en el área de aceleración sólo puede
modificarse continuamente la frecuencia de entrada de impulsos (rampa
de frecuencia), para que el motor no pierda el ritmo.
El área de arranque está limitado por la curva característica de la
frecuencia límite de arranque fAm (curva característica de arranqueparada): sin carga, el motor puede arrancar con la frecuencia máxima de
arranque fAom, con carga, la frecuencia de arranque disminuye.
El alcance del área de arranque también depende del momento de inercia
JL de la carga que actúa en el árbol del motor. Al aumentar JL, la curva
característica de arranque-parada se desplaza hacia frecuencias
inferiores. La curva característica de arranque-parada indica la
dependencia de la frecuencia máxima de arranque fAom del momento de
inercia de la carga JL. Al presentarse simultáneamente la inercia de la
carga y el par de carga, se determina la frecuencia límite de arranque fAm,
desplazándose la curva característica de arranque-parada en el diagrama
del par paralelamente hacia la izquierda, hasta que la frecuencia máxima
de arranque fAom corresponda a la determinada en el diagrama JL (véase
la figura).
MBm = Par máximo a velocidad
máxima de progresión
ML = Par de carga
fs
= Frec. de entrada de
impulsos
fAm = Frecuencia límite de
arranque
fAom = Frecuencia máxima
de arranque
fBom = Velocidad de progresión
máx.
JL = Momento de inercia
de la carga
Fig. 10-1
M Bm
Par
Elementos de la curva
característica del par
ML
Arranqueparada
(J L> 0)
Arranqueparada
(J = 0)
L
Momento de inercia de la carga
Momento de inercia
de la carga
f Am f Aom
f Aom
f Bom
f s [Hz]
n[rpm]
JL
f s [Hz]
n[rpm]
Elementos de la curva característica del par
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10-3
10 Explicación de parámetros característicos y curvas características de motores paso a paso
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An
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Sugerencias
Correcciones
Para el manual:
A&D MC IS
Postfach 3180
SIMATIC
D-91050 Erlangen
FM-STEPDRIVE/SIMOSTEP
Unidad de potencia y motores paso a
paso trifásicos
Documentación del fabricante
Remitente
Descripción de funcionamiento
Nombre:
Nº de pedido:
Edición:
Dirección de su empresa/sección
Calle:
C.P.: _____________
Ciudad:
Teléfono: __________ /
Telefax: __________
/
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Si encuentra Vd. errores de imprenta, por
favor infórmenos utilizando este formulario. le
rogamos nos comunique también las
sugerencias y propuestas de mejora.
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Sistemas para la automatización
de máquinas herramientas, autómatas
y máquinas especiales
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