DES 70/10 Instrucciones de Funcionamiento

maxon motor
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DES 70/10 Servoamplificador 4-Q-EC
Referenica del producto: 228597
Instrucciones de Funcionamiento
Edición Abril 2006
El DES (Digital EC Servoamplifier) es un servoamplificador digital de alta eficiencia con conmutación de
corriente senoidal para un control perfecto de los motores
EC (Electronic Commutation, Brushless CC).
Los motores EC deben estar equipados con sensores Hall
y un encoder con line driver. El controlador, el monitor y
los algoritmos de control actúan a alta velocidad mediante
un procesador de señal digital. Con sólo unos
potenciómetros se puede hacer un sencillo ajuste del
servoamplificador.
Como alternativa, la configuración y el control también
son posibles a través de un PC (RS232 o CAN). Esto es
especialmente interesante con aplicaciones en serie, ya
que todos los ajustes y parámetros se reproducen
fácilmente y se pueden implementar numéricamente.
La especificación del valor de control puede hacerse
convencionalmente con una entrada analógica (0 ... 5 V o
±10 V), o con RS232 o CAN bus.
La conmutación senoidal causa un mínimo rizo de par y
bajo ruido del motor.
Tabla de Contenidos
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Instrucciones de Seguridad .............................................................................................................................2
Datos Técnicos ................................................................................................................................................3
Cableado Externo Mínimo para los Distintos Modos de Funcionamiento .........................................................4
Instrucciones de Funcionamiento ....................................................................................................................5
Funciones.........................................................................................................................................................7
Mensajes de Error..........................................................................................................................................15
Instalación EMC-compatible ..........................................................................................................................16
Diagrama de Bloques ....................................................................................................................................18
Dimensiones ..................................................................................................................................................18
La última edición de estas instrucciones de funcionamiento, documentación adicional y software del DES 70/10
se pueden encontrar en Internet en www.maxonmotor.com (Service & Downloads). Referencia del producto
228597.
Este documento es válido para la versión 4102 del hardware.
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1
Instrucciones de Funcionamiento
Instrucciones de Seguridad
Personal Técnico Cualificado
La instalación y puesta en marcha debe ser realizada sólo por personal con experiencia
y cualificado.
Legislación Local
El usuario debe asegurarse de que el servoamplificador y sus componentes se han
montado y conectado de acuerdo con la legislación local.
Desconexión de la Carga
En la primera puesta en marcha el motor debe girar libre, por ejemplo, con la carga
desconectada.
Equipamiento Adicional de Seguridad
Un equipo electrónico, en principio, no está protegido contra fallos. La maquinaria y los
aparatos, por lo tanto, deben estar preparados con monitorización independiente y
sistemas de seguridad. Si el equipo falla o es operado incorrectamente, si la unidad de
control o los cables se rompen, etc., ha de asegurarse que el motor o el aparato
completo se mantienen en modo de funcionamiento seguro.
Reparaciones
Las reparaciones han de efectuarse sólo por personal autorizado o por el fabricante. Es
peligroso para el usuario abrir la unidad o hacer reparaciones en ella.
Peligro
Asegurese de que durante la instalación del DES 70/10 ningún aparato esté conectado
a la fuente de alimentación. Después de conectarlo, no toque ninguna parte en
movimiento.
Máx. Tensión de Alimentación
Asegurese de que la tensión de alimentación está entre 24 y 70 V. Voltajes superiores a
75 V o un error de polaridad destruirán la electrónica.
Cortocircuitos y faltas a tierra
El amplificador no está protegido contra:
Cortocircuito entre los bobinados, cortocircuito entre los bobinados y tierra y
cortocircuito entre los bobinados y masa!
Dispositivo Sensible a las Descargas Electroestáticas (ESD)
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Datos Técnicos
2.1 Datos Eléctricos
Tensión de alimentación VCC (Rizo < 5 %)..................................................................24 - 70 VDC
Máx. tensión de salida ..................................................................................................... 0.9 • VCC
Máx. corriente de salida Imax ...................................................................................................30 A
Máx. corriente de salida en continuo Icont ................................................................................10 A
Frecuencia de conmutación ................................................................................................ 50 kHz
Máx. eficiencia ....................................................................................................................... 92 %
Anchura de banda del controlador de corriente .................................................................... 1 kHz
-1
Máx. velocidad (motores con 1 par de polos) ............................................................ 25 000 min
Míníma inductancia entre terminales ..................................................................................400 µH
2.2 Entradas
Valor de control «Set value» ........configurable con Interruptor DIP S9: -10 ... +10 V (Ri = 80 kΩ)
0 ... +5 V (Ri = 50 kΩ)
Conexión motor «Enable» .............................................................. +2.4 ... +50 VDC (Ri = 12 kΩ)
«Digital 1» (Cambia de «Monitor n» a «Monitor I»)......................... +2.4 ... +50 VDC (Ri = 17 kΩ)
«Digital 2» (Cambia el control «Velocidad por el de Corriente»)..... +2.4 ... +50 VDC (Ri = 90 kΩ)
«STOP» .......................................................................................... +2.4 ... +50 VDC (Ri = 17 kΩ)
Señales Encoder..............................................................................A, A\, B, B\, I, I\ ; max. 1 MHz
Señales sensor Hall .........................................«Hall sensor 1», «Hall sensor 2», «Hall sensor 3»
CAN ID (CAN identificación) ........................................... configurable por Interruptores DIP S1..7
ID = 1..127 (codigo binario)
2.3 Salidas
Monitor ...........................configurable con DIP switch S9:
-10 ... +10 V (R0 = 1 kΩ, fg = 900 Hz)
0 ... +5 V (R0 = 1 kΩ, fg = 900 Hz)
Lectura del estado «Ready» ....................................... colector abierto máx. 30 VDC (IL < 20 mA)
2.4 Salidas de tensión
Voltaje de alimentación del encoder ...........................................................+5 VDC, max. 100 mA
Voltaje de alimentación de los sensores Hall................................................+5 VDC, max. 50 mA
Voltaje de alimentación auxiliar.....................................................................+5 VDC, max. 20 mA
2.5 Interfaces
RS232............................................................................................ RxD; TxD (máx. 115 200 bit/s)
CAN ......................................................................... CAN_H (high); CAN_L (low) (máx.1 Mbit/s)
2.6 Potenciómetros de ajuste
nmax, Offset, Imax, gain
2.7 Piloto indicador LED
LED de 2 colores .............................................................................................. READY / ERROR
verde = ok, rojo = fallo
2.8 Rango de Temperatura ambiente / Humedad
Funcionamiento ......................................................................................................... -10 ... +45°C
Almacenamiento ........................................................................................................ -40 ... +85°C
Sin condensación.......................................................................................................... 20 ... 80 %
2.9 Datos Mecánicos
Peso........................................................................................................................... 400 g aprox.
Dimensiones ......................................................................................... ver diagramma, capítulo 9
Placa de montaje .................................................................................................para tornillos M4
2.10 Terminales
Clavijas de circuito impreso .................................................. Potencia (6 polos), Señal (20 polos)
Paso .................................................................................. Potencia 5.08 mm, Señal 2.54 mm
2
Apto para sección de cable ........................................ Potencia 0.14 ... 1.5 mm (AWG 26-16)
2
Señal 0.14 ... 0.5 mm (AWG 26-20)
Encoder .........................................................................................Conector DIN41651 (10 polos)
para cable plano, paso 1.27 mm, AWG 28
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Cableado Externo Mínimo para los Distintos Modos de Funcionamiento
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4.1 Requerimientos de la fuente de alimentación
Se puede usar cualquier fuente de alimentación disponible, mientras cumpla los
requerimientos mínimos descritos a continuación.
Durante la puesta en marcha y la fase de ajuste, recomendamos separar el
motor de la máquina para prevenir daños debidos a movimientos no controlados del motor.
Requerimientos de la alimentación
Voltaje de salida
Rizo
Corriente de salida
VCC mín. 12 VCC; máx. 50 VCC
<5%
10 A en continuo depende de la carga
Aceleración 30 A
La tensión necesaria puede ser calculada de la siguiente manera:
Valores conocidos
Ö Par de funcionamiento MB [mNm]
Ö Velocidad de funcionamiento nB [rpm]
Ö Tensión nominal del motor UN [V]
Ö Velocidad en vacío del motor a UN, n0 [rpm]
Ö Gradiente velocidad/par del motor ∆n/∆M [rpm/mNm]
Valores buscados
Ö Voltaje de alimentación VCC [V]
Solución
VCC =
UN
1
∆n
⋅ ( nB +
⋅MB) ⋅
+ 2 [V ]
n0
∆M
0.9
Escoja una fuente de alimentación capaz de suministrar este voltaje calculado
en carga. Esta fórmula considera una máxima caída de tensión en el DES 50/5
de 2 Voltios y un ciclo máx. de PWM del 90 %.
Consideraciones
La fuente de alimentación debe ser capaz de absorber la energía generada en
el frenado del motor, p.ej. con un condensador. Con fuentes de alimentación
estabilizadas, asegurese de que la protección de sobrecorriente no actúe
durante el funcionamiento normal.
4.2 Función de los potenciómetros
Potenciómetros
P1
nmax
P2
Offset
P3
P4
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Imax
Icont
gain
Función
Máx. velocidad con el
máx. valor de control
(p.ej. potenciómetro ext.
a tope dcha.; 5 V; 10 V)
Ajuste: n = 0 rpm
(valor de control p.ej. pot.
ext. en el centro.)
Límite de corriente
Ganancia
Giro a la
Izqda.
Dcha.
más lento
mín. 0 rpm
más rápido
máx.25 000
rpm
el motor gira
a la izqda.
el motor gira
a la dcha.
baja ≈ 0 A
alta ≈ 30 A
baja ≈ 0 A
baja
alta ≈ 10 A
alta
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4.3 Ajuste de los Potenciómetros
4.3.1
Pre-ajuste
Con el preajuste de los potenciómetros en fábrica, el driver está en posición
adecuada para iniciar los ajustes.
Todas las unidades DES vienen preajustadas de fábrica.
Pre-ajuste de los potenciómetros
P1
nmax
30 % 1)
P2
Offset
50 %
P3
Imax
50 % 2)
P4
gain
30 %
1) 30 % corresponde nmax = aprox. 7500 rpm
2) 50 % corresponde Icont = aprox. 2,5 A; Imax = aprox. 7,5 A
4.3.2
Ajuste
Control digital de velocidad
(ver también 5.1.6)
1.
Ajuste el valor de control al máximo (10 V) y gire el potenciómetro P1
n max hasta alcanzar la velocidad deseada.
2.
Ajuste el potenciómetro P3 Imax para fijar el límite de corriente deseado.
Importante: El valor límite lcont (=1/3 Imax) debe estar por debajo del valor
de la corriente nominal (máx. corriente en continuo) del motor, línea 6 del
catálogo.
Regule el potenciómentro P4 gain lentamente hasta que la ganancia sea
la deseada.
Precaución: Si el motor vibra o empieza a hacer ruido, la ganancia se
ha ajustado demasiado alta y se debe disminuir hasta que la
inestabilidad del bucle cerrado del driver desaparece para cualquier
punto de trabajo.
Ajuste el valor de control a 0, p.ej. cortocircuitando la entrada set value,
después fije la velocidad del motor a 0 con el potenciómetro P2 Offset.
Nota: El paso 4 no es necesario si se utiliza potenciómetro exterior de
control.
3.
4.
Control digital de corriente
(ver también 5.1.6)
1.
2.
Ajuste el potenciómetro P3 Imax para fijar el límite de corriente deseado.
Importante: El valor límite lcont (=1/3 Imax) debe estar por debajo del valor
de la corriente nominal (corrente continua massima) del motor, línea 6
del catálogo.
Ajuste el valor de control a 0 V, p.ej. cortocircuitando la entrada set
value, después fije la velocidad del motor a 0 rpm con el potenciómetro
P2 Offset.
Nota
Configurado como controlador de corriente, el potenciómetro P1 n max y P4 gain
no están activos.
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Funciones
5.1 Entradas
5.1.1
Valor de control «Set value»
Se pueden escoger dos modalidades para la señal análogica de control.
Selecciónelas con el microinterruptor DIP switch S9 «Set value range».
La entrada «Set value» está protegida contra sobretensiones.
Valor de control -10 ... +10 V
Rango de voltaje de entrada
Circuito de entrada
Resistencia de entrada
Valor de control positivo
Valor de control negativo
Microinterruptor DIP switch S9
-10 ... +10 V
diferencial
80 kΩ
(+Set Value) > (-Set Value)
(+Set Value) < (-Set Value)
OFF
Para regular con un potenciómetro exterior se selecciona el valor de control
(Set value range) a 0 ... +5 V.
Valor de control 0...+5 V
Rango de voltaje de entrada
Circuito de entrada
Resistencia de entrada
Valor de control positivo
Valor de control negativo
DIP switch S9
0 ... +5 V
A masa Gnd
50 kΩ
(-Set Value) < 2.5 VDC
(-Set Value) > 2.5 VDC
ON
Se requiere potenciómetro externo
1 kΩ
Nota para el rango 0 ... +5 V:
Si se usa el rango de señal de control 0 ... +5 V, no conectar «+Set Value»
(Terminal de señal, pin 1).
5.1.2
Conexión motor «Enable»
Si se aplica un voltaje a la entrada «Enable», el servoamplificador conecta el
voltaje a las conexiones del bobinado. Si la entrada «Enable» está abierta o
conectada a masa Gnd, la etapa de potencia estará flotante (alta impedancia) y
deshabilitada.
La entrada «Enable» está protegida contra sobretensiones.
Resistencia de entrada
12 kΩ (+5 V)
7 kΩ (+24 V)
«Enable»
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
Tiempo de conmutación
+2.4 VCC
+50 VCC
nominal 3 ms (con 5 V)
«Disable»
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
Tiempo de conmutación
0 VCC
+0.8 VCC
nominal 4 ms (con 0 V)
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5.1.3
Instrucciones de Funcionamiento
«Hall sensor 1», «Hall sensor 2», «Hall sensor 3»
Los sensores Hall son necesarios para la detección del rotor durante el
arranque.
Las entradas «Hall sensor» están protegidas contra sobretensiones.
Valor de tensión «bajo»
Valor de tensión «alto»
Resistencia interna «pull-up»
máx. 0.8 V
mín. 2.4 V
2.7 kΩ (a +5 VCC)
Adecuada para sensores de efecto Hall con circuito integrado Schmitt trigger
con salida a colector abierto.
5.1.4
«STOP»
Si se aplica una señal a «STOP», el motor frenará con la máxima potencia
(valor ajustable con potenciómetro P3 Imax) hasta que el eje del motor se pare.
Si la entrada «STOP» no está accionada (flotante) o está conectada a masa
Gnd, el freno no actúa.
La entrada «STOP» está protegida contra sobretensiones.
5.1.5
Resistencia de entrada
17 kΩ (+5 V)
12 kΩ (+24 V)
«STOP» disabled
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
0 VCC
+0.8 VCC
«STOP» enabled
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
+2.4 VDC
+50 VDC
Toggle monitor signal «Digital 1»
Si la entrada «Digital 1» no está accionada (flotante) o está conectada a masa
Gnd, la salida «Monitor» señala la velocidad real del motor.
Si se aplica un voltaje a la entrada «Digital 1», la salida «Monitor» señala la
corriente actual del motor.
La entrada «Digital 1» está protegida contra sobretensiones.
Resistencia de entrada
17 kΩ (+5 V)
12 kΩ (+24 V)
«Monitor n» activo
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
0 VCC
+0.8 VCC
«Monitor I» activo
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
+2.4 VCC
+50 VCC
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5.1.6
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Modo de control (velocidad- / control de corriente) «Digital 2»
Si la entrada «Digital 2» no está accionada (flotante) o está conectada a un
voltaje por encima de los 2.4 VCC, el servoamplificador está en modo control
de velocidad.
Si la entrada «Digital 2» está conectada a masa Gnd, el amplificador está en
modo control de corriente (par).
La entrada «Digital 2» está protegida contra sobretensiones.
Resistencia de entrada
92 kΩ (+5 V)
13 kΩ (+24 V)
Resistencia interna «pull-up»
22 kΩ (a +5 VCC)
Control de velocidad activado
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
+2.4 VCC
+50 VCC
Control de corriente activado
Mínimo voltaje de entrada
Máximo voltaje de entrada
+0 VCC
+0.8 VCC
Nota
Si se ha cambiado el modo de funcionamiento, un proceso Disable-Enable (ver
5.1.2 «Enable») se debe llevar a cabo para que el cambio de modo tenga
efecto.
5.1.7
Encoder
Tensión de alimentación del encoder
Máxima frecuencia del encoder
Voltaje
Receptor de línea (interno)
+5 VCC máx. 100 mA
1 MHz
TTL
bajo
máx. 0.8 V
alto
mín. 2.0 V
EIA standard RS-422
Se recomienda utilizar un encoder con Line driver siempre que sea posible.
Conector macho (vista frontal)
Configuración de terminales en la entrada «Encoder»:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
n.c.
+5 V
Gnd
n.c.
A\
A
B\
B
I\
I
No conectado
+5 VCC max. 100 mA
Masa
No conectado
Canal A invertido
Canal A
Canal B invertido
Canal B
Canal I invertido
Canal I
Esta configuración es compatible con los conectores de cable plano de los
encoders HEDL 55xx (con Line driver) y los encoders MR, igualmente con Line
driver, tipo ML y L.
Nota: El ajuste de encoder standar es de 500 pulsos por vuelta. Para otros
encoders se debe ajustar por software (GUI).
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Instrucciones de Funcionamiento
5.2 Salidas
5.2.1
Voltaje auxiliar «VCC Hall +5 V / 50 mA OUT»
Un voltaje de salida auxiliar de +5 V está disponible para alimentar los sensores
Hall.
Esta salida está protegida contra sobrecargas.
Voltaje de salida
Máx. corriente de salida
5.2.2
+5 VDC
50 mA
Voltaje auxiliar «+5 V / 20 mA OUT»
Un voltaje de salida auxiliar de +5 V está disponible para:
• Referencia para las señales: «Enable», «Digital 1» und «Digital 2»
• Voltaje de referencia para el potenciómetro exterior de control. (1 kΩ)
Esta salida está protegida contra sobrecargas.
Voltaje de salida
Máx. corriente de salida
5.2.3 «Monitor»
Monitor de velocidad
«Monitor n»
Entrada «Digital 1»
+5 VDC
20 mA
0 ... +0.8 VCC (o desconectada)
El monitor de velocidad está pensado para una estimación cualitativa de la
dinámica del motor. La velocidad absoluta está determinada por los sensores
de velocidad y por el ajuste del potenciómetro nmax. La señal es proporcional a
la velocidad.
DIP switch S10 Ð OFF
Salida de Voltaje
Rizo
Resolución
Impedancia RO
Frecuencia de corte fg
DIP switch S10 Ï ON
0 ... +5 VCC
max. 0.02 V
aprox. 0.0125 V
(400 Steps)
1 kΩ
900 Hz
-10 ... +10 VCC
max. 0.08 V
aprox. 0.0500 V
(400 Steps)
1 kΩ
900 Hz
0V
2.5 V
5V
-10 V
0V
+10 V
Ejemplo:
-nmax corresponde a
0 min-1 corresponde a
+nmax corresponde a
Monitor de corriente
«Monitor I»
Entrada «Digital 1»
+2.4 ... +50 VCC
El servoamplificador proporciona un valor de la corriente actual en el motor
para monitorización. La señal es proporcional con la corriente del motor.
DIP switch S10 Ð OFF
Salida de Voltaje
Rizo
Resolución
DIP switch S10 Ï ON
Impedancia RO
Frecuencia de corte fg
Gradiente
0 ... +5 VCC
max. 0.02 V
ca. 0.0125 V
(400 Steps)
1 kΩ
900 Hz
≈ 12 A/V
-10 ... +10 VCC
max. 0.08 V
ca. 0.0500 V
(400 Steps)
1 kΩ
900 Hz
≈ 3 A/V
Ejemplo:
-30 A corresponde a
0 A corresponde a
+30 A corresponde a
0V
2.5 V
5V
-10 V
0V
+10 V
Esta salida está protegida contra sobrecargas.
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5.2.4
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Señal «Ready»
La señal «Ready» se puede usar para señalar el estado de funcionamiento,
funcionamiento correcto o error, a una unidad superior de control (master). El
estado de «error» se almacena. Para ponerlo a cero hay que rehabilitar el
amplificador (Enable).
En el caso de que la situación de error persista, dará señal de error otra vez
inmediatamente.
max. 30 V
“Ready”
10
Imax≤20mA
Gnd
Se requiere un voltaje exterior:
Voltaje de entrada
Carga
max. 30 VDC
< 20 mA
Atención
La corriente de la carga debe estar limitada exteriormente hasta un máximo de
20 mA!
111 11 11 111
off
Version 1
Estandard (pre-ajustado)
Salida de error
J403 cerrado (0 Ω)
J404 sin montar (abierto)
La salida a colector abierto está conmutada a masa Gnd en estado normal
(sin errores).
En caso de error la salida de error no conduce (ver también 6.2).
Version 2
Especial
Salida de error invertida
J403 sin montar (abierto)
J404 cerrado (0 Ω)
La salida a colector abierto no conduce (alta impedancia) en estado normal
(sin errores).
En caso de error la salida de error se conmuta a masa GND (ver también 6.2).
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Instrucciones de Funcionamiento
5.3 Interfases
5.3.1
Interfase en Serie «RS232 RxD», «RS232 TxD»
Máximo voltaje de entrada
Máximo voltaje de salida
Máxima velocidad en bits
Protección de linea de datos
Receptor/emisor Interno RS232
Frecuencia en Baud (configurable)
± 30 V
± 30 V
115 200 bit/s
Protección ESD
EIA RS232 standard
máx. 115 200 bit/s
Nota
• Por favor tenga en cuenta la máxima velocidad en baudios del puerto de
serie de su PC.
• El valor estandar es 38 400 bauds. Si se desea otra velocidad, hay que
ajustarla por software. (GUI).
Conexión DES - PC
5.3.2
Data bits
Parity
Stop bit
Protocol
8
none
1
none
Servoamplificador DES 70/10
Terminal pin 18 Gnd
Terminal pin 19 RS232 RxD
Terminal pin 20 RS232 TxD
PC Interface (RS232), DIN41652
Pin 5 Gnd
Pin 3 TxD
Pin 2 RxD
Bus CAN «CAN high», «CAN low»
Tipo Estandar
CAN high-speed
ISO 11898 compatible
Máx frecuencia en bits
1 Mbit/s
Máx. Número de nodos CAN (fan out) 127
Protocolo
CAN 2.0B
CAN frame type
Estandar (Identificador de 11 bits)
Ajuste del identificador
Mediante microinterruptores o
software usando CAN o RS232
(sólamente ajustes temporales con
software)
Connexión DES – CAN
bus line CiA DS-102
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Servoamplificador DES 70/10
CAN 9-pin D-Sub (DIN41652)
Terminal pin 16 CAN high
Terminal pin 17 CAN low
Terminal pin 18 Gnd
Pin 7 CAN_H
Pin 2 CAN_L
Pin 3 CAN_GND
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Instrucciones de Funcionamiento
5.3.3
DES 70/10 Servoamplificador 4-Q-EC
CAN ID (CAN Identificación)
El CAN-ID (dirección de nodo) se programa con el microinterruptor
DIP switch S1 ... 7.
Todas las direcciones deben ser codificadas entre 1 ... 127 usando el código
binario.
Switch
1
2
3
4
5
6
7
Binario
20
21
22
23
24
25
26
Valor
1
2
4
8
16
32
64
Si se suman los valores de todos los interruptores en estado ON el resultado
será el CAN-ID (dirección del nodo).
Ejemplo:
La siguiente tabla se puede usar como un ejemplo pero no está completa.
CAN-ID
Switch
1
2
3
4
5
6
7
Valor
1
2
4
8
16
32
64
Posición Switch
Calculo
1
1
0
0
0
0
0
0
1
2
0
1
0
0
0
0
0
2
32
0
0
0
0
0
1
0
32
35
1
1
0
0
0
1
0
1 + 2 + 32
127
1
1
1
1
1
1
1
1+2+4+8+
16 + 32 + 64
Nota
• CAN-ID = 0 no es válido y se sobreescribe como CAN-ID = 1.
• Los microinterruptores del 8 al 10 no afectan al CAN-ID. El DIP switch S8 se
refiere al rango de control y no afecta al CAN-ID.
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maxon motor control 13
maxon motor
DES 70/10 Servoamplificador 4-Q-EC
Instrucciones de Funcionamiento
5.4 Límite de Corriente
Los motores Brushless maxon EC están excepcionalmente capacitados para
actuar como servomotores. Se requieren tiempos de aceleración muy rápidos y
protección contra sobrecargas térmicas. El servoamplificador digital DES 70/10
funciona con una limitación de corriente Imax e Icont – que satisface ambos
requerimientos.
Máxima corriente de salida Imax
Corriente en continuo Icont
Relación Imax : Icont
< 30 A
< 10 A
3:1
La corriente en contínuo Icont (0 ... 10 A), ajustada con el potenciómentro está
disponible por tiempo ilimitado.
Durante cortos períodos de tiempo se permite una corriente más elevada
(Imax = 3 · Icont), mientras que la duración de la misma depende del histórico del
proceso en curso.
Ejemplo 1:
a)
b)
Durante el tiempo ta1 se permite una corriente de salida más elevada para la
aceleración del motor. Después, la corriente queda limitada a la corriente en
contínuo Icont.
Si el motor funciona durante un largo período a la corriente en continuo Icont, no
se permite ninguna corriente más alta (ta = 0 s).
Ejemplo 2: (modo cíclico)
a)
b)
En funcionamiento cíclico la máx. corriente de salida Imax está disponible después de un descanso de aprox. 10 s. con la condición de que la corriente entre
los dos períodos sea 0. Si no, el tiempo ta se reduce.
1
La duración del tiempo depende del valor de la corriente y del histórico de la carga de corriente del motor.
14 maxon motor control
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maxon motor
Instrucciones de Funcionamiento
6
DES 70/10 Servoamplificador 4-Q-EC
Mensajes de Error
6.1 Estado normal
El LED verde muestra el estado del DES («Habilitado» o «Deshabilitado»).
Si el DES está «Deshabilitado» (DES ready): el LED verde parpadea
(frecuencia del parpadeo aprox. 1 Hz), el LED rojo no brilla.
Si el DES está «Habilitado» (etapa de potencia del DES habilitada): el LED
verde brilla sin parpadeo, el LED rojo no brilla.
6.2 Error
Las condiciones de error son detectadas por el DES.
El LED rojo brilla continuamente cuando hay un error.
Dependiendo del error, el LED verde parpadea a intervalos variables.
Ejemplo: Error 5
green LED on
Número de
parpadeos del
LED verde
1
2
3
4
5
6
posibles errores
Error 0 => Hall sensor error
1
• sensores Hall mal conectados
• alimentación de los sensores Hall mal conectada
• sensor Hall dañado en el motor
Error 1 => Index processing error
2
3
• encoder sin canal index
• el parámetro del sistema "Encoder Resolution" configurado incorrectamente
• frecuencia de entrada de la señal del encoder demasiado alta
Error 2 => Wrong setting of encoder resolution
• el parámetro del sistema ("Encoder Resolution") configurado incorrectamente
Error 3 => Hall sensor 3 not found
4
• sensor Hall 3 mal conectado
• sensor Hall 3 del motor dañado
• el parámetro del sistema "Encoder Resolution" ajustado demasiado bajo
Error 4 => Over current error
5
• cortocircuito en el bobinado del motor
• la fuente de alimentación no puede proporcionar la corriente para la aceleración
• la ganancia es muy alta; la ganancia de la regulación de velocidad debe reducirse
• el parámetro del sistema ‘’aceleración’’ demasiado alto
• etapa de potencia dañada
Error 5 => Over voltage error
6
7
8
• voltaje de alimentación demasiado alto
• voltaje de generación demasiado alto
Error 6 => Over speed error
• velocidad demasiado alta (en modo de control de corriente) (> 30 000 rpm)
Error 7 => Supply voltage too low for operation
• el voltaje de alimentación es demasiado bajo para funcionar
Error 8 => Angle detection error
9
12
• la diferencia de ángulo entre el encoder y los sensores Hall está fuera de
tolerancia
• interferencia en las señales del encoder o los sensores Hall
Error 11 => Overtemperature
• la temperatura de la etapa de potencia es demasiado alta
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maxon motor
DES 70/10 Servoamplificador 4-Q-EC
7
Instrucciones de Funcionamiento
Instalación EMC-compatible
Fuente de alimentación (+VCC - Power Gnd)
• Normalmente no se requiere apantallar los cables
• Si se usan varios amplificadores conectados a la misma fuente de alimentación, se
recomienda una conexión en estrella.
Cables del motor (> 30 cm)
• Es altamente recomendable apantallar los cables.
• Conectar la malla del cable apantallado en ambos lados.
Lado del DES 70/10:
Terminal 1 «Ground Safety Earth» y/o parte inferior de
la carcasa.
Lado del motor :
Carcasa del motor o con una inpedancia baja entre la carcasa y
la construcción mecánica.
• Usar cables separados.
Cables de los sensores Hall (> 30 cm)
• Es altamente recomendable apantallar los cables.
• Conectar la malla del cable apantallado en ambos lados
Lado del DES 70/10:
Terminal 1 «Ground Safety Earth» y/o parte inferior de
la carcasa.
Lado del motor :
Carcasa del motor o con una inpedancia baja entre la carcasa y
la construcción mecánica.
• Usar cables separados.
Conexión directa del cable motor/Hall (≤ 30 cm) para el DES 70/10
• Apantalle la carcasa del DEC con el cable del motor/Hall.
• Conectar la pantalla en ambos lados.
ó
• Conecte con la menor resistividad posible la carcasa del motor y el terminal 1
«Shield Earth» y/o la parte inferior de la carcasa del DES 70/10.
• Diseñe el cable de conexión del motor/Hall tan corto como sea posible con la
conexión mencionada anteriormente.
Cables de encoder
• Se recomienda un encoder con line driver.
• El «Canal A, A\»; «Canal B, B\» ; «Canal index I, I\» deben ir trenzados juntos en
pares.
• Normalmente no se requiere apantallar los cables.
• Usar cables separados.
RS-232
• Se recomienda llevar los cables apantallados trenzados en pares
•
16 maxon motor control
Usar cables separados.
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Instrucciones de Funcionamiento
DES 70/10 Servoamplificador 4-Q-EC
CAN
• Ver CiA DS-102 (circuito de dos cables trenzados y/o apantallados con la
impedancia del circuito con retorno común).
• Cerrar con impedancia a través de un circuito exterior.
• No hay separación eléctrica en el DES 70/10.
Señales analógicas (Set value, Monitor)
• Normalmente no se requiere apantallar los cables.
• Use cable apantallado con señales analógicas de bajo nivel y entorno
electromagnético agresivo.
• Normalmente se recomienda conectar la malla del cable en ambos lados. Conecte
únicamente en un lado si detectan problemas de interferencias a 50/60 Hz.
Señales digitales (Enable, Stop, Digital 1, Digital 2, Ready)
• No es necesario apantallar los cables.
Vea también el diagrama de bloques del capítulo 8.
En términos prácticos, sólo la unidad completa comprendiendo todos los
componentes (motor, amplificador, fuente de alimentación, filtros, cables, etc)
puede someterse a un test de emisiones electromagnéticas para asegurarse que
esté libre de ruido y que cumple la especificación CE.
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maxon motor
DES 70/10 Servoamplificador 4-Q-EC
8
Instrucciones de Funcionamiento
Diagrama de Bloques
Ready
Gnd
+5V / 100mA
I\
I B\ B A\ A
0R
+5V (2)
+5V
+5V
+5V / 20mA OUT
+5V (1)
green
LED
red
LED
Gnd
Line
Receiver
+5V (1)
+5V (2)
+3.3V
Supply
1
+12V
+5V
-12V
+VCC 24 - 70VDC
J403
+VCC Hall +5V / 50mA
Power Gnd
J404
Gnd
Power
Driver
+5V
+3.3V
MOSFET
Full
Bridge
Current
detect
Motor winding 1
Current
detect
Hall sensor 1
Motor winding 2
Current
detect
+5V
+3.3V
Motor winding 3
1
Hall sensor 2
+3.3V
+5V
+3.3V
P1 nm ax
Hall sensor 3
Digital
Signal
Processor
DIP9
1
+12V
DIP1..DIP7 (CAN ID)
+Set value
+3.3V
P2 Offset
+3.3V
+12V
P3 Ima x
-12V
-Set value
DIP10
+3.3V
-12V
+5V
P4 gain
Enable
+3.3V
Monitor
STOP
+3.3V
+5V
CAN low
+3.3V
Gnd
1
RS232
Transceiver
Digital 2
1
9
CAN high
CAN
Transceiver
Digital 1
Gnd
TXD RXD
Dimensiones
Dimensiones en [mm]
1 2 3 4 5 6
Power
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Signal
174
Hall sensor 1
Hall sensor 2
Hall sensor 3
Vcc Hall +5V / 50mA OUT
Gnd
CAN high
CAN low
Gnd
RS232 RXD
RS232 TXD
111213141516171819 20
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
180
1 +Set value
2 Set value
3 Enable
4 STOP
5 Digital 1
6 Digital 2
7 +5V / 20mA OUT
8 Gnd
9 Monitor
10 Ready
Encoder
Set CAN-ID = 1...127
Set value range
0...5V
ID=127
ID=35
ID=2
ID=1
P1 n max
P2 Offset
maxon motor
maxon motor control
4-Q-EC
Servoamplifier
DES70/10 70V/10A 228597
Made in Switzerland
P3 I max
P4 gain
LED green-ok / red-fault
12
76
103
18 maxon motor control
13.2
29
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