Описание
Директното интегриране на компактна задвижваща технология в стандартната EtherCAT архитектура за входове/изходи се реализира чрез серводвигателния терминал Beckhoff EL7211. Този високоплътен модул с ширина 12 mm предоставя цялостен 1-канален интерфейс за управление на движението, предназначен за управление на трифазни синхронни двигатели с възбуждане от постоянни магнити (серводвигатели) до 48 V DC и 4,5 A RMS непрекъснат изходен ток. Благодарение на специалния интерфейс за обратна връзка от резолвер, интегрирания контролер на моторната спирачка 24 V DC и високочестотното ШИМ превключване този терминал осигурява прецизно векторно управление на тока и скоростта директно от модулния сегмент за входове/изходи.
Основни характеристики
-
Компактна конструкция на задвижването: Управлението и обратната връзка на сервомотора са обединени в изключително компактно 12 mm HD (High-Density) изпълнение.
-
Високочестотно управление: Регулатор на тока с честота 32 kHz и тактова честота на ШИМ 16 kHz за плавно подаване на въртящ момент и ниски загуби в двигателя.
-
Интегрирана моторна спирачка: Специален изход 24 V DC с номинален ток до 0,5 A за автоматично задействане и управление на задържането на механичната спирачка.
-
Разпределени тактови сигнали: Пълна поддръжка на прецизна синхронизация на микросекундно ниво в мрежата EtherCAT.
-
Надеждна изолация: Изпитана да издържа електрическа изолация от 500 V между веригите на E-bus и потенциала на полевата страна.
Приложения
-
Високоскоростни опаковъчни машини: Точно позициониране на подаващи оси, сортиращи механизми и динамични модули за етикетиране.
-
Обработка на полупроводници: Прецизно транспортиране на пластини с ниски вибрации и координати за операции по захващане и поставяне.
-
Роботизирана инструментална екипировка и крайни изпълнителни устройства: Интегрирано управление на компактни сервооси върху подвижни роботизирани рамена без обемисти външни задвижвания.
-
Автоматизирани лабораторни системи: Компактни портални системи за обработка на течности и многоосни позициониращи платформи за проби.
Технически спецификации
| Параметър |
Спецификация |
| Производител |
Beckhoff |
| Номер на модела |
EL7211 |
| Тип товар |
Трифазен синхронен двигател с възбуждане от постоянни магнити |
| Брой канали |
1 |
| Интерфейс за обратна връзка |
1 x вход за обратна връзка от резолвер |
| Захранващо напрежение (електроника) |
24 V DC (чрез силовите контакти) |
| Захранващо напрежение (силова част) |
8 до 48 V DC (необходимо е външно захранване) |
| Изходен ток (RMS) |
4,5 A непрекъснато |
| Пиков изходен ток (RMS) |
Максимум 9,0 A за до 1 секунда |
| Консумиран ток (E-bus) |
Обикновено 120 mA |
| Консумиран ток (силови контакти) |
Обикновено 50 mA + ток за задържане на моторната спирачка |
| Честота на въртящото се поле |
0 до 599 Hz |
| Честота на тактовия сигнал на ШИМ |
16 kHz |
| Честота на регулатора на тока |
32 kHz |
| Изход за моторна спирачка |
24 V DC, максимум 0,5 A |
| Електрическа изолация |
500 V RMS (между E-bus и потенциала на полевата страна) |
| Работна температура |
0 до +55 °C |
| Температура на съхранение |
-25 до +85 °C |
| Относителна влажност |
95%, без кондензация |
| Степен на защита от проникване |
IP20 |
| Размери (W x H x D) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Тегло |
Приблизително 95 g |
| Тегло при доставка (приблизително) |
2,0 kg (със защитната системна опаковка) |
Емпирични инженерни наблюдения
Алтернативни модели и съвместимост
EL7211 работи безпроблемно в стандартни топологии с EtherCAT съединители на Beckhoff (като EK1100 или EK1200). Имайте предвид, че при замяна на по-стари терминали конфигурациите в системния мениджър на TwinCAT трябва да бъдат актуализирани така, че да съответстват на ревизията на заместващия модул. Използвайте EL7211 като стандартен избор за резолверни системи; за интерфейси с обратна връзка от енкодер разгледайте алтернативните серии EL7201 или EL7221.
Често срещани грешки при приложения и инженерни бележки
При експлоатация на няколко терминала EL7211 един до друг при високи натоварвания (приближаващи непрекъснатия лимит от 4,5 A) топлоотвеждането в затворени електрически шкафове трябва да се управлява стриктно. Високият непрекъснат изходен ток генерира локализирана топлина в корпуса с ширина 12 mm. За да предотвратите изключвания поради прегряване (грешки за превишена температура в TwinCAT), осигурете достатъчен въздушен поток или монтирайте термично разделящи терминали (например стандартни проходни клемни блокове) между съседните силови сегменти за управление на движението.
Съвети за пускане в експлоатация и окабеляване
Винаги използвайте висококачествени кабели с усукани двойки и двойна екранировка както за сигнала за обратна връзка от резолвера, така и за фазите на двигателя. Свържете екраните на кабелите директно към заземителната плоскост близо до входа на терминалната шина, за да ограничите високочестотния шум от ШИМ превключването. Неправилните схеми на заземяване често се проявяват като грешки при отклонение на енкодера или нестабилни реакции на контура за обратна връзка по позиция при високи профили на ускорение.
Указания за монтаж
КРИТИЧНО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ЕЛЕКТРИЧЕСКА ОПАСНОСТ
Изолирайте всички източници на управляващо захранване 24 V DC и външно захранване на двигателя 48 V DC, преди да монтирате, демонтирате или свързвате модула. Остатъчните заряди с високо напрежение могат да повредят чувствителната електроника на задвижването и да създадат сериозна опасност от токов удар за обслужващия персонал.
1
Монтирайте EL7211 върху стандартна DIN шина с ширина 35 mm (съответстваща на EN 60715). Плъзнете устройството странично по шината, докато двойната връзка с жлеб и шпонка се фиксира надеждно към съседния EtherCAT терминал.
2
Подгответе краищата на проводниците. Използвайте плоска отвертка за задействане на пружинните клеми. Зачистете твърдите или гъвкавите проводници точно на 8 до 9 mm. Сечението на проводниците трябва да бъде от 0,08 до 1,5 mm² (AWG 28 до 16) в зависимост от типа проводник.
3
Свържете външното захранване на двигателя с постоянен ток от 8 до 48 V към предназначените силови контакти, като се уверите в правилната полярност. Свържете силовите фази на сервомотора, каналите за обратна връзка от резолвера и линията за механичната спирачка от 24 V директно към масива от HD конектори.
4
Първо подайте захранване към шината, за да проверите успешната комуникация в E-bus мрежата чрез системните светодиоди, след което подайте захранване към външните силови контакти на задвижването.