Описание
Директното интегриране на компактната технология за задвижване в стандартната EtherCAT I/O архитектура се постига чрез серводвигателния терминал Beckhoff EL7211. Този високоплътен модул с ширина 12 mm предоставя цялостен едноканален 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. Чрез специален интерфейс за обратна връзка от резолвер, интегриран контролер на моторната спирачка 24 V DC и високочестотно PWM превключване този терминал осигурява прецизно векторно управление на тока и скоростта директно от модулния I/O сегмент.
Основни характеристики
-
Компактна конструкция на задвижването: Управлението и обратната връзка на серводвигателя са обединени в изключително компактно 12 mm HD (High-Density) изпълнение.
-
Високочестотно управление: Разполага с токов регулатор на 32 kHz и тактова честота на PWM от 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: Тествана да издържа на електрическа изолация от 500 V между веригите на E-bus и полевия потенциал.
Приложения
-
Високоскоростни опаковъчни машини: Точно позициониране на подаващи оси, сортиращи механизми и динамични модули за етикетиране.
-
Работа с полупроводници: Прецизно транспортиране на пластини с ниски вибрации и координатен монтаж тип „вземане и поставяне“.
-
Роботизирано оборудване и крайни изпълнителни механизми: Интегрирано управление на компактни сервооси върху движещи се роботизирани рамена без обемисти външни задвижвания.
-
Автоматизирани лабораторни системи: Компактни портални системи за работа с 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 |
| Консумация на ток (E-bus) |
Типично 120 mA |
| Консумация на ток (силови контакти) |
Типично 50 mA + ток на задържане на моторната спирачка |
| Честота на въртящото се поле |
0 до 599 Hz |
| Честота на тактовия сигнал за PWM |
16 kHz |
| Честота на токовия регулатор |
32 kHz |
| Изход за моторна спирачка |
24 V DC, максимум 0,5 A |
| Електрическа изолация |
500 V RMS (между E-bus и полевия потенциал) |
| 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 (Ш x В x Д) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Тегло |
Прибл. 95 g |
| Тегло при доставка (приблизително) |
2.0 kg (със защитна системна опаковка) |
Практически инженерни наблюдения
Алтернативни модели и съвместимост
EL7211 функционира безпроблемно в стандартни топологии с EtherCAT съединители на Beckhoff (като EK1100 или EK1200). Имайте предвид, че при замяна на по-стари терминали за управление на движението конфигурациите на системния мениджър на TwinCAT трябва да се актуализират според ревизията на заместващия модул. Използвайте EL7211 като стандарт за резолверни системи; при интерфейси за обратна връзка от енкодер разгледайте алтернативните серии EL7201 или EL7221.
Често срещани проблеми при приложения и инженерни бележки
При работа на няколко терминала EL7211, разположени един до друг при високи натоварвания (доближаващи непрекъснатия лимит от 4.5 A), разсейването на топлината 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 грешки от термично изключване (грешки за прегряване в TwinCAT), осигурете достатъчен въздушен поток или монтирайте терминали за термично разделяне (например стандартни проходни клеми) между съседни високоточни сегменти за управление на движението.
Съвети за пускане в експлоатация и окабеляване
Винаги използвайте висококачествени кабели с усукани двойки и двойно екраниране както за сигнала за обратна връзка от резолвера, така и за фазите на двигателя. Свържете екраните на кабелите директно към заземителната равнина близо до входа на терминалната шина, за да намалите високочестотния шум от ШИМ превключването. Неправилните схеми на заземяване често се проявяват като грешки в отклонението на енкодера или нестабилни реакции на контура за обратна връзка по позиция при профили с високо 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 унищожат чувствителната електроника на задвижването и да създадат сериозна опасност от токов удар за обслужващия персонал.
1
Монтирайте EL7211 върху стандартна 35 mm DIN шина (съответстваща на EN 60715). Плъзнете устройството странично по шината, докато двойната връзка с прорез и ключ 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 8 до 48 V DC към обозначените захранващи контакти, като се уверите в правилната полярност. Свържете силовите фази на сервомотора, каналите за обратна връзка от резолвера и линията за механичната спирачка 24 V директно към конекторния блок HD.
4
Първо подайте захранване на шината, за да проверите успешната комуникация в E-bus мрежата чрез системните светодиоди, след което включете контактите за захранване на външното крайно устройство.