Beschreibung
Die direkte, hochpräzise Mikroschrittsteuerung für bipolare Schrittmotoren mittlerer Leistung wird nahtlos durch die Beckhoff EL7037 EtherCAT-Klemme ausgeführt. Als vollständig integrierte 1-Kanal-Schnittstelle für Motion Control in der EtherCAT-I/O-Umgebung beherbergt dieses kompakte 12-mm-Modul sowohl die Leistungselektronik als auch eine Schnittstelle für den Feedback-Encoder. Durch die Unterstützung einer fortschrittlichen Vektorregelung und einer 64-fachen Mikroschrittauflösung gewährleistet das Gerät eine außergewöhnlich gleichmäßige Motordrehung, minimierte Resonanzen und eine präzise dynamische Positionierung. Es ist direkt mit 2-phasigen Schrittmotoren bis 24 V DC bei einem kontinuierlichen Ausgangsstrom von 1,5 A verbunden, der mithilfe externer Zubehörteile zur thermischen管理ung weiter erhöht werden kann.
Wichtige Merkmale
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Positionierung mit geschlossenem Regelkreis: Integrierter single-ended-Inkrementalgeber-Eingang für Echtzeit-Feedback und Positionsüberprüfung.
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64-fache Mikroschrittauflösung: Gleichmäßige dynamische Leistung und hochauflösende Positionierung durch konfigurierbare Mikroschrittprofile mit bis zu 16.000 Vollschritten pro Sekunde.
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Integrierte Vektorregelung: Ein feldorientierter Stromregelalgorithmus reduziert die Motorerwärmung und steigert die Systemeffizienz.
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Distributed Clocks (DC): Synchroner Betrieb mit einer Synchronisation im Submikrosekundenbereich über das EtherCAT-Netzwerk.
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High-Density-Gehäuse: Standard-DIN-Schienenmodul mit einer Breite von 12 mm und dedizierten Signalleuchten zur Diagnose und Statusanzeige.
Zielanwendungen in der Industrie
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Verpackungs- und Etikettiersysteme: Präzise Anpassung von Zuführungsachsen und schnelle Formatwechselsteuerung.
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Halbleiterhandling: Reinraumgeeignete Wafer-Handhabung und Mikropositionierungsportale.
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Montage und Pick-and-Place: Hochgeschwindigkeitsplatzierung und -ausrichtung kartesischer Komponenten.
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Automatisierung analytischer Labore: geräuscharme Flüssigkeitshandhabungspumpen, Pipettierachsen und Rotation von Probenkarussells.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikationswerte |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Modell / Teilenummer |
EL7037 |
| Modultyp |
EtherCAT-Klemme, 1-Kanal-Schnittstelle für Motion Control |
| Versorgungsspannung (Leistung) |
24 V DC (über Leistungskontakte) |
| Ausgangsstrom (Standard) |
Max. 1,5 A Dauerstrom |
| Ausgangsstrom (mit ZB8610) |
Max. 3,0 A Dauerstrom (erfordert ZB8610-Lüftereinschub) |
| Lasttyp |
2-phasiger Schrittmotor (unipolar oder bipolar) |
| Stromaufnahme des E-Bus |
Typisch 100 mA |
| Stromaufnahme der Leistungskontakte |
Typisch 50 mA + Motorstrom |
| Signal des Encodereingangs |
5 bis 24 V DC, typisch 5 mA, single-ended |
| Softwarekompatibilität |
TwinCAT 2, TwinCAT 3 (über NC-PTP- oder CoE-Antriebsparameter) |
| Schrittfrequenz / Auflösung |
Konfigurierbar auf bis zu 16.000 Vollschritte/s; 64-fache Mikroschrittauflösung |
| Elektrische Isolation |
500 V (E-Bus / Feldpotenzial) |
| Abmessungen (W x H x T) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Betriebstemperaturbereich |
0 °C bis +55 °C (nicht kondensierende relative Luftfeuchtigkeit max. 95 %) |
| Herkunftsland |
Deutschland |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,00 kg (mit sicherer Schutzverpackung) |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Klemmenpunkt |
Signalzuordnung |
Beschreibung |
| 1 |
A1 |
Motorphase A, Anschluss 1 |
| 2 |
B1 |
Motorphase B, Anschluss 1 |
| 3 |
+24-V-DC-Einspeisung |
Powerkontakt zur Versorgung des Motorstrompfads |
| 4 |
Encoder A |
Eingang für inkrementellen Encoderkanal A (unsymmetrisch) |
| 5 |
A2 |
Motorphase A, Anschluss 2 |
| 6 |
B2 |
Motorphase B, Anschluss 2 |
| 7 |
0 V DC |
Gemeinsamer Rückweg des Powerkontakts |
| 8 |
Encoder B |
Eingang für inkrementellen Encoderkanal B (unsymmetrisch) |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die Beckhoff EL7037 ist ein direkter Drop-in-Nachfolger der älteren EL7031-Klemme und bietet eine deutlich verbesserte Mikroschrittsteuerung (64-fach gegenüber 64-fach bei ausgewählten Versionen, jedoch mit überlegener Vektorstromoptimierung). Beim Austausch älterer EL7031-Geräte in bestehenden Projekten sollten Sie die Hardware-Revisionsindizes im TwinCAT System Manager überprüfen. Möglicherweise müssen die Konfigurationsprofile angepasst werden, indem die CAN-over-EtherCAT-(CoE-)Registerkonfigurationen geändert werden, um die in die EL7037 integrierten Vektorsteuerungsoptionen zu nutzen.
Typische Anwendungsfehler und technische Hinweise
Die Grenzen der Wärmeabfuhr müssen bei der Montage mehrerer EL7037-Klemmen direkt nebeneinander in einem unbelüfteten Schaltschrank strikt eingehalten werden. Ein Dauerbetrieb mit annähernd 1,5 A pro Kanal führt zu einer zunehmenden thermischen Belastung. Bei Mehrachsanwendungen mit Dauerströmen von über 1,0 A pro Klemme wird die Installation der ZB8610-Lüfterkassette dringend empfohlen. Sorgen Sie für ausreichenden seitlichen Abstand oder eine aktive Schaltschrankbelüftung, um thermische Sicherheitsabschaltungen der internen Brückentreiber zu verhindern.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für Motoranschlüsse stets geschirmte, kapazitätsarme Twisted-Pair-Kabel, um elektromagnetische Störungen (EMI) zu minimieren. Die Leitungen für das Encoder-Feedbacksignal sind besonders anfällig für Übersprechen von den Motorleitungen; führen Sie Encoderleitungen und Motorphasenleitungen getrennt. Erden Sie die Kabelschirme direkt am Schrankeintritt mit niederimpedanten Erdungsschellen. Stellen Sie bei der Konfiguration von TwinCAT NC PTP sicher, dass die Werte für Motorwicklungwiderstand und -induktivität korrekt in die CoE-Startup-Parameterliste eingetragen werden, damit sich der Stromregelkreis (mit einer Betriebsfrequenz von etwa 30 kHz) ordnungsgemäß stabilisieren kann.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS
Vergewissern Sie sich vor Beginn der Klemmeninstallation, Änderungen an der Verdrahtung oder Konfigurationsänderungen, dass die 24-V-DC-Systemversorgung und die 24-V-DC-Einspeisungen der Powerkontakte vollständig spannungsfrei geschaltet sind. Wird der Strompfad vor dem Anschließen oder Trennen der Motorphasen nicht spannungsfrei geschaltet, kann dies zur Zerstörung der Klemmenbrücke und zu einem dauerhaften Systemausfall führen.
1
Montieren Sie die EL7037 auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene gemäß EN 60715. Sichern Sie den Verriegelungsmechanismus fest am Schieber.
2
Verwenden Sie einen handelsüblichen Schlitzschraubendreher, um die Push-in-Federanschlüsse zu betätigen und starre oder flexible Leiter mit Aderendhülsen sicher zu befestigen.
3
Verbinden Sie die nebeneinanderliegenden Buskontakte der Klemmen und achten Sie auf eine saubere Verbindung mit den angrenzenden Klemmen, um eine ordnungsgemäße E-Bus-Datenübertragung zu gewährleisten.