Für die direkte Integration in leistungsstarke EtherCAT-Netzwerke entwickelt, ermöglicht der Beckhoff EL7041 eine hochpräzise Steuerung von 2-Phasen-Schrittmotoren in einem äußerst kompakten Klemmenformat von 12 mm. Diese Motion-Schnittstelle vereint Leistungselektronik, Encoder-Rückmeldung und zusätzliche Steuereingänge in einer einzigen Klemme, optimiert den Platz im Schaltschrank und vereinfacht die Feldverdrahtung bei dynamischen Positionieranwendungen.
Hauptmerkmale
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Hohe Leistungsdichte: Liefert bis zu 5,0 A Ausgangsstrom bei einem Betriebsbereich von 8 bis 48 V DC.
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Fortschrittliches Mikroschrittverfahren: Unterstützt bis zu 64-faches Mikroschrittverfahren für eine besonders gleichmäßige Motordrehung und minimale Resonanz.
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Integrierte Rückmeldung: Verfügt über einen single-ended 5- bis 24-V-DC-Encoder-Eingang (A, B, C, Gate/Latch) zur Validierung der Position im geschlossenen Regelkreis.
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Distributed Clocks (DC): Ermöglicht eine Synchronisierung im Submikrosekundenbereich mit anderen EtherCAT-Achsen in Mehrachs-Bewegungsnetzwerken.
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Direkter Motoranschluss: Macht externe Leistungsverstärker überflüssig, reduziert dadurch die Verdrahtungskomplexität und Fehler zwischen einzelnen Verbindungspunkten.
Anwendungen
- Mehrachsige Positioniersysteme und automatisierte Pick-and-Place-Portalsysteme.
- Vorschubsteuerung, Rundtakttische und Wickelanwendungen in Verpackungsmaschinen.
- Steuerung von Dosierpumpen und Plattformen für die hochpräzise Fluidhandhabung.
- Halbleiterfertigungsanlagen und Präzisionswerkzeuge für die Elektronikmontage.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Artikelnummer |
EL7041 |
| Lasttyp |
2-Phasen-Schrittmotor (unipolar / bipolar) |
| Anzahl der Kanäle |
1 Motion-Schnittstelle |
| Versorgungsspannung (Leistung) |
8 bis 48 V DC (extern) |
| Versorgungsspannung (Elektronik) |
24 V DC (über Powerkontakte) |
| Ausgangsstrom |
Max. 5,0 A |
| Schrittfrequenz |
Konfigurierbar bis zu 8000 Vollschritten/s |
| Schrittauflösung |
64-faches Mikroschrittverfahren |
| Frequenz des Stromreglers |
Ca. 30 kHz |
| Encodereingang |
5 bis 24 V DC, single-ended (A, B, C, Gate/Latch) |
| Max. Eingangsfrequenz |
400.000 Inkremente/s (bei 4-facher Auswertung) |
| Stromaufnahme des E-Bus |
Typ. 140 mA |
| Stromaufnahme der Powerkontakte |
Typ. 50 mA |
| Elektrische Isolation |
500 V (E-Bus / Feldpotenzial) |
| Betriebstemperatur |
0 °C bis +55 °C |
| Lagertemperatur |
-25 °C bis +85 °C |
| Zulassungen & Kennzeichnungen |
CE, UL |
| Produktgewicht |
Ca. 90 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,25 kg |
| Abmessungen (B x H x T) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
Zuordnung der physikalischen Schnittstellen
| Klemmenanordnung |
Signalzuweisung / Funktion |
| Motorausgangsklemmen |
Direkter Anschluss eines 2-Phasen-Schrittmotors (Phasen A, A\, B, B\) |
| Encodereingang |
Inkrementale Single-Ended-Rückführung: Kanal A, Kanal B, Nullkanal C |
| Steuereingänge |
Endschalter (Endposition 1, Endposition 2), Verriegelungs-/Toreingang |
| Spannungsversorgung |
Externer Spannungseingang (8...48 V DC) und E-Bus-Logikversorgungskontakte |
Erkenntnisse aus der Praxis
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die Standardausführung EL7041 ist die Basiskonfiguration für 48-V-DC-Anwendungen mit 5 A. Wenn Ihr Design eine höhere Spannungsfestigkeit erfordert, unterstützt die EL7047 bei identischer Bauform bis zu 50 V DC bei 5 A. Stellen Sie außerdem sicher, dass TwinCAT 2.11 oder TwinCAT 3.x verwendet wird, um auf die erweiterten CoE-Konfigurationsparameter (CANopen over EtherCAT) zuzugreifen, die für die individuelle Parametrierung der Motorwicklung erforderlich sind.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Unter hoher Last oder bei starker Verzögerung erzeugen Schrittmotoren eine beträchtliche Gegen-EMK. Wenn mehrere Antriebsmodule am selben Bus installiert sind, integrieren Sie eine geeignete Kondensatorpufferklemme (z. B. die Bremschopperklemme Beckhoff EL9576), um Spannungsspitzen aufzunehmen und Überspannungsfehler am 48-V-DC-Bus zu verhindern.
Tipps für Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für die Motoranschlüsse und die Encoder-Rückführung stets geschirmte Twisted-Pair-Kabel. Halten Sie die Schirmung des Encoderkabels von der Schirmung des Motorkabels getrennt, um die induktive Rauschkopplung zu minimieren. Konfigurieren Sie die Stromgrenzwerte in der TwinCAT-Startup-Liste, bevor Sie die Leistungsstufe aktivieren, um thermische Schäden an Schrittmotorwicklungen mit niedrigerer Strombelastbarkeit zu vermeiden.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS:
Stellen Sie sicher, dass alle 24-V-DC-Steuerspannungsleitungen und externen 48-V-DC-Motorstromleitungen vollständig spannungsfrei sind, bevor Sie die Klemme einsetzen, entfernen oder verdrahten. Andernfalls kann es zu internen Lichtbögen kommen, die eine dauerhafte Beschädigung der E-Bus-Kommunikationsschnittstelle und der benachbarten Klemmen verursachen können.
1
Montage auf der DIN-Schiene: Positionieren Sie die Klemme auf der standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) und drücken Sie sie kräftig nach unten, bis der Verriegelungsmechanismus mit einem deutlichen Klicken vollständig einrastet.
2
Ausrichtung der Busschnittstelle: Schieben Sie die Klemme seitlich entlang der DIN-Schiene, um sie mit der benachbarten EtherCAT-Klemme zu verbinden. Vergewissern Sie sich, dass die seitlichen vergoldeten E-Bus-Kontaktfedern vollständig miteinander verbunden sind.
3
Verdrahtung: Führen Sie einen Schlitzschraubendreher in die federbetätigten Klemmenöffnungen ein, um die interne Klemmvorrichtung zu lösen. Führen Sie einen abisolierten starren oder mit Aderendhülse versehenen Leiter (Abisolierlänge 8 bis 9 mm) ein und lassen Sie die Klemmvorrichtung los, um den Leiter zu sichern.