Siemens AG Motorenreihe 1PH8. Die dynamischen Kraftpakete für Hauptantriebe. Broschüre November Motors

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1 Die dynamischen Kraftpakete für Hauptantriebe Broschüre November 2008 Motors

2 Die neue Generation für Hauptantriebe Übersicht Im Maschinen- und Anlagenbau bestehen durch die Vielfalt an Bewegungsaufgaben unterschiedlichste Anforderungsprofile an die elektrischen Antriebe. Während in Pumpen und Lüfteranwendungen preiswerte Norm-Asynchronmotoren ihren Dienst leisten, kommen am anderen Ende der Performanceskala speziell für den Umrichterbetrieb entwickelte Synchron- oder Asynchronmotoren zum Einsatz. Extreme Lastspiele, kurze Anregelzeiten, hohe Genauigkeit hinsichtlich Drehzahl, Drehmoment und Positionierung verkörpern Leistungsanforderungen für höchste Dynamik und Antriebsqualität, welche bei modernen Antriebssystemen immer stärker an die eigentlichen Kraftpakete in Form von kompakten Synchron- und Asynchronmotoren gestellt werden. Um in diesem Antriebsbereich noch besser zu werden, haben wir die heutige Landschaft der Hauptantriebe von Grund auf überarbeitet. Das Ergebnis ist eine völlig neu entwickelte Hauptmotorenreihe mit Leistungsfeatures, die konsequent auf die Anforderungen im modernen Maschinen- und Anlagenbau zugeschnitten sind. Das Produkt Flexibilität für alle Anforderungen steht bei der neuen im Vordergrund. Mit einem Baukastensystem lassen sich die Motoren 1PH8 zu einer beliebigen Antriebslösung kombinieren. Beispielsweise kann bei Anwendungen mit höchster Anforderung an Kompaktheit und Dynamik einfach zwischen Asynchron- oder Synchronausführung gewählt werden. Stehen extreme Umgebungsbedingungen oder niedrige Geräusche im Fokus, so besteht zudem die Möglichkeit, zwischen Luft- oder Wasserkühlung zu entscheiden. Viele weitere Optionen zur elektrischen und mechanischen Einbindung der Motoren in die Systeme runden die flexible Einsatzmöglichkeit ab. Highlights Breites Leistungsspektrum Für jede Anwendung die passende Ausführung Asynchron- oder Synchronvariante Fremdbelüftung oder Wasserkühlung Vollwelle oder Hohlwelle Verschiedenste Lagerkonzepte Verschiedene Gebertypen für Drehzahlregelung und hochgenauen Positionierbetrieb Ausgezeichnete Performanceeigenschaften Maximaldrehzahlen bis min -1 Ausgezeichnete Rundlaufgüte bis 10 µm Ausgezeichnete Schwinggüte (z. B. Stufe B nach EN ) Hohe Dynamik (kurze Hochlaufzeiten) Hohe Robustheit Durch jahrzehntelange Erfahrung kombiniert mit dem Einsatz neuester Materialien und Fertigungstechnologien haben wir die Konstruktion weiter verbessert. Das Ständerpaket übernimmt nicht nur die Funktion des Gehäuses, sondern auch die Funktion der Motorkühlung, gleich ob Luftoder Wasserkühlung. So wird bei kleinsten Abmessungen genau dort gekühlt, wo die Wärme entsteht. Beste Ausnutzung bei hohem Wirkungsgrad kennzeichnet diese neue Technologie. Geringe Geräuschemission Einfache und flexible Anschlusstechnik Inbetriebnahme mit elektronischem Typenschild und - 2

3 für eine breite Anwendungspalette Auf Basis einer durchgängigen Technologie können die neuen Motoren 1PH8 in Verbindung mit dem Antriebssystem SINAMICS S120 nahezu in allen Applikationen eingesetzt werden: Kunststoffmaschinen Papiermaschinen Druckmaschinen Textilmaschinen Holz-, Glas-, Keramik- und Steinbearbeitungsmaschinen Verpackungsmaschinen Pressen Drahtziehmaschinen Kabelverseilmaschinen Hebezeuge und Krananlagen Prüfstände Sondermaschinen Erweiterter Leistungsbereich Für ein umfassendes Produktspektrum wurde die neue im unteren Leistungsbereich um die Achshöhe 80 und im oberen Leistungsbereich um die Achshöhe 355 erweitert. Im Endausbau werden somit für den flexiblen Einsatz bei unterschiedlichsten Kühlungsarten und Ausführungen insgesamt acht Achshöhen zur Verfügung stehen. Neue Achshöhen gepaart mit zahlreichen Wicklungsausführungen erlauben nun die freie Projektierung in einem Leistungsbereich von 2,8 kw bis 1340 kw. Hohe Robustheit Die hohe Schutzart, die an unterschiedlichste Anforderungen angepassten Lagerungen, der schwingungssteife Aufbau sowie der Einsatz modernster Materialien machen die neuen Hauptantriebe von Siemens zu äußerst robusten Motoren. Das Gebersystem ist in die Motoren eingebaut. Damit sind die Geber optimal geschützt vor mechanischer Beschädigung und dem Eindringen von Festkörpern sowie Feuchtigkeit. Das integrierte Gebersystem ist für alle Anforderungen verfügbar: Ob als Inkrementalgeber in HTL-Technik, als hochauflösender optischer Inkremental- und Absolutwertgeber oder als kompakter Hohlwellengeber. Liegen extreme Einsatzbedingungen vor, so sind die neuen Motoren 1PH8 durch standardisierte Optionen beliebig erweiterbar. Wellendichtringe ermöglichen beispielsweise die Dichtheit bei Getriebeanbauten oder ölhaltiger Umgebung. Angebaute Filtersysteme erlauben den Einsatz der luftgekühlten Varianten bei staubhaltiger Umgebung. Maximale Flexibilität 1PH8 Motor mit Wasserkühlung (im Bild: Achshöhen 180 und 132) 1PH8 Motor mit Fremdbelüftung (im Bild: Achshöhen 132 und 80) Als Multitalente können die neuen Motoren 1PH8 durch ein Baukastensystem beliebig konfiguriert werden. In Abhängigkeit von der Antriebsanforderung kann innerhalb der Motorenreihe bei gleichem Erscheinungsbild und Abmessungen zwischen Synchron- oder Asynchronausführung gewählt werden. Gleiche Flexibilität findet sich in der Auswahl der unterschiedlichsten Kühlungsarten wie geschlossene und offene Luftkühlung oder auch Wasserkühlung. Werden hohe Ansprüche an die Lebensdauer der Motorenlager gestellt, so kann für die jeweilige Anwendung zwischen Standardlager, Lager für erhöhte Radialkräfte, Lager mit Advanced Lifetime oder Performancelagerung gewählt werden. Neben der mechanischen Anbindung der Motoren im unteren Leistungsbereich über Voll- oder Hohlwelle können die Motoren mit unterschiedlichsten Gebersystemen ausgerüstet werden. Natürlich sind die Motoren bei geeigneter Regelung und Aufgabe auch ohne Geber betreibbar. 3

4 Systemeinbindung Die Projektierungssoftware SIZER unterstützt Sie bei der Auslegung der neuen Hauptmotorenreihe und führt Sie auch durch die Auswahl aller notwendigen Antriebskomponenten. Ausgehend von der Applikation werden Sie Schritt für Schritt zielsicher durch die Motordimensionierung geführt. Als Ergebnis erhalten Sie eine Auflistung aller Komponenten mit den jeweiligen Bestelldaten. Das Tool CAD-Creator liefert Maßblätter für die mechanische Konstruktion Einfache Integrierbarkeit Variable Anschlusstechnik mit Klemmenkasten oder Leistungsstecker erlauben im unteren Leistungsbereich die einfache Integration in jede Anlagenumgebung. Im mittleren und größeren Leistungsbereich ist die Lage des Klemmenkastens bei engsten Einbaubedingungen frei wählbar. Bei der Entwicklung der neuen Hauptantriebe 1PH8 wurde besonderes Augenmerk auf die enge Abstimmung mit dem Antriebsystem SINAMICS S120 gelegt. Die harmonische Abstimmung der Leistungskomponenten, elektronische Typenschilder und die Anbindung der Motoren über die Systemschnittstelle sorgen für eine schnelle Inbetriebnahme und einen reibungslosen Betrieb. Vorkonfektionierte MOTION-CONNECT Signal- und Leistungsleitungen ermöglichen zudem eine einfache und fehlerfreie Verbindung der Komponenten. Diese und weitere mechanische Anpassungen können vom Anwender leicht vorgenommen und mit unserem Maßblattgenerator CAD-Creator *) überprüft werden. Online ist somit von Anfang an für alle Motoren 1PH8 die optimale Anpassung an die mechanische Konstruktion generierbar. Vom Tool ausgeleitete 3D-Zeichnungen können natürlich auch gleich in die Maschinen- oder Anlagenkonstruktion übernommen werden. Ausgezeichnete Performanceeigenschaften Steuerung SINAMICS S120 PROFIBUS Sollen die neuen Hauptantriebe für hohe Drehzahlen, wie beispielsweise bei Prüfständen vorkommend, eingesetzt werden, so können die Motoren der Reihe 1PH8 hierfür mit einer Performancelagerung für Drehzahlen bis zu min -1 ausgeführt werden. Hohe Rundlaufgüte (bis 10 µm) und ausgezeichnete Schwinggüte (z. B. Stufe B nach EN ) erhöhen zusätzlich die Antriebsqualität in diesem erweiterten Drehzahlstellbereich. Niedrige Eigenträgheitsmomente bei hoher Überlastfähigkeit verbessern zudem die Dynamik im Prozess und steigern die Produktivität der Maschine oder Anlage. * ) Der CAD-Creator ist Bestandteil der Projektierungssoftware SIZER. 3AC 1PH8-Motor mit G_D211_DE_00237 Systemeinbindung des 1PH8 Motors in das Antriebssystem SINAMICS S120 4

5 Die neue Generation für Hauptantriebe Aufbau und Anschluss Flexibler Klemmenkastenanbau: NDE oben, rechts und links Integrierte Wasserkühlung Drehbarer Signalstecker; Genormter Wasseranschluss mit Innengewinde G_D211_DE_00238 Schutzart IP65; Wellendichtring Integrierte Gebertechnik (z.b. Inkremental-/ Absolutwertgeber) Bauformen IM B3, IM B5 oder IM B35 Optimiert auf kurze Länge 1PH8 Motor mit Wasserkühlung (im Bild: Achshöhe 132) Flexibler Klemmenkastenanbau: NDE oben, rechts und links Axiale Belüftung mit unterschiedlichen Belüftungsrichtungen Drehbarer Signalstecker; Einfacher Lüfteranschluss durch Klemmenkasten; Steckeranschluss Geräuschoptimierter Lüfter (Schutzart IP55) G_D211_DE_00239 Integrierte Gebertechnik (z.b. Inkremental-/ Absolutwertgeber) Schutzart IP55; Wellendichtring Bauformen IM B3, IM B5 oder IM B35 Optimiert auf kurze Länge 1PH8 Motor mit Fremdbelüftung (im Bild: Achshöhe 132) NDE = non-drive end 5

6 Die neue Generation für Hauptantriebe Technische Daten Motortyp 1PH PH PH PH PH Kühlart Wasserkühlung, Fremdbelüftung Wasserkühlung, Fremdbelüftung Wasserkühlung Fremdbelüftung, Durchzugsbelüftung Motorprinzip asynchron asynchron synchron asynchron Achshöhe Schutzart IP55 und IP65 IP23 und IP55 Bauform B3 B5 B3 B5 B35 B3 B35 Netzspannung V V Bemessungsleistung 2,8... 8,1 kw kw kw kw kw kw Bemessungsdrehzahl min min min min min min -1 Bemessungsmoment Nm Nm Nm Nm Nm Nm Max. Drehzahl min min min min min min -1 Max. Moment Nm Nm Nm Nm Nm Nm Anschlusstechnik Klemmenkasten, Signalanschluss über Stecker, optional: Leistungsstecker Klemmenkasten, Signalanschluss über Stecker Isolierung Gebersystem Umrichtersystem Wärmeklasse H Inkrementalgeber HTL, sin/cos Absolutwertgeber EnDat Hohlwellengeber optional SINAMICS S120 Siemens AG Industry Sector Drive Technologies Motion Control Postfach ERLANGEN DEUTSCHLAND Änderungen vorbehalten Bestell-Nr.: 6ZB5711-0AQ01-0BA0 3P / Dispo BR VOG 6 DE Printed in Germany Siemens AG 2008 Die Informationen in dieser Broschüre enthalten Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten. Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.