ALxxxx Linear Servomotoren

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1 ALxxxx Linear Servomotoren u Primärteil: Spulenteil 386 Sekundärteil: Magnetplatte (vergossen)

2 AL20xx Eisenbehaftet, Magnetbahnbreite 80 mm AL24xx Eisenbehaftet, Magnetbahnbreite 50 mm AL28xx Eisenbehaftet, Magnetbahnbreite 130 mm Kompakte Kraftpakete: Linearmotoren AL2xxx Vervollständigt wird die Motorenpalette durch die 3-phasigen Linear Servomotoren der Baureihe AL2xxx. Die Linearmotoren lassen sich überall dort einbauen, wo die rotatorische Bauart an mechanische Grenzen beim Einbau stößt oder wo ein besonderes Antriebsverhalten hinsichtlich Dynamik, Gleichlauf oder Beschleunigung gefordert ist. Die Linear Servomotoren unterliegen keinem mechanischen Verschleiß und lassen sich einfach in Betrieb nehmen. Der Verfahrweg lässt sich nahezu unbegrenzt auslegen. Mit dem hohen Beschleunigungsverhalten können die Linear Servomotoren Positioniergeschwindigkeiten bis 12 m/s erreichen mit einer hohen Kraftkonstante und bei einem sehr guten Kraft-Masse-Verhältnis. Innerhalb einer Motorbaureihe ist der Polabstand gleich. Dies hat den Vorteil, dass die Einstellung der Antriebsverstärker sowie die Anpassung an einen linearen Encoder immer gleich bleiben. Das spart Zeit bei der Inbetriebnahme. Grundsätzlich ist es ebenfalls möglich, mehrere Primärteile auf einer Magnetbahn zu betreiben. In diesem Fall sinken die Installations- und Komponentenkosten erheblich und machen den Einsatz von Linearmotoren auch in sonst unüblichen Applikationen interessant. Magnetisches Encodersystem (MES) AL2200 für Linearmotoren Das zum Betrieb von Linearmotoren benötigte Feedbacksystem zur Kommutierung und Erfassung der Geschwindigkeit und Position besteht normalerweise aus einem Lesekopf und einem parallel zum Verfahrweg installierten Maßstab. Die Aufwendungen für das Gesamtsystem steigen mit der Länge des Verfahrweges. Das AL2200 erfasst das Magnetfeld der Magnetplatte und stellt dem Servoverstärker die Inkremental-Gebersignale zur Kommutierung und Lageregelung zur Verfügung. Das MES liefert eine Sinus- Schwingung pro logischer Motorumdrehung. Eine logische Motorumdrehung entspricht dem Abstand von zwei gleichpoligen Magneten, also z. B. zwischen zwei Nordpolen. Die erzielbare Genauigkeit von ±0,1 mm genügt für einfache Positionieraufgaben und hängt zu einem großen Teil von der mechanischen Genauigkeit und Position der Magneten des Fahrweges ab. Da kein Maßstab verbaut werden muss, ist das MES eine kostengünstige Feedbacklösung für Linearmotoren. Eisenlose Linear Servomotoren AL

3 AL2xxx AL20xx AL24xx AL28xx AL2xxx Linear Servomotoren 388 Die 3-phasigen Synchron- Linear-Servomotoren der Baureihe AL2xxx bestehen aus einem Primär- und einem Sekundärteil. Das Primärteil enthält ein genutetes Blechpaket mit darin eingelegten Kupferwicklungen und wird vorwiegend bewegt eingesetzt. Das Sekundärteil enthält die Stahlplatte mit darauf fixierten Permanentmagneten. Die Motoren der einzelnen Baureihen haben jeweils eine identische Breite (inkl. Magnetplatte), d. h. alle Motoren können auf den gleichen Magnetplatten betrieben werden. Diese können beliebig kombiniert werden. Die Magnetplatten sind voll vergossen und haben dadurch eine nahezu plane und robuste Oberfläche. Auch die Primärteile sind vergossen und haben die Schutzart IP 64, wodurch sie für den Einsatz in raueren Umgebungen geeignet sind. Die Primärteile sind mit einem 0,5-m-Kabelstrang und optional mit konfektionierten Steckern ausgestattet, sodass die Ankopplung an die Servoverstärker entweder über die Connector-Box oder über Steckverbindungen hergestellt werden kann. Dies reduziert den Verkabelungsaufwand erheblich und trägt maßgeblich zur Fehlervermeidung bei. In Verbindung mit den Servoverstärkern AX5000 eignen sich die Linearmotoren der Serie AL2xxx besonders für dynamische Bewegungen, wo auf kurzen Wegen kräftige Beschleunigungswerte gefordert sind. Eigenschaften Beschleunigungen bis zu 30 g kein mechanischer Verschleiß absolute Spielfreiheit, dadurch steiferes Regelverhalten hochgenaue Positionierung, hohe Wiederholgenauigkeit gleichmäßige, direkte Kraft, geringe Rastkraft sehr geringer thermischer Widerstand, dadurch höhere nutzbare Leistung Schutz vor thermischer Überlastung durch integrierte Temperatursensoren Betrieb am AX5000 durch Defaultwerte einfacher Ankopplung an AX5000 über konfektionierte Leitungen AL20xx Geschwindigkeiten 2,5 m/s bis 7 m/s Spitzenkräfte von 225 N bis 1800 N AL24xx Geschwindigkeit 12 m/s Spitzenkräfte von 120 N bis 480 N AL28xx Geschwindigkeiten 2,5 m/s oder 6 m/s Spitzenkräfte von 1800 N bis 6750 N Betrieb wahlweise mit oder ohne Wasserkühlung möglich Maßstabloses Feedbacksystem (MES) AL2200 für Linearmotoren Als Zubehör wird ein MES- System angeboten, das das Magnetfeld der Permanentmagneten der Magnetplatte erfasst. Mit Hilfe einer eingebauten Elektronik stellt es dem Servoverstärker AX5000 die Inkrementalgebersignale zur Kommutierung, Geschwindigkeits- und Lageregelung zur Verfügung. Das MES liefert eine Sinus-Schwingung pro 24-mm- Polteilung und eine Genauigkeit von 1/10 mm. Connector-Box AL225x Zur einfachen Verkabelung zwischen Linearmotor und Servoverstärker dienen die Connector-Boxen AL225x. Auf der einer Seite werden Motor-, Feedback- und Thermoschutzleitung aufgelegt. Auf der anderen Seite der Boxen werden die Standard- Motor- und Encoderleitungen angeschlossen.

4 AL2000 AL2000 Linear Servomotoren la b h lb Abmessungen b la h AL mm 98 mm 40 mm AL mm 146 mm 40 mm AL mm 195 mm 40 mm AL mm 244 mm 40 mm AL mm 290 mm 40 mm AL mm 336 mm 40 mm AL mm 468 mm 40 mm Technische Daten AL2003 AL2006 AL2009 AL2012 AL2015 AL2018 AL2024 Wicklungstyp S N S N S N S N S N S N S Max. Geschwindigkeit 7 m/s 3,5 m/s (N), 2,5 m/s (N), 3,5 m/s (N), 3,5 m/s (N), 3,5 m/s (N), 3,5 m/s (N), Motoraufbau 3-Phasen-Synchron-Linearmotoren ( V AC) Spitzenkraft (FP) 225 N 450 N 675 N 900 N 1125 N 1350 N 1800 N Spitzenstrom (IPa) 6,5 A 6,5 A (N), 13,0 A (S) 6,5 A (N), 19,6 A (S) 13,1 A (N), 26,2 A (S) 13,5 A (N), 32,7 A (S) 19,6 A (N), 41 A (S) 26,2 A (N), 52 A (S) Dauerkraft luftgekühlt (Fca) 75 N 200 N 300 N 400 N 500 N 600 N 800 N Dauerstrom luftgekühlt (Ica) 2,28 A 2,15 A (N), 4,3 A (S) 2,14 A (N), 6,45 A (S) 4,3 A (N), 8,6 A (S) 4,46 A (N), 10,75 A (S) 6,45 A (N), 13,36 A (S) 8,6 A (N), 17,2 A (S) Kraftkonstante (Kf) 46 N/A 93 N/A (N), 46 N/A (S) 140 N/A (N), 46 N/A (S) 93 N/A (N), 46 N / A (S) 112 N/A (N), 46 N / A (S) 93 N/A (N), 44,9 N / A (S) 93 N/A (N), 46 N / A (S) Motorkonstante (Km) 185 N²/W 380 N²/W 570 N²/W 760 N²/W 950 N²/ W 1140 N²/W 1520 N²/ W Polpaarabstand 24 mm Magnetische Anziehungs- 500 N 950 N 1325 N 1700 N 2075 N 2450 N 3400 N kraft (Fa) Gewicht Spulenteil (Mp) 0,9 kg 1,5 kg 2,0 kg 2,6 kg 3,2 kg 3,8 kg 5,2 kg Luftspalt 0,5 mm Temperatursensor PTC 1 kω und KTY Passender Servoverstärker AX5x03 AX5x03 (N), AX5x06 (S) AX5x03 (N), AX5112 (S) AX5x06 (N), AX5112 (S) AX5x06 (N), AX5112 (S) AX5112 (N), AX5118 (S) AX5112 (N), AX5118 (S) 389 AL y AL x-000y AL x-000y AL x-000y AL x-000y AL x-000y AL x-000y AL20xx-000x-000y Primärteil Linear Servomotor, V, Fp = 225 N, Fca = 75 N Linear Servomotor, V, Fp = 450 N, Fca = 200 N Linear Servomotor, V, Fp = 675 N, Fca = 300 N Linear Servomotor, V, Fp = 900 N, Fca = 400 N Linear Servomotor, V, Fp = 1125 N, Fca = 500 N Linear Servomotor, V, Fp = 1350 N, Fca = 600 N Linear Servomotor, V, Fp = 1800 N, Fca = 800 N Option x = 0: N-Type, x = 1: S-Type Option y = 0: ohne Anschlussstecker, y = 1: mit Anschlusssteckern (Motor und Temperatur) AL AL AL21xx-0000 Sekundärteil Magnetplatte (lb = 192 mm, Gewicht 3,8 kg/m), für AL20xx-Motoren Magnetplatte (lb = 288 mm, Gewicht 3,8 kg/m), für AL20xx-Motoren Optionen, konfektionierte Anschlussleitungen und Zubehör siehe Seite 392

5 AL2400 AL2400 Linear Servomotoren la b h lb Abmessungen b la h AL mm 93 mm 40 mm AL mm 143 mm 40 mm AL mm 241 mm 40 mm 390 Technische Daten AL2403 AL2406 AL2412 Wicklungstyp S Max. Geschwindigkeit 12 m/s Motoraufbau 3-Phasen-Synchron-Linearmotoren ( V AC) Spitzenkraft (FP) 120 N 240 N 480 N Spitzenstrom (IPa) 4,1 A 8,2 A 16,4 A Dauerkraft luftgekühlt (Fca) 60 N 120 N 240 N Dauerstrom luftgekühlt (Ica) 1,54 A 3,08 A 6,15 A Kraftkonstante (Kf) 39 N/A Motorkonstante (Km) 95 N²/W 190 N²/W 380 N²/W Polpaarabstand 24 mm Magnetische Anziehungs- 300 N 500 N 900 N kraft (Fa) Gewicht Spulenteil (Mp) 0,6 kg 0,9 kg 1,6 kg Luftspalt 0,5 mm Temperatursensor PTC 1 kω und KTY Passender Servoverstärker AX5x03 AX5x03/AX5x06 AX5x06/AX5112 AL y AL y AL y AL24xx y Primärteil Linear Servomotor, V, Fp = 120 N, Fca = 60 N Linear Servomotor, V, Fp = 240 N, Fca = 120 N Linear Servomotor, V, Fp = 480 N, Fca = 240 N S-Type Option y = 0: ohne Anschlussstecker, y = 1: mit Anschlusssteckern (Motor und Temperatur) AL AL AL AL25xx-0000 Sekundärteil Magnetplatte (lb = 96 mm, Gewicht 2,1 kg/m), für AL24xx-Motoren Magnetplatte (lb = 144 mm, Gewicht 2,1 kg/m), für AL24xx-Motoren Magnetplatte (lb = 384 mm, Gewicht 2,1 kg/m), für AL24xx-Motoren Optionen, konfektionierte Anschlussleitungen und Zubehör siehe Seite 392

6 AL2800 AL2800 Linear Servomotoren la b h lb Abmessungen b la h AL mm 244 mm 45 mm AL mm 290 mm 45 mm AL mm 344 mm 47 mm AL mm 562 mm 45 mm AL x mm 580 mm 47 mm AL mm 852 mm 47 mm Technische Daten AL2812 AL2815 AL2818 AL2830 AL2845 Wicklungstyp N S N S N S N S N S Max. Geschwindigkeit 3 m/s (N), 6 m/s (S) 2,5 m/s (N), 6 m/s (S) 3 m/s (N), 6 m/s (S) 2,5 m/s (N), 6 m/s (S) 2,5 m/s (N), 6 m/s (S) Motoraufbau 3-Phasen-Synchron Linearmotoren ( V AC) Spitzenkraft (FP) 1800 N 2250 N 2700 N 4500 N 6750 N Spitzenstrom (IPa) 13 A (N), 26 A (S) 13,5 A (N), 33 A (S) 19,6 A (N), 41 A (S) 27 A (N), 66 A (S) 41 A (N), 98 A (S) Dauerkraft wassergekühlt (Fcw) 1200 N 2000 N 3000 N Dauerkraft luftgekühlt (Fca) 760 N 950 N 1140 N 1900 N 2850 N Dauerstrom wassergekühlt (Icw) 6,5 A (N), 13,4 A (S) 8,9 A (N), 21,5 A (S) 13,4 A (N), 32,3 A (S) Dauerstrom luftgekühlt (Ica) 4,1 A (N), 8,2 A (S) 4,2 A (N), 10,2 A (S) 6,1 A (N), 12,7 A (S) 8,5 A (N), 20 A (S) 12,5 A (N), 31 A (S) Kraftkonstante (Kf) 186 N/A (N), 93 N/A (S) 225 N/A (N), 93 N/A (S) 186 N/A (N), 90 N/A (S) 225 N/A (N), 93 N/A (S) 225 N/A (N), 93 N/A (S) Motorkonstante (Km) 1750 N²/W 2150 N²/W 2580 N²/W 4300 N²/W 6450 N²/W Polpaarabstand 24 mm Magnet. Anziehungskraft (Fa) 3400 N 4150 N 4900 N 8300 N N Gewicht Spulenteil (Mp) 4,9 kg 5,9 kg 7,3 kg 11,6 kg, 18,2 kg (12,3 kg*) Luftspalt 0,5 mm Temperatursensor PTC 1 kω und KTY Passender Servoverstärker AX5x06 (N), AX5112 (S) AX5x06 (N), AX5118 (S) AX5112 (N), AX5118 (S) AX5112 (N), AX5125 (S) AX5118 (N), AX5140 (S) 391 *erhöhtes Gewicht bei Primärteil mit Wasserkühlung AL x-000y AL x-000y AL x-000y AL x-0000 AL x-0000 AL x-0000 AL28xx-000x-000y Primärteil Linear Servomotor, V, Fp = 1800 N, FCa = 760 N Linear Servomotor, V, Fp = 2250 N, FCa = 950 N Linear Servomotor, V, Fp = 2700 N, Fcw = 1200 N, Wasserkühlung Linear Servomotor, V, Fp = 4500 N, FCa = 1900 N Linear Servomotor, V, Fp = 4500 N, Fcw = 2000 N, Wasserkühlung Linear Servomotor, V, Fp = 6750 N, Fcw = 3000 N, Wasserkühlung Option x = 0: N-Type, x = 1: S-Type, Option y = 0: ohne Anschlussstecker, y = 1: mit Anschlusssteckern (nur bei AL2812, AL2815 und AL2818 möglich!) AL AL AL29xx-0000 Sekundärteil Magnetplatte (lb = 192 mm, Gewicht 10,5 kg/m), für AL28xx-Motoren Magnetplatte (lb = 288 mm, Gewicht 10,5 kg/m), für AL28xx-Motoren Optionen, konfektionierte Anschlussleitungen und Zubehör siehe Seite 392

7 Zubehör ALxxxx Zubehör für Linearmotoren ALxxxx Feedbacksystem MES für Linearmotoren Das MES liefert eine Sinus-Schwingung pro logischer Motorumdrehung. Da kein Maßstab verbaut werden muss, ist das MES eine kostengünstige Feedbacklösung für Linearmotoren. AL x Feedbacksystem Abb. AL x Magnetisches Encodersystem (MES) für Linearmotoren AL2000, AL2400 und AL2800 A Option x = 0: ohne Anschlussstecker, x = 1: mit Anschlussstecker Connector Box für ALxxxx Zur einfachen Verkabelung zwischen Linearmotor und Servoverstärker dienen die Connector-Boxen AL225x. Diese werden auf dem Linearschlitten montiert und verfahren mit dem Motor. Motorleitung, Thermoschutzkontaktleitung und Encoderleitung werden durch Kabelverschraubungen in die Box eingeführt und auf der Klemmleiste angeschlossen. Der Temperaturkontakt wird in die Motor- und Encoderleitung gebrückt, sodass die Thermoschutzkontaktleitung entfällt. Auf der anderen Seite der Boxen werden die Standard-Motor- und Encoderleitungen angeschlossen. AL225x-0001 Connector-Box Abb. AL Connector-Box für Linearmotoren, einsetzbar für folgende Typen: AL20xx-000x-0000, AL24xx-000x-0000, AL x-0000, AL x-0000, AL x-0000, AL , AL2830-x B AL Connector-Box für Linearmotoren, einsetzbar für folgende Typen: AL , AL AL Connector-Box für Linearmotoren, einsetzbar für folgende Typen: AL Anschlussvarianten Linearmotor/Connector-Box Leitung AX5000 C AX AL225x Motorleitung ZK /ZK Thermoschutzkontaktleitung ZK Encoderleitung für MES ZK oder Absolutwertgeber Encoderleitung für ZK Geber mit Nullimpuls Spulenteil und Feedbacksystem mit Anschlusssteckern ohne Anschlussstecker D C D AL2xxx Linearmotor AL2xxx Linearmotor AL2250 Connector-Box A B

8 Leitungen ALxxxx Anschlussleitungen für Linearmotoren ALxxxx Motorleitung 1,5 mm² für ALxxxx an AX5000 (1,5 12 A) Motorleitung mit Leitungsquerschnitt 1,5 mm², hochdynamisch für Schleppketteneinsatz Abb. ZK xxxx hochdynamische, schleppkettenfähige Leitungen mit 5 Mio. Biegezyklen, max. 240 m/min, max. 30 m/s², min. Biegeradius = 87 mm (7 x AD), max. Kettenlänge horizontal 20 m, vertikal 5 m, Länge < 25 m, (4 x 1,5 mm² + 2 x (2 x 0,75 mm²)) AE ZK Beispiellänge 5 m ZK xxxx Länge 25 m ZK xxxx unkonfektioniert ZK xxxx Verlängerungsleitung F Motorleitung 2,5 mm² für ALxxxx an AX5000 (18 25 A) Motorleitung mit Leitungsquerschnitt 2,5 mm², hochdynamisch für Schleppketteneinsatz Abb. ZK xxxx hochdynamische, schleppkettenfähige Leitungen mit 5 Mio. Biegezyklen, max. 240 m/min, max. 30 m/s², min. Biegeradius = 95 mm (7 x AD), max. Kettenlänge horizontal 20 m, vertikal 5 m, Länge < 25 m, (4 x 2,5 mm² + 2 x (2 x 1 mm²)) AE ZK Beispiellänge 5 m ZK xxxx Länge 25 m ZK xxxx unkonfektioniert ZK xxxx Verlängerungsleitung F Motorleitung 10 mm² für ALxxxx an AX5000 (40 A) 393 ZK xxxx ZK ZK zzzz ZK xxxx Motorleitung mit Leitungsquerschnitt 10 mm², hochdynamisch für Schleppketteneinsatz dynamische, schleppkettenfähige Leitungen mit 5 Mio. Biegezyklen, max. 180 m/min, max. 5 m/s², min. Biegeradius = 225 mm (10 x AD), maximale Kettenlänge horizontal 20 m, vertikal 5 m, (4 x 10 mm² + (2 x 1 mm²) + (2 x 1,5 mm²)), ab 25 m Motordrossel erforderlich Beispiellänge 5 m unkonfektioniert Verlängerungsleitung zzzz = Bestellangabe, Länge der Rohware in Dezimetern, z. B. ZK = 10 Meter E F

9 Leitungen ALxxxx Encoderleitung (MES) für ALxxxx und AL2250 an AX5000 Encoderleitung mit Leitungsquerschnitt 0,14 mm², hochdynamisch für Schleppketteneinsatz Abb. ZK xxxx hochdynamische, schleppkettenfähige Leitungen mit 5 Mio. Biegezyklen, max. 240 m/min, max. 30 m/s², min. Biegeradius = 53 mm (7 x AD), max. Kettenlänge: horizontal = 20 m, vertikal = 5 m, (7 x 2 x 0,14 mm² + 2 x 0,5 mm²) A ZK Beispiellänge 5 m ZK xxxx Verlängerungsleitung, hochdynamisch, schleppkettenfähig B ZK xxxx unkonfektioniert Encoderleitung (SinCos-Geber mit Nullimpuls) für ALxxxx und AL2250 an AX ZK xxxx Encoderleitung mit Leitungsquerschnitt 0,14 mm², hochdynamisch für Schleppketteneinsatz hochdynamische, schleppkettenfähige Leitungen mit 5 Mio. Biegezyklen, max. 240 m/min, max. 30 m/s², min. Biegeradius = 53 mm (7 x AD), max. Kettenlänge: horizontal = 20 m, vertikal = 5 m, (7 x 2 x 0,14 mm² + 2 x 0,5 mm²) Thermoschutzkontaktleitung für ALxxxx an AX5000 ZK xxxx Thermoschutzkontaktleitung mit Leitungsquerschnitt 0,14 mm², hochdynamisch für Schleppketteneinsatz hochdynamische, schleppkettenfähige Leitungen mit 5 Mio. Biegezyklen, max. 240 m/min, max. 30 m/s², min. Biegeradius = 38 mm (7 x AD), max. Kettenlänge: horizontal = 20 m, vertikal = 5 m, (2 x 2 x 0,14 mm²) Abb. C Hinweis: Wird benötigt, wenn keine Connector-Box verwendet wird.

10 Zubehör Stecker für AMxxxx und ALxxxx Abb. ZS EMV-Thermoschutzstecker (Buchse), D-Sub, 9-polig, für Linearmotoren AL2000/AL2400/AL2800 (Gegenstück zum Thermoschutzkontakt am Servoverstärker AX5000) D ZS EMV-Leistungskupplung (Stecker), M23, 8-polig, für Motor-Verlängerungsleitung ZK x3-xxxx und ZK x4-xxxx (Gegenstück zur Motorleitung ZK x3-xxxx und ZK x4-xxxx) E ZS Metallflansch für Motorleitung, itec, M23 und Feedbackleitungen mit itec, zur Fixierung des Steckers, inklusive Dichtungen ZS Metallflansch für Feedbackleitung, M23, zur Fixierung des Steckers, inklusive Dichtungen F ZS EMV-Leistungsstecker (Buchse), itec, 9-polig, für Motorleitung ZK xxxx für Resolverfeedback (Gegenstück zur Motordose AM8100) ZS EMV-Leistungsstecker (Buchse), M23, 9-polig, für Motorleitung ZK450x-80x3-xxxx und ZK450x-80x4-xxxx (Gegenstück zur Motordose AM8000/AM8500) ZS EMV-Resolverstecker (Buchse), itec, 12-polig, für Resolverleitung ZK453x-8110-xxxx (Gegenstück zur Motordose AM801x/AM802x/AM803x/AM853x) ZS EMV-Resolverstecker (Buchse), M23, 12-polig, für Resolverleitung ZK453x-8010-xxx (Gegenstück zur Motordose AM8x4x bis AM8x7x) ZS EMV-Leistungsstecker (Buchse), itec, 9-polig, für Motorleitung ZK450x-8022-xxxx und ZK xxxx (Gegenstück zur Motordose AM80xx/AM81xx/AM85xx mit itec) 395 A B C D E F