TwinCAT Motion Designer Bericht. Projektname: TwinCAT Motion Designer Project3. Kunde. Applikationsingenieur. Projektbeschreibung
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- Margarethe Hertz
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1 TwinCAT Motion Designer Bericht Projektname: Kunde Firma: Name: Abteilung: Straße: Stadt: Land: Applikationsingenieur Firma: Name: Abteilung: Straße: Stadt: Land: Projektbeschreibung Selbstausschluss Die in dem Bericht enthaltenen Auslegungsdaten für Servoachsen beruhen auf den von Ihnen übermittelten Basisdaten. Bitte überprüfen Sie vor einer Übernahme der Ergebnisse, ob diese Daten vollständig und richtig sind und waren. Die Daten wurden nach bestem Wissen in unsere Software eingegeben. Für fehlerhafte Auslegungen, die auf fehlerhaften oder unvollständigen Basisdaten beruhen, und daraus resultierenden Produktempfehlungen können wir keine Haftung übernehmen. Die ermittelte Auslegung der Servoachsen stellt eine unverbindliche Empfehlung dar. Sie sind verpflichtet, zu überprüfen, ob die empfohlene Auslegung für die von Ihnen beabsichtigte Verwendung geeignet ist. Seite 1/38
2 Inhalt TwinCAT Motion Designer Bericht 1 1. Stückliste 2 2. Zwischenkreis: DC-link Achse: X-Axis Achse: Y-Axis Achse: Z-Axis 29 Seite 2/38
3 1. Stückliste Zwischenkreis: DC-link 0 Achse: X-Axis Bestellnummer Stück Produktbeschreibung AX8108-0x Einachs-Modul 8A, OCT-fähig Motor-Gearbox- Combination 1 Die beiden nachfolgenden Positionen werden bei Beckhoff montiert und als komplette Baugruppe ausgeliefert. AM8551-0G Servomotor, 400 V AC (max. 480 V AC), M 0 =4,89Nm, I 0 =4,75A, n n = 5000 min-1, Glatte Welle, OCT 18 Bit Multiturn, ohne Haltebremse AG2210-+LP090S-MF1-7- xg1-am805x Achse: Y-Axis 1 Planetengetriebe, M n = 50,00 Nm, M b = 100,00 Nm, Verdrehspiel 8,00 arcmin, i = 7 Bestellnummer Stück Produktbeschreibung AX Einachs-Modul 8A, OCT-fähig, TwinSAFE (STO, SS1) Motor-Gearbox- Combination 1 Die beiden nachfolgenden Positionen werden bei Beckhoff montiert und als komplette Baugruppe ausgeliefert. AM8541-0E Servomotor, 400 V AC (max. 480 V AC), M 0 =2,45Nm, I 0 =3,00A, n n = 6000 min-1, Glatte Welle, OCT 18 Bit Multiturn, ohne Haltebremse AG2210-+LP090S- MF1-7-1G1-AM804x 1 Planetengetriebe, M n = 50,00 Nm, M b = 100,00 Nm, Verdrehspiel 8,00 arcmin, i = 7, Passfeder ZK hochdynamische, schleppkettenfähige Leitungen mit 5 Mio. Biegezyklen, Kabellänge l = 5 m Achse: Z-Axis Bestellnummer Stück Produktbeschreibung AX Einachs-Modul 8A, OCT-fähig, TwinSAFE (STO, SS1) AM8033-1J Servomotor, 400 V AC (max. 480 V AC), M 0 =3,22Nm, I 0 =6,80A, n n = 9000 min-1, Passfeder, OCT 18 Bit Multiturn, mit Haltebremse Seite 3/38
4 2. Zwischenkreis: DC-link 0 Versorgung: 400 V, 3 phasig Seite 4/38
5 2. Zwischenkreis: DC-link 0 Position: X-Axis Position: Y-Axis Position: Z-Axis Seite 5/38
6 2. Zwischenkreis: DC-link 0 Benötigte Leistung: X-Axis Benötigte Leistung: Y-Axis Benötigte Leistung: Z-Axis Seite 6/38
7 2. Zwischenkreis: DC-link 0 Einspeisemodul Bremsmodul Erlaubte Effektive Einspeiseleistung Erlaubte Maximale Einspeiseleistung Effektive Einspeiseleistung Erlaubte Effektive Bremsleistung Erlaubte Maximale Bremsleistung Effektive Bremsleistung Grenzen Kapazitätsmodul Kapazitive Energie Einspeiseenergie Bremsenergie Nennwerte Applikationskennwerte Effektive Einspeiseleistung 0 W Effektive benötigte Einspeiseleistung 262,89 W Maximale Einspeiseleistung 0 W Maximal benötigte Einspeiseleistung 2506,41 W Effektive Bremsleistung 0 W Effektiv benötigte Bremsleistung 67,03 W Maximale Bremsleistung 0 W Maximal benötigte Bremsleistung 1288,86 W Seite 7/38
8 2.1. Achse: X-Axis Mechanische Parameter Mechanische Parameter Teilkreisdurchmesser Ritzel [ d p ] 63,66 mm Massenträgheit Ritzel [I P ] 10 kgcm² Lastmasse [m L ] 200 kg Reibungskoeffizient [μ] 0,10 Wirkungsgrad [η] 0,90 Seite 8/38
9 2.1. Achse: X-Axis Seite 9/38
10 2.1. Achse: X-Axis 1. Abschnitt: TrajectorySection (Abschnitt nach VDI 2143) Positionierungsmodus Relativ Typ fünfter Ordnung Position 1000 mm Dauer 1 s Max. Geschwindigkeit 1,88 m/s Max. Beschleunigung 5,77 m/s² Max. Ruck 60 m/s³ 2. Abschnitt: TrajectorySection (Stillstand) Dauer 1 s Max. Geschwindigkeit 0 m/s Max. Beschleunigung 0 m/s² Max. Ruck 0 m/s³ 3. Abschnitt: TrajectorySection (Drittel Regel) Positionierungsmodus Relativ Position 1000 mm Dauer 2 s Max. Geschwindigkeit 0,75 m/s Max. Beschleunigung 1,13 m/s² Max. Ruck +unendlich m/s³ Seite 10/38
11 2.1. Achse: X-Axis 4. Abschnitt: TrajectorySection (Halbe Regel) Positionierungsmodus Absolut Position 0 mm Dauer 3 s Max. Geschwindigkeit 1,33 m/s Max. Beschleunigung 0,89 m/s² Max. Ruck +unendlich m/s³ Seite 11/38
12 2.1. Achse: X-Axis AG2210-+LP090S-MF1-7-xG1-AM805x Planetengetriebe, M n = 50,00 Nm, M b = 100,00 Nm, Verdrehspiel 8,00 arcmin, i = 7 Nennwerte Nennwerte Übersetzung [i] 7 Getriebestufen [Z] 1 Wirkungsgrad [η] 0,97 Maximales Ausgangsdrehmoment Nominelle motorseitige Geschwindigkeit Motorseitige Massenträgheit Applikationskennwerte [T 2max ] 100 Nm [ω 1nom ] 3400 rpm [I 1 ] 1,47 kgcm² Nominelles Ausgangsdrehmoment Not-Halt Ausgangsdrehmoment Maximale motorseitige Geschwindigkeit Applikationskennwerte [T 2n ] 50 Nm [T 2emerg ] 190 Nm [ω 1max ] 6000,00 rpm Effektives Drehmoment [T eff ] 2,01 Nm Max. Drehmoment [T max ] 7,25 Nm Durchschnittsgeschwindigke [ω avg ] 1200,00 rpm Max. Geschwindigkeit [ω max ] 3937,50 rpm Durchschnittsleistung [P avg ] 209,87 W Max. Leistung [P max ] 1903,82 W Dokumentation Seite 12/38
13 2.1. Achse: X-Axis S5 Kurve S1 Kurve Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 13/38
![Drehmoment [T max ] 17,80 Nm Nenndrehmoment @ 115 V AC Nenndrehmoment @ 230 V AC Nenndrehmoment @ 400 V AC Nenndrehmoment @ 480 V AC [T n115 ] 4,80 Nm Nenndrehzahl @ 115 V AC [ω n115 ] 1200 rpm [T](/docs-images/78/77118810/images/14-1.jpg "n230 ] 4,65 Nm Nenndrehzahl @ 230 V AC [ω n230 ] 2700 rpm [T n400 ] 4,40 Nm Nenndrehzahl @ 400 V AC [ω n400 ] 5000 rpm [T n480 ] 4,30 Nm Nenndrehzahl @ 480 V AC [ω n480 ] 5700,00 rpm Stillstandsstrom")
14 2.1. Achse: X-Axis AM8551-0G Servomotor, 400 V AC (max. 480 V AC), M 0 =4,89Nm, I 0 =4,75A, n n = 5000 min-1, Glatte Welle, OCT 18 Bit Multiturn, ohne Haltebremse Nominal Data Nominal Data Stillstandsdrehmoment [T 0 ] 4,89 Nm Max. Drehmoment [T max ] 17,80 Nm 115 V AC 230 V AC 400 V AC 480 V AC [T n115 ] 4,80 Nm 115 V AC [ω n115 ] 1200 rpm [T n230 ] 4,65 Nm 230 V AC [ω n230 ] 2700 rpm [T n400 ] 4,40 Nm 400 V AC [ω n400 ] 5000 rpm [T n480 ] 4,30 Nm 480 V AC [ω n480 ] 5700,00 rpm Stillstandsstrom [I 0 ] 4,75 A Spitzenstrom [I max ] 20,90 A Drehmomentkonstante [K e ] 1,03 Nm/A Spannungskonstante [K v ] 73,00 mv/rpm Polpaarzahl [n p ] 4 Rotorträgheitsmoment [I] 9,48 kgcm² Motorlänge [Y] 216,50 mm Application Data Application Data Effektives Drehmoment [T eff ] 2,33 Nm Max. Drehmoment [T max ] 8,46 Nm Durchschnittsgeschwindigke [ω avg ] 1200,00 rpm Max. Geschwindigkeit [ω max ] 3937,50 rpm Durchschnittsleistung [P avg ] 269,79 W Max. Leistung [P max ] 2506,35 W Durchschnittsmassenträghei [λ avg ] 4,54 Max. Massenträgheitsverhältnis [λ max ] 4,54 Dokumentation Step Modell Seite 14/38
15 2.1. Achse: X-Axis 400 V AC S1 Kurve 400 V AC Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 15/38
16 2.1. Achse: X-Axis AX8108-0x Einachs-Modul 8A, OCT-fähig Nennwerte Nennwerte Anzahl Kanäle 1 Nennausgangsstrom 8 A Maximaler Ausgangsstrom 20 A Dokumentation Step Modell EPLAN-Makros Seite 16/38
17 2.1. Achse: X-Axis Spannungsgrenzkurve S1 Kurve Motor Nennstrom Regler Maximalstrom Regler Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 17/38
18 2.1. Achse: X-Axis Not-Halt Betrachtung Emergency brake Applikationskennwerte Not-Halt Bremsdrehmoment Maximale lastseitige Bremsdistanz Antriebswelle [T b ] 2 Nm [θ bshaft ] 66,15 rad Applikationskennwerte Maximale lastseitige Bremsdistanz Maximale motorseitige Bremsdistanz [x b ] 2105,50 mm [θ bmot ] 463,02 rad Bremszeit [t b ] 0,75 s Maximale Bremsenergie [E b ] 308,68 J Seite 18/38
![2.2. Achse: Y-Axis Mechanische Parameter Mechanische Parameter Teilkreisdurchmesser Ritzel [ d p ] 63,66 mm](/docs-images/78/77118810/images/19-0.jpg "Massenträgheit Ritzel [I P ] 10 kgcm² Lastmasse [m L ] 100 kg Reibungskoeffizient [μ] 0,10 Wirkungsgrad [η] 0,90")
19 2.2. Achse: Y-Axis Mechanische Parameter Mechanische Parameter Teilkreisdurchmesser Ritzel [ d p ] 63,66 mm Massenträgheit Ritzel [I P ] 10 kgcm² Lastmasse [m L ] 100 kg Reibungskoeffizient [μ] 0,10 Wirkungsgrad [η] 0,90 Seite 19/38
20 2.2. Achse: Y-Axis Seite 20/38
21 2.2. Achse: Y-Axis 1. Abschnitt: TrajectorySection (Stillstand) Dauer 1 s Max. Geschwindigkeit 0 m/s Max. Beschleunigung 0 m/s² Max. Ruck 0 m/s³ 2. Abschnitt: TrajectorySection (Abschnitt nach VDI 2143) Positionierungsmodus Relativ Typ fünfter Ordnung Position 1000 mm Dauer 1 s Max. Geschwindigkeit 1,88 m/s Max. Beschleunigung 5,77 m/s² Max. Ruck 60 m/s³ 3. Abschnitt: TrajectorySection (Stillstand) Dauer 1 s Max. Geschwindigkeit 0 m/s Max. Beschleunigung 0 m/s² Max. Ruck 0 m/s³ 4. Abschnitt: TrajectorySection (Drittel Regel) Positionierungsmodus Relativ Position 1000 mm Dauer 2 s Max. Geschwindigkeit 0,75 m/s Max. Beschleunigung 1,13 m/s² Max. Ruck +unendlich m/s³ Seite 21/38
22 2.2. Achse: Y-Axis 5. Abschnitt: TrajectorySection (Halbe Regel) Positionierungsmodus Absolut Position 0 mm Dauer 3 s Max. Geschwindigkeit 1,33 m/s Max. Beschleunigung 0,89 m/s² Max. Ruck +unendlich m/s³ 6. Abschnitt: TrajectorySection (Stillstand) Dauer 1 s Max. Geschwindigkeit 0 m/s Max. Beschleunigung 0 m/s² Max. Ruck 0 m/s³ Seite 22/38
![2.2. Achse: Y-Axis AG2210-+LP090S-MF1-7-1G1-AM804x Planetengetriebe, M n = 50,00 Nm, M b = 100,00 Nm, Verdrehspiel 8,00 arcmin, i = 7, Passfeder Nennwerte Nennwerte Übersetzung [i] 7 Getriebestufen](/docs-images/78/77118810/images/23-0.jpg "[Z] 1 Wirkungsgrad [η] 0,97 Maximales Ausgangsdrehmoment Nominelle motorseitige Geschwindigkeit Motorseitige Massenträgheit Applikationskennwerte [T 2max ] 100 Nm [ω 1nom ] 3400 rpm [I 1 ] 1,47 kgcm²")
23 2.2. Achse: Y-Axis AG2210-+LP090S-MF1-7-1G1-AM804x Planetengetriebe, M n = 50,00 Nm, M b = 100,00 Nm, Verdrehspiel 8,00 arcmin, i = 7, Passfeder Nennwerte Nennwerte Übersetzung [i] 7 Getriebestufen [Z] 1 Wirkungsgrad [η] 0,97 Maximales Ausgangsdrehmoment Nominelle motorseitige Geschwindigkeit Motorseitige Massenträgheit Applikationskennwerte [T 2max ] 100 Nm [ω 1nom ] 3400 rpm [I 1 ] 1,47 kgcm² Nominelles Ausgangsdrehmoment Not-Halt Ausgangsdrehmoment Maximale motorseitige Geschwindigkeit Applikationskennwerte [T 2n ] 50 Nm [T 2emerg ] 190 Nm [ω 1max ] 6000,00 rpm Effektives Drehmoment [T eff ] 0,91 Nm Max. Drehmoment [T max ] 3,73 Nm Durchschnittsgeschwindigke [ω avg ] 933,33 rpm Max. Geschwindigkeit [ω max ] 3937,50 rpm Durchschnittsleistung [P avg ] 83,43 W Max. Leistung [P max ] 979,42 W Dokumentation Seite 23/38
24 2.2. Achse: Y-Axis S5 Kurve S1 Kurve Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 24/38
25 2.2. Achse: Y-Axis AM8541-0E Servomotor, 400 V AC (max. 480 V AC), M 0 =2,45Nm, I 0 =3,00A, n n = 6000 min-1, Glatte Welle, OCT 18 Bit Multiturn, ohne Haltebremse Nominal Data Nominal Data Stillstandsdrehmoment [T 0 ] 2,45 Nm Max. Drehmoment [T max ] 9,14 Nm 115 V AC 230 V AC 400 V AC 480 V AC [T n115 ] 2,43 Nm 115 V AC [ω n115 ] 1300 rpm [T n230 ] 2,39 Nm 230 V AC [ω n230 ] 3000,00 rpm [T n400 ] 2,31 Nm 400 V AC [ω n400 ] 6000,00 rpm [T n480 ] 2,27 Nm 480 V AC [ω n480 ] 6800 rpm Stillstandsstrom [I 0 ] 3 A Spitzenstrom [I max ] 13,60 A Drehmomentkonstante [K e ] 0,82 Nm/A Spannungskonstante [K v ] 56 mv/rpm Polpaarzahl [n p ] 4 Rotorträgheitsmoment [I] 5,27 kgcm² Motorlänge [Y] 209,50 mm Application Data Application Data Effektives Drehmoment [T eff ] 1,07 Nm Max. Drehmoment [T max ] 4,40 Nm Durchschnittsgeschwindigke [ω avg ] 933,33 rpm Max. Geschwindigkeit [ω max ] 3937,50 rpm Durchschnittsleistung [P avg ] 110,59 W Max. Leistung [P max ] 1323,90 W Durchschnittsmassenträghei [λ avg ] 4,24 Max. Massenträgheitsverhältnis [λ max ] 4,24 Dokumentation Step Modell Seite 25/38
26 2.2. Achse: Y-Axis 400 V AC S1 Kurve 400 V AC Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 26/38
27 2.2. Achse: Y-Axis AX Einachs-Modul 8A, OCT-fähig, TwinSAFE (STO, SS1) Nennwerte Nennwerte Anzahl Kanäle 1 Nennausgangsstrom 8 A Maximaler Ausgangsstrom 20 A Dokumentation Step Modell EPLAN-Makros Seite 27/38
28 2.2. Achse: Y-Axis Spannungsgrenzkurve S1 Kurve Motor Nennstrom Regler Maximalstrom Regler Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 28/38
29 2.2. Achse: Y-Axis Not-Halt Betrachtung Emergency brake Applikationskennwerte Not-Halt Bremsdrehmoment Maximale lastseitige Bremsdistanz Antriebswelle [T b ] 5 Nm [θ bshaft ] 18,48 rad Applikationskennwerte Maximale lastseitige Bremsdistanz Maximale motorseitige Bremsdistanz [x b ] 588,18 mm [θ bmot ] 129,35 rad Bremszeit [t b ] 0,21 s Maximale Bremsenergie [E b ] 215,58 J Seite 29/38
30 2.3. Achse: Z-Axis Mechanische Parameter Mechanische Parameter Gewindesteigung [h] 5 mm Massenträgheit Spindel [I] 1 kgcm² Lastmasse [m L ] 10 kg Reibungskoeffizient [μ] 0,10 Wirkungsgrad [η] 0,90 Gravitation [g] 9,81 m/s² Seite 30/38
31 2.3. Achse: Z-Axis Seite 31/38
32 2.3. Achse: Z-Axis 1. Abschnitt: TrajectorySection (Stillstand) Dauer 0,50 s Max. Geschwindigkeit 0 m/s Max. Beschleunigung 0 m/s² Max. Ruck 0 m/s³ 2. Abschnitt: TrajectorySection (Abschnitt nach VDI 2143) Positionierungsmodus Relativ Typ fünfter Ordnung Position 500 mm Dauer 2,50 s Max. Geschwindigkeit 0,38 m/s Max. Beschleunigung 0,46 m/s² Max. Ruck 1,92 m/s³ 3. Abschnitt: TrajectorySection (Stillstand) Dauer 1 s Max. Geschwindigkeit 0 m/s Max. Beschleunigung 0 m/s² Max. Ruck 0 m/s³ 4. Abschnitt: TrajectorySection (Drittel Regel) Positionierungsmodus Relativ Position 500 mm Dauer 2 s Max. Geschwindigkeit 0,38 m/s Max. Beschleunigung 0,56 m/s² Max. Ruck +unendlich m/s³ Seite 32/38
33 2.3. Achse: Z-Axis 5. Abschnitt: TrajectorySection (Halbe Regel) Positionierungsmodus Absolut Position 0 mm Dauer 3 s Max. Geschwindigkeit 0,67 m/s Max. Beschleunigung 0,44 m/s² Max. Ruck +unendlich m/s³ Seite 33/38
34 2.3. Achse: Z-Axis AM8033-1J Servomotor, 400 V AC (max. 480 V AC), M 0 =3,22Nm, I 0 =6,80A, n n = 9000 min-1, Passfeder, OCT 18 Bit Multiturn, mit Haltebremse Nominal Data Nominal Data Stillstandsdrehmoment [T 0 ] 3,22 Nm Max. Drehmoment [T max ] 17,20 Nm 115 V AC 230 V AC 400 V AC 480 V AC [T n115 ] 3,05 Nm 115 V AC [ω n115 ] 2700 rpm [T n230 ] 2,70 Nm 230 V AC [ω n230 ] 5900,00 rpm [T n400 ] 2,30 Nm 400 V AC [ω n400 ] 9000 rpm [T n480 ] 2,30 Nm 480 V AC [ω n480 ] 9000 rpm Stillstandsstrom [I 0 ] 6,80 A Spitzenstrom [I max ] 39,80 A Drehmomentkonstante [K e ] 0,47 Nm/A Spannungskonstante [K v ] 34 mv/rpm Polpaarzahl [n p ] 4 Rotorträgheitsmoment [I] 1,46 kgcm² Motorlänge [Y] 180 mm Application Data Application Data Effektives Drehmoment [T eff ] 0,15 Nm Max. Drehmoment [T max ] 0,27 Nm Durchschnittsgeschwindigke [ω avg ] 2666,66 rpm Max. Geschwindigkeit [ω max ] 8000 rpm Durchschnittsleistung [P avg ] 37,25 W Max. Leistung [P max ] 175,93 W Durchschnittsmassenträghei [λ avg ] 0,73 Max. Massenträgheitsverhältnis [λ max ] 0,73 Dokumentation Step Modell Seite 34/38
35 2.3. Achse: Z-Axis Choosen Option Feather Key 400 V AC S1 Kurve 400 V AC Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 35/38
36 2.3. Achse: Z-Axis AX Einachs-Modul 8A, OCT-fähig, TwinSAFE (STO, SS1) Nennwerte Nennwerte Anzahl Kanäle 1 Nennausgangsstrom 8 A Maximaler Ausgangsstrom 20 A Dokumentation Step Modell EPLAN-Makros Seite 36/38
37 2.3. Achse: Z-Axis Spannungsgrenzkurve S1 Kurve Motor Nennstrom Regler Maximalstrom Regler Applikationskurve Effektiver Applikationspunkt Seite 37/38
38 2.3. Achse: Z-Axis Not-Halt Betrachtung Emergency brake Applikationskennwerte Not-Halt Bremsdrehmoment Maximale lastseitige Bremsdistanz Antriebswelle [T b ] 2 Nm [θ bshaft ] 138,22 rad Applikationskennwerte Maximale lastseitige Bremsdistanz Maximale motorseitige Bremsdistanz [x b ] 109,99 mm [θ bmot ] 138,22 rad Bremszeit [t b ] 0,11 s Maximale Bremsenergie [E b ] 92,15 J Seite 38/38
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