Technische Dokumentation

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1 Technische Dokumentation Motorhandbuch 3-Phasen-Schrittmotoren Dokument: Ausgabe: V1.00, Berger Lahr GmbH & Co. KG Breslauer Str. 7 D Lahr

2 Wichtige Hinweise Wichtige Hinweise Die hier beschriebenen Antriebssysteme sind allgemein verwendbare Produkte, die dem Stand der Technik entsprechen und so gestaltet sind, dass sie Gefährdungen weitest gehend ausschließen. Trotzdem sind Antriebe und Antriebssteuerungen, die nicht ausdrücklich Funktionen der Sicherheitstechnik erfüllen, nach allgemeiner technischer Auffassung nicht für Anwendungen zugelassen, die Personen durch die Antriebsfunktion gefährden können. Unerwartete oder ungebremste Bewegungen sind ohne zusätzliche Sicherheitseinrichtungen nie vollständig auszuschließen. Deshalb dürfen sich nie Personen im Gefahrenbereich der Antriebe aufhalten, wenn nicht zusätzliche geeignete Schutzeinrichtungen die Personengefährdung ausschließen. Dies gilt sowohl für den Produktionsbetrieb der Maschine, wie auch für alle Wartungs- und Inbetriebnahmearbeiten an Antrieben und Maschine. Die Personensicherheit ist durch das Maschinenkonzept zu gewährleisten. Zur Vermeidung von Sachschäden sind ebenfalls geeignete Vorkehrungen zu treffen. Weitere wichtige Informationen finden Sie im Kapitel Sicherheit. Nicht alle Produktvarianten sind in allen Ländern erhältlich. Die Verfügbarkeit der Produktvarianten entnehmen Sie bitte dem aktuellen Katalog. Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, bleiben vorbehalten. Alle Angaben sind technische Daten und keine zugesicherten Eigenschaften. Die meisten Produktbezeichnungen sind auch ohne besondere Kennzeichnung als Warenzeichen der jeweiligen Inhaber zu betrachten Phasen-Schrittmotoren

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Wichtige Hinweise Inhaltsverzeichnis Schreibkonventionen und Hinweiszeichen Einführung 1.1 Übersicht Optionen, Zubehör und Kabel Typenschlüssel und Typenschild Typenschlüssel Übersicht Typenschild Literaturhinweise Richtlinien und Normen Konformitätserklärung Sicherheit 2.1 Qualifikation des Personals Bestimmungsgemäßer Einsatz Sicherheitshinweise Technische Daten 3.1 Allgemeine Merkmale Umgebungsbedingungen Lebensdauer IP-Schutzart Motorvarianten VRDM 36x Motorspezifische Daten VRDM 36x Wellenbelastung VRDM 36x Typenschlüssel VRDM 36x Maßzeichnung VRDM 36x Kennlinien VRDM 36x VRDM 39x Motorspezifische Daten VRDM 39x Wellenbelastung VRDM 39x Typenschlüssel VRDM 39x Maßzeichnung VRDM 39x Kennlinien VRDM 39x Phasen-Schrittmotoren -3

4 Inhaltsverzeichnis 3.8 VRDM 311x Motorspezifische Daten VRDM 311x Wellenbelastung VRDM 311x Typenschlüssel VRDM 311x Maßzeichnung VRDM 311x Kennlinien VRDM 311x Option Haltebremse Option Encoder Option Getriebe Zuordnung Motor - Getriebe Maßzeichnungen Getriebe Installation 4.1 Vor der Installation Elektromagnetische Verträglichkeit, EMV Mechanische Installation Elektrische Installation Berechnung Steckereinbauraum Anschluss Motor Anschluss Encoder Anschluss Haltebremse Inbetriebnahme 5.1 Inbetriebnahme vorbereiten Inbetriebnahme durchführen Diagnose und Fehlerbehebung 6.1 Mechanische Störungen Elektrische Störungen Zubehör und Ersatzteile 7.1 Zubehör Motorkabel Service, Wartung und Entsorgung 8.1 Serviceadresse Wartung Phasen-Schrittmotoren

5 Inhaltsverzeichnis 9 Glossar 9.1 Einheiten und Umrechnungstabellen Länge Masse Kraft Leistung Rotation Drehmoment Trägheitsmoment Temperatur Leiterquerschnitt Begriffe und Abkürzungen Stichwortverzeichnis 3-Phasen-Schrittmotoren -5

6 Inhaltsverzeichnis -6 3-Phasen-Schrittmotoren

7 Schreibkonventionen und Hinweiszeichen Schreibkonventionen und Hinweiszeichen Arbeitsschritte Wenn Arbeitsschritte nacheinander durchgeführt werden müssen, finden Sie folgende Darstellung: Besondere Voraussetzungen für die nachfolgenden Arbeitsschritte Arbeitsschritt 1 Wichtige Reaktion auf diesen Arbeitsschritt Arbeitsschritt 2 Wenn zu einem Arbeitsschritt eine Reaktion angegeben ist, können Sie daran die korrekte Ausführung des Arbeitsschritts kontrollieren. Wenn nicht anders angegeben, sind die einzelnen Handlungsschritte in der angegebenen Reihenfolge auszuführen. Aufzählungen Aufzählungen sind zum Beispiel alphanumerisch oder nach der Priorität sortiert. Aufzählungen sind wie folgt aufgebaut: Aufzählungspunkt 1 Aufzählungspunkt 2 Unterpunkt zu 2 Unterpunkt zu 2 Aufzählungspunkt 3 Arbeitserleichterung Information zur Arbeitserleichterung finden Sie bei diesem Symbol: Hier erhalten Sie zusätzliche Informationen zur Erleichterung der Arbeit. Eine Erläuterung der Sicherheitshinweise finden Sie im Kapitel Sicherheit. 3-Phasen-Schrittmotoren -7

8 Schreibkonventionen und Hinweiszeichen -8 3-Phasen-Schrittmotoren

9 Einführung 1 Einführung 1.1 Übersicht Merkmale Motordaten Die 3-Phasen-Schrittmotoren sind äußerst robuste, wartungsfreie Antriebe. Sie führen präzise schrittweise Bewegungen aus, die von einer Positioniersteuerung vorgegeben werden. Die 3-Phasen-Schrittmotoren lassen sich in Abhängigkeit von der Ansteuerelektronik mit sehr hohen Auflösungen betreiben. Optionen wie Drehüberwachung und Haltebremse sowie robuste, spielarme Planetengetriebe erweitern die Anwendungsmöglichkeiten. Die 3-Phasen-Schrittmotoren sind: Stark, durch die optimierte Innengeometrie des Motors wurde eine hohe Leistungsdichte erreicht; d.h. bis zu 50% mehr Drehmoment gegenüber herkömmlichen Schrittmotoren in vergleichbarer Baugröße. Leise, durch die Sinus-Kommutierung der Antriebsverstärker und dem speziellen mechanischen Aufbau ergibt sich ein sehr leise und nahezu resonanzfrei laufender Schrittmotor. Variationsfähig, durch ein flexibles Baukastensystem und ein modernes Variantenmanagement können innerhalb kurzer Zeit vielfältige Motorvarianten gefertigt und geliefert werden. Baugröße Motortyp VRDM 36x VRDM 39x VRDM 311x Nennmoment M N Nm 0,45-1,50 2,00-6,00 12,00-16,50 Haltemoment M H Nm 0,51-1,70 2,26-6,78 13,56-18,65 Schritte pro Umdrehung 1) 200 / 400 / 500 / 1000 / 2000 / 4000 / 5000 / Schrittwinkel α 1,8 / 0,9 / 0,72 / 0,36 / 0,18 / 0,09 / 0,072 / 0,036 Motorphasenstrom I N A 0,9-5,8 1,75-5,8 4,1-4,75 Nennspannung Zwischenkreis U N V DC 24/35, 130, /35, 130, ) abhängig von der Ansteuerung 3-Phasen-Schrittmotoren 1-1

10 Einführung 1.2 Optionen, Zubehör und Kabel Die Motoren gibt es optional mit: Encoder Haltebremse PLE- oder PLS-Getriebe abgewinkelten und drehbaren Steckanschlüsse verschiedenen Schutzarten Die Optionen finden Sie bei den Technischen Daten der jeweiligen Motorenbeschreibungen. Als Zubehör sind lieferbar: Ansteuerung für Haltebremse Kabel Genau auf die Antriebssysteme ausgelegte fertig konfektionierte Motorund Gebersystemkabel in verschiedenen Längen sorgen für die perfekte Verbindung von Motor und Endstufe Phasen-Schrittmotoren

11 Einführung 1.3 Typenschlüssel und Typenschild Typenschlüssel Übersicht Im folgenden wird exemplarisch der Typenschlüssel erklärt. Im Kapitel "Technische Daten" ist der Typenschlüssel für jede Motorbaugröße komplett dargestellt. Beispiel: VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Phasenzahl VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Baugröße (Flansch) VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Baulänge VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Polpaarzahl VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B B OOO Rotor VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Maximale Spannung VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B B OOO Anschlussvariante (Motor / VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Encoder) Positionserfassung VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Haltebremse VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Schutzart VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Getriebetyp VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Getriebeübersetzung VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Wellendurchmesser VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Wellenausführung Motor VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Zentrierbund VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Zweite Welle VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Anschlussrichtung VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Motorstecker Anschlussrichtung VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Encoderstecker Litzenausgang VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Litzenlänge VRDM 3 X X / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 3-Phasen-Schrittmotoren 1-3

12 made in Germany by Einführung Typenschild Das Typenschild zeigt die wichtigsten Daten des Motors. 1 2 VRDM3910/50LWC EB M N 4Nm PLE 80 5:1 l N 2 Arms Brake 6 Nm Umax 230 VAC 24VDC K e 150,0 Vrms/1000rpm 22 W IP41 Insulation class F VPWM, VT, Inverter-duty Motor DOM Ser.No Bild 1.1 Typenschild (1) Motortyp, siehe Typenschlüssel (2) Nennmoment bei Stillstand Phasenstrom bei Stillstand Maximale Versorgungsspannung Spannungskonstante (3) variable PWM variables Drehmoment Motor nur für Umrichterbetrieb (4) Bestellnummer (5) CE-Zeichen (6) Seriennummer (7) Herstellername und Logo (8) Getriebetyp und Übersetzung (9) Haltemoment der Haltebremse Nennspannung der Haltebremse Leistungsaufnahme der Haltebremse (10) Schutzart (11) Wärmeklasse (155) (12) cur-zeichen (13) Herstellungsdatum (14) Barcode Phasen-Schrittmotoren

13 Einführung 1.4 Literaturhinweise Rummich, Erich: Elektrische Schrittmotoren und Antriebe. ISBN: , Expert-Verlag, Renningen Kreuth, Hans-Peter: Schrittmotoren. ISBN: , Oldenbourg Verlag, München Vogel, Johannes: Elektrische Antriebstechnik. ISBN: , Hüthig Verlag Heidelberg Riefenstahl, Ulrich: Elektrische Antriebstechnik - Leitfaden der Elektrotechnik. ISBN: , B.G. Teubner Stuttgart, Leipzig 1.5 Richtlinien und Normen CE-Kennzeichnung EG-Richtlinie Maschinen EG-Richtlinie EMV EG-Richtlinie Niederspannung Die EG-Richtlinien formulieren die Mindestanforderungen, insbesondere die Sicherheitsanforderungen an ein Produkt, und müssen von allen Herstellern und Händlern beachtet werden, die das Produkt in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union (EU) auf den Markt bringen. Die EG-Richtlinien beschreiben die wesentlichen Anforderungen an ein Produkt. Die technischen Details sind in den harmonisierten Normen festgelegt, für Deutschland umgesetzt in den DIN-EN-Normen. Liegt noch keine EN-Norm für einen Produktbereich vor, gelten die bestehenden technischen Normen und Vorschriften. Mit der Konformitätserklärung und der CE-Kennzeichnung des Produkts bescheinigt der Hersteller, dass sein Produkt den Anforderungen der relevanten EG-Richtlinien entspricht. Die hier beschriebenen Antriebssysteme können weltweit eingesetzt werden. Die hier beschriebenen Antriebssysteme sind im Sinne der EG-Richtlinie Maschinen (98/37/EG) keine Maschine, sondern Komponenten zum Einbau in Maschinen. Sie haben keine zweckgerichteten, beweglichen Teile. Sie können aber Bestandteil einer Maschine oder Anlage sein. Die Konformität des Gesamtsystems gemäß der Maschinenrichtlinie ist durch den Hersteller mit der CE-Kennzeichnung zu bescheinigen. Die EG-Richtlinien Elektromagnetische Verträglichkeit (89/336/EWG) gilt für Produkte, die elektromagnetische Störungen verursachen können oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann. Die Übereinstimmung mit der EMV-Richtlinie darf für die Antriebssysteme erst nach korrektem Einbau in die Maschine vermutet werden. Die im Kapitel Installation beschriebenen Angaben zur Sicherstellung der EMV müssen beachtet werden, damit die EMV-Sicherheit des Antriebssystems in der Maschine oder Anlage gewährleistet ist und das Produkt in Betrieb genommen werden darf. Die EG-Richtlinie Niederspannung (73/23/EWG) stellt Sicherheitsanforderungen für elektrische Betriebsmittel zum Schutz vor Gefahren auf, die von solchen Geräten ausgehen können und die durch äußere Einwirkung entstehen können. Die hier beschriebenen Antriebssysteme sind gemäß der Niederspannungs-Richtlinie mit der Norm EN konform. 3-Phasen-Schrittmotoren 1-5

14 Einführung Normen für den sicheren Betrieb der Antriebssysteme Normen für Begriffe und mechanische Anschlüsse EN 50178: Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln EN ff: Drehende elektrische Maschinen EN 60664: Isolationskoordination UL1004: Motorklassifizierung nach UL DIN 42021: Schrittmotoren Begriffe, Formelzeichen, Einheiten und Kennlinien DIN 332-1: Zentrierbohrung DIN 6885: Passfedern, Nuten DIN 6888: Scheibenfedern EN 50347: Standardisierte Abmessungen, Zentrierdurchmesser, Lochkreis, Befestigungsschrauben Phasen-Schrittmotoren

15 Einführung 1.6 Konformitätserklärung EG-Konformitätserklärung Jahr 2005 BERGER LAHR GmbH & Co.KG Breslauer Str. 7 D Lahr gemäß EG-Richtlinie Niederspannung 73/23/EG, geändert durch die CE-Kennzeichnungsrichtlinie 93/68/EG gemäß EG-Richtlinie Maschinen 98/37/EG gemäß EG-Richtlinie EMV 2004/108/EG Hiermit erklären wir, dass die nachstehend bezeichneten Produkte in ihrer Konzipierung und Bauart sowie in der von uns in Verkehr gebrachten Ausführung den Anforderungen der angeführten EG-Richtlinien entsprechen. Bei einer mit uns nicht abgestimmten Änderung der Produkte verliert diese Erklärung ihre Gültigkeit. Benennung: Typ: Erzeugnisnummer: 3-Phasen-Schrittmotor VRDM3xxxx/50xxx 0x5xx2xxxxxxx Angewendete harmonisierte Normen, insbesondere: EN :2005 EN :2001 EN :2003 Wärmeklasse 155 (F) Schutzart gemäß Produktdokumentation Isolationssystem Angewendete nationale Normen und technische Spezifikationen, insbesondere: UL 1004 Produktdokumentation Firmenstempel: Datum/ Unterschrift: 26. Oktober 2005 i. V. Name/ Abteilung: Wolfgang Brandstätter/R & D Drive Systems 3-Phasen-Schrittmotoren 1-7

16 Einführung Phasen-Schrittmotoren

17 Sicherheit 2 Sicherheit 2.1 Qualifikation des Personals Die Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung darf nur von ausgebildeten Elektro- und Steuerungsfachkräften vorgenommen werden. Diese Fachkräften müssen den Inhalt aller technischen Dokumentationen zu diesem Produkt kennen und damit vertraut sein. Aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen müssen die Fachkräfte in der Lage sein, Gefahren zu erkennen und zu vermeiden. Den Fachkräften müssen die gängigen Normen, Bestimmungen und Unfallverhütungsvorschriften bekannt sein, die bei der Installation, Bedienung und Wartung des Produkts beachtet werden müssen. 2.2 Bestimmungsgemäßer Einsatz Die hier beschriebenen Antriebssysteme sind allgemein verwendbare Produkte, die dem Stand der Technik entsprechen und so gestaltet sind, dass sie Gefährdungen weitest gehend ausschließen. Trotzdem sind Antriebe und Antriebssteuerungen, die nicht ausdrücklich Funktionen der Sicherheitstechnik erfüllen, nach allgemeiner technischer Auffassung nicht für Anwendungen zugelassen, die Personen durch die Antriebsfunktion gefährden können. Unerwartete oder ungebremste Bewegungen sind ohne zusätzliche Sicherheitseinrichtungen nie vollständig auszuschließen. Deshalb dürfen sich nie Personen im Gefahrenbereich der Antriebe aufhalten, wenn nicht zusätzliche geeignete Schutzeinrichtungen die Personengefährdung ausschließen. Dies gilt sowohl für den Produktionsbetrieb der Maschine, wie auch für alle Wartungs- und Inbetriebnahmearbeiten an Antrieben und Maschine. Die Personensicherheit ist durch das Maschinenkonzept zu gewährleisten. Zur Vermeidung von Sachschäden sind ebenfalls geeignete Vorkehrungen zu treffen. In der beschriebenen Systemkonfiguration dürfen die Antriebssysteme nur im Industriebereich und nur mit festem Anschluss eingesetzt werden. Dabei sind jederzeit die gültigen Sicherheitsvorschriften sowie die spezifizierten Randbedingungen, wie Umgebungsbedingungen und angegebene Technische Daten, einzuhalten. Erst nachdem die Montage gemäß den EMV-Bestimmungen und den Angaben in diesem Handbuch durchgeführt wurde, dürfen die Antriebssysteme in Betrieb genommen und betrieben werden. Beschädigte Antriebssysteme dürfen weder montiert noch in Betrieb genommen werden, um Personen- und Sachschäden zu vermeiden. Änderungen und Modifikationen der Antriebssysteme sind nicht zulässig und führen zum Erlöschen jeglicher Gewährleistung und Haftung. 3-Phasen-Schrittmotoren 2-1

18 Sicherheit Der Betrieb des Antriebssystems darf nur mit den spezifizierten Kabeln und zugelassenem Zubehör erfolgen. Verwenden Sie generell nur Original-Zubehör und -Ersatzteile. Die Antriebssysteme dürfen nicht in explosionsgefährdeter Umgebung (Ex-Bereich) eigesetzt werden. 2.3 Sicherheitshinweise $ GEFAHR Elektrischer Schlag, Brand oder Explosion Arbeiten an und mit diesem Antriebssystem dürfen nur von Fachkräften vorgenommen werden, die auch den Inhalt dieses Handbuches und der zugehörigen weitereren Handbücher kennen und verstehen. Vor Arbeiten am Antriebssystem: Alle Anschlüsse spannungsfrei schalten. Schalter kennzeichnen NICHT EINSCHALTEN und gegen Wiedereinschalten sichern. Entladung DC-Bus Kondensatoren abwarten (siehe Bedienungsanleitung der Endstufe). Spannungsfreiheit überprüfen. DC-Bus nicht kurzschließen oder ungeschützte Teile oder Schrauben der Klemmen unter Spannung berühren. Installieren Sie alle Abdeckungen und schließen Sie die Türen der Gehäuse bevor Sie Spannung anlegen. Der Motor erzeugt Spannung wenn die Welle gedreht wird. Sichern Sie die Motorwelle gegen Fremdantrieb bevor Sie Arbeiten am Antriebssystem vornehmen. Wechselspannungen könne im Motorkabel auf unbenutzte Adern überkoppeln. Isolieren Sie unbenutzte Adern an beiden Enden des Motorkabels. Der Anlagenhersteller ist verantwortlich für die Einhaltung aller geltenden Vorschriften hinsichtlich Erdung des Antriebssystems. Ergänzen Sie die Erdung über das Motorkabel durch eine zusätzliche Erdung am Motorgehäuse. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen führt zu Tod oder schweren Verletzungen Phasen-Schrittmotoren

19 Technische Daten 3 Technische Daten Auf den folgenden Seiten finden Sie Informationen zur Motorenfamilie sowie eine zugehörige Getriebeübersicht. 3.1 Allgemeine Merkmale Maximale Aufpresskraft Die Motoren der Baureihe sind 3-Phasen-Schrittmotoren. Sie zeichnen sich aus durch: hohe Leistungsdichte integrierte thermische Wicklungsüberwachung nach den EN-Anforderungen für "Sichere Trennung" Prüfspannung nach EN (IEC ) Wärmeklasse 155 (F) nach EN (IEC ) Schwinggrößenstufe A nach EN (IEC ) Wellenschlag- und Planlaufgenauigkeit nach EN (IEC ) Farbe: schwarz RAL 9005 Die maximale Aufpresskraft bezieht sich auf die Tragsicherheit des Lagers. Durch das Verwenden von Montagepaste (z.b. Klüberpaste 46 MR 401) auf Welle und Abtriebselement wird das Aufpressen vereinfacht. Falls die Abtriebswelle ein Gewinde hat, empfehlen wir dieses zum Aufpressen des Abtriebselements zu verwenden. Dadurch wirkt auf das Lager keine Axialkraft. Alternativ kann das Antriebselement auch aufgeschrumpft, geklemmt oder verklebt werden. Beachten Sie folgende Punkte: Ein kundenseitiges öffnen des Motors, ist unzulässig, da der Motor bei diesem Vorgang teilweise entmagnetisiert wird und somit an Leistung verliert. Bei Motoren mit Klemmkasten darf der Deckel nur zum anschließen der Klemmen geöffnet werden! Radiale und axiale Grenzlasten dürfen nicht gleichzeitig aufgebracht werden. Falls Bauteile auf die Wellenenden aufgepresst werden, muss die Welle abgestützt werden. Beachten Sie die Sicherheitshinweise! 3-Phasen-Schrittmotoren 3-1

20 Technische Daten 3.2 Umgebungsbedingungen Umwelteinflüsse: Umgebungsklima Transport und Lagerung Die Motoren sollen während des Transports und der Lagerung in trockener, staub- und schwingungsfreier Umgebung sein. Die Lager- und Transporttemperatur darf sich nur in dem unten angegebenen Bereich bewegen, im Zweifelsfall muss der Aufbewahrungsort klimatisiert werden. Die Lagerzeit wird im wesentlichen durch die Haltbarkeit der Schmierstoffe in den Lagern bestimmt und sollte unter 36 Monaten liegen. Empfehlenswert ist ein gelegentliches Betreiben der Antriebslösung, dadurch wird die Betriebsfähigkeit erhalten. Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur Betrieb C Aufstellhöhe ohne Leistungsreduzierung m < 1000 ü. NN Transport- und Lagerungstemperatur C Relative Luftfeuchtigkeit % 75 (im Jahresmittel), 95 (an 30 Tagen, nicht betauend) Schwinggrößenstufe im Betrieb gemäß A EN Dauerschocken gemäß DIN EN Zahl der Schocks pro Richtung 100 Spitzenbeschleunigung m/s 2 20 Schutzart nach EN Gesamt außer Wellendurchführung IP56 Wellendurchführung ohne Wellendichtring IP41 Wärmeklasse nach EN (F) Wellenschlag- und Planlaufgenauigkeit [nach EN (IEC )] Maximale Drehbeschleunigung rad/s Lebensdauer Die Lebensdauer der Motoren ist bei technisch korrektem Einsatz im wesentlichen durch die Lagerlebensdauer begrenzt. Folgende Betriebsbedingungen können die Lebensdauer zum Teil erheblich einschränken: Aufstellhöhe größer als 1000 m über NN Betriebstemperaturen dauernd größer als 80 C Schwenkwinkel kleiner als 100 Betrieb mit sehr hohen Drehbeschleunigungen Betrieb unter Schwingbelastung größer 20 m/s 2 Hohe Zyklusfrequenzen Trockenlauf der Dichtringe Benetzung des Antriebs mit aggressiven Medien Betauung und Vereisung von Funktionsteilen Überschreitung der zulässigen Wellenbelastung Phasen-Schrittmotoren

21 Technische Daten 3.4 IP-Schutzart Die Motoren haben folgende IP-Schutzarten nach EN : Pos. Schutzart 1 Motorfront PLE-Getriebe IP 54 PLS-Getriebe IP 65 Wellendurchführung IP 41, IP 56 1) 2 Motoranschluss Litzen IP 41 Klemmkasten, Stecker IP 56 3 Motorrückseite 2. Wellenende IP 41 Haltebremse, Encoder IP 56 1) optional bei VRDM 39x und VRDM 311x Übersicht IP-Schutzarten Die Motoren können optional auch mit einem Radialwellendichtring ausgestattet werden und erreichen damit die Schutzklasse IP56. Dadurch wird aber die Maximaldrehzahl auf /min begrenzt. Bei Einbaulage IM V3 (Antriebswelle vertikal, Wellenende nach oben) ist nur Schutzklasse IP41 gewährleistet. Die Schutzart des Antriebs wird von der schwächsten Komponente bestimmt. Beachten Sie folgende Punkte: Der Radialwellendichtring ist initialgeschmiert. Trockenlauf der Dichtungen erhöht die Reibung und vermindert die Lebensdauer der Dichtringe deutlich! Erste Ziffer Zweite Ziffer Fremdkörperschutz Wasserschutz 0 kein Schutz 0 kein Schutz 1 Fremdkörper > 50mm 1 senkrecht fallendes Tropfwasser 2 Fremdkörper >12mm 2 schräg fallendes Tropfwasser (75-90 ) 3 Fremdkörper > 2.5mm 3 Sprühwasser 4 Fremdkörper > 1mm 4 Spritzwasser 5 Staubgeschützt 5 Strahlwasser 6 Staubdicht 6 schwere See 7 Eintauchen 8 Untertauchen 3-Phasen-Schrittmotoren 3-3

22 Technische Daten 3.5 Motorvarianten Motor VRDM 36x VRDM 39x VRDM 311x Getriebe Welle [mm] 3:1 5:1 8:1 3:1 5:1 8:1 3:1 5:1 8:1 Zentrierbund [mm] Motortyp Motoranschluss Optionen Baugröße Baulänge Wicklung D = 6,35 D = 38, H Litzen 1) 6 H ; N D = 8 D = 38, H ; N ; W D = 9,5 D = 12 D = 60 D = 73 D = 14 D = 60 D = H ; N ; W Klemmkasten 2) Stecker H ; N ; W Litzen 1) Klemmkasten 2) Stecker D = 19 D = W Klemmkasten 2) Stecker 1) Litzenaustritt bei 2. Wellenende nur seitlich 2) Klemmleiste innerhalb des Motors; gedichtet mit einer Kabel-Verschraubung; EMV geprüft 3) nur ein Merkmal auswählbar; entweder 2. Wellenende oder Haltebremse 4) nur bei Motoren mit Steckervariante (zusätzlich sind 2. Wellenende oder Haltebremse möglich) 2. Wellenende 3) Haltebremse 3) Encoder 4) 2. Wellenende 3) Haltebremse 3) Encoder 4) 2. Wellenende 3) Haltebremse 3) Encoder 4) Phasen-Schrittmotoren

23 Technische Daten 3.6 VRDM 36x Motorspezifische Daten VRDM 36x Die Schrittmotoren der Baureihe VRDM 36x werden in den Varianten VRDM 364, VRDM 366 und VRDM 368 gebaut. Die Kantenlänge des Flanschs beträgt 57,2 mm. Die Begriffe und Formelzeichen in den folgenden Tabellen entsprechen der DIN Teil 2. Motortyp VRDM 364 VRDM 366 VRDM 368 Wicklung H H N H N W Max. Versorgungsspannung U max V AC Max. Spannung gegen PE V AC Nennspannung Zwischenkreis U N V DC 24 / / / Nennmoment M N Nm 0,45 0,90 0,90 1,50 1,50 1,50 Haltemoment M H Nm 0,51 1,02 1,02 1,70 1,70 1,70 Rotorträgheitsmoment J R kgcm² 0,1 0,22 0,22 0,38 0,38 0,38 Schritte pro Umdrehung 1) 200 / 400 / 500 / 1000 / 2000 / 4000 / 5000 / Schrittwinkel α 1,8 / 0,9 / 0,72 / 0,36 / 0,18 / 0,09 / 0,072 / 0,036 Systematische Winkeltoleranz α 2) s ±6 ±6 ±6 ±6 ±6 ±6 Max. Startfrequenz f Aom khz 8,5 8,0 8,5 6,0 8,5 8,5 Motorphasenstrom I N A rms 5,2 5,8 1,6 5,8 1,9 0,9 Wicklungswiderstand R W Ω 0,42 0,46 3,3 0,7 4,8 25 Stromanstiegszeitkonstante t ms 2,1 3,3 3,3 4,6 4,6 4,6 Masse m 3) kg 1,3 1,6 1,6 2,0 2,0 2,0 1) abhängig von der Ansteuerung 2) Gemessen bei 1000 Schritten/Umdrehung, Einheit: Winkelminuten 3) Masse der Motorausführung mit Kabelverschraubung bzw. Stecker 3-Phasen-Schrittmotoren 3-5

24 Technische Daten Wellenbelastung VRDM 36x F R1 F R2 F A1 F A2 X Y Es gelten folgende Randbedingungen: Drehzahl n = 600 1/min Umgebungstemperatur = 40 C (ca. 80 C Lagertemperatur) 100% ED bei Nenndrehmoment Bei Einhaltung dieser Randbedingungen dürfen maximal die in der folgenden Tabelle angegebenen Kräfte auf die Welle einwirken, jedoch nicht gleichzeitig: Motortyp VRDM 364 VRDM 366 VRDM 368 1) Max. Radialkraft 1. Wellenende F R1 N Max. Radialkraft 2. Wellenende (optional) F 1) R2 N 25 / 40 2) 25 / 40 2) 25 / 40 2) Max. Axialkraft Zug F A1 N Max. Axialkraft Druck F A2 N 8,4 8,4 8,4 Nominale Lagerlebensdauer L 3) 10h h ) Angriffspunkt der Radialkraft: X = Y = 10mm Abstand zum Flansch 2) 1. Wert: Motoren mit Klemmkasten, Stecker oder Encoder; 2. Wert: Motoren mit Litzen 3) Betriebsstunden bei 10 % Ausfallwahrscheinlichkeit Phasen-Schrittmotoren

25 Technische Daten Typenschlüssel VRDM 36x Beispiel: VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Phasenzahl VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 3 Baugröße (Flansch) VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 6 = 57,2 mm Baulänge 4 = 42 mm 6 = 56 mm 8 = 79 mm VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Polpaarzahl 50 Rotor L = laminiertes Rotorblech Maximale Spannung H = 25 V AC (35 V DC ) N = 92 V AC (130 V DC ) W = 230 V AC (325 V DC ) Anschlussvariante (Motor / Encoder) A = Litzen B = Klemmkasten C = Stecker Positionserfassung E = Encoder (1000 Inkr. / Umdr.) O = ohne Encoder Haltebremse B = Bremse O = ohne Bremse Schutzart IP41 Getriebetyp O = ohne Getriebe 1 = PLE 40 2 = PLE 60 A = PLS 70 Getriebeübersetzung O = ohne Getriebe 3 = 3:1 5 = 5:1 8 = 8:1 Wellendurchmesser D6 = 6,35 mm D8 = 8 mm DO = Motor mit Getriebe VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B B OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B B OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Wellenausführung vorne VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO O = glatte Welle oder mit Getriebe Zentrierbund 38 = 38,10 mm 00 = Motor mit Getriebe VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Zweite Welle: O = ohne 2 = mit VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 3-Phasen-Schrittmotoren 3-7

26 Technische Daten Beispiel: VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Anschlussrichtung Motorstecker O = ohne, L = links, R = rechts B = hinten, F = vorne, S = gerade Anschlussrichtung Encoderstecker O = ohne, L = links, R = rechts B = hinten, F = vorne, S = gerade Litzenausgang O = ohne S = seitlich B = hinten Litzenlänge OOO = keine XXX = XXX mm (max. 400) VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Phasen-Schrittmotoren

27 Technische Daten Maßzeichnung VRDM 36x Für die folgenden Maßzeichnungen gilt: (1) Motor mit Haltebremse L D VRDM ,35 VRDM ,35 VRDM Ø 38,1 ±0,025 Ø D -0, L ±0, Ø 8 ±0,013 57,2 47,2 Ø 5,2 22 1,6 R5 7,7 Bild 3.1 Maßzeichnung VRDM 36x in Litzenausführung Ø38,1 ±0,025 Ø D -0, L ±0, Ø8-0,013 57,2 47,2 Ø5,2 1,6 R5 M20 x 1,5 Ø9 - Ø13 L ±0,5 21, Bild 3.2 Ø51 Maßzeichnung VRDM 36x in Klemmenausführung 3-Phasen-Schrittmotoren 3-9

28 Technische Daten Ø38,1 ±0,025 Ø D -0, L ±0, ,5 0 Ø 8-0,013 57,2 47,2 Ø 5,2 1,6 R5 L ±0, Ø 51 1 Bild 3.3 Maßzeichnung VRDM 36x in Steckerausführung ohne Encoder Ø 38,1 ±0,025 Ø D -0, L ±0, , Ø8-0,013 57,2 47,2 Ø5,1 1,6 R5 L ±0, Ø Bild 3.4 Maßzeichnung VRDM 36x in Steckerausführung mit Encoder Phasen-Schrittmotoren

29 Technische Daten Kennlinien VRDM 36x Kennlinien VRDM 364 VRDM 364 / 50L H M[Nm] 0,6 1 0,45 24 V DC 0, V DC 0,15 0 0, f s [Hz] J [kg cm²] n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment 3-Phasen-Schrittmotoren 3-11

30 Technische Daten Kennlinien VRDM 366 VRDM 366 / 50L H VRDM 366 / 50L N M[Nm] 1,2 1 M[Nm] 1,2 0,9 24 V DC 0,9 1 0, V DC 0,6 2 0,3 0,3 0 0, f s [Hz] 0 0, f s [Hz] J [kg cm²] 4 n [1/min] [kg cm²] 4 n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment Phasen-Schrittmotoren

31 Technische Daten Kennlinien VRDM 368 VRDM 368 / 50L H VRDM 368 / 50L N + W M[Nm] 1,6 1 M[Nm] 1,6 1 1,2 24 V DC 35 V DC 1,2 0,8 0, ,4 0,4 0 0, f s [Hz] 0 0, f s [Hz] J [kg cm²] n [1/min] J [kg cm²] n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment 3-Phasen-Schrittmotoren 3-13

32 Technische Daten 3.7 VRDM 39x Motorspezifische Daten VRDM 39x Die Schrittmotoren der Baureihe VRDM 39x werden in den Varianten VRDM 397, VRDM 3910 und VRDM 3913 gebaut. Die Kantenlänge des Flanschs beträgt 85 mm. Die Begriffe und Formelzeichen in den folgenden Tabellen entsprechen der DIN Teil 2. Motortyp VRDM 397 VRDM 3910 VRDM 3913 Wicklung H N W H N W H N W Max. Versorgungsspannung U max V AC Max. Spannung gegen PE V AC Nennspannung Zwischenkreis U N V DC 24 / / / Nennmoment M N Nm 1, , Haltemoment M H Nm 1,92 2,26 2,26 4,18 4,52 4,52 5,65 6,78 6,78 Rotorträgheitsmoment J R kgcm² 1,1 1,1 1,1 2,2 2,2 2,2 3,3 3,3 3,3 Schritte pro Umdrehung 1) 200 / 400 / 500 / 1000 / 2000 / 4000 / 5000 / Schrittwinkel α 1,8 / 0,9 / 0,72 / 0,36 / 0,18 / 0,09 / 0,072 / 0,036 Systematische Winkeltoleranz α 2) s ±6 ±6 ±6 ±6 ±6 ±6 ±6 ±6 ±6 Max. Startfrequenz f Aom khz 4,6 5,3 5,3 4,8 5,3 5,3 4,5 5,3 5,3 Motorphasenstrom I N A rms 5,8 4,4 1,75 5, ,8 5 2,25 Wicklungswiderstand R W Ω 0,35 1 6,5 0,55 1,2 5,8 0,63 1,3 6,5 Stromanstiegszeitkonstante t ms ~7 ~7 ~7 ~9 ~9 ~9 ~10 ~10 ~10 Masse m 3) kg 2,1 2,1 2,1 3,2 3,2 3,2 4,3 4,3 4,3 1) abhängig von der Ansteuerung 2) Gemessen bei 1000 Schritten/Umdrehung, Einheit: Winkelminuten 3) Masse der Motorausführung mit Kabelverschraubung bzw. Stecker Phasen-Schrittmotoren

33 Technische Daten Wellenbelastung VRDM 39x F R1 F R2 F A1 F A2 X Y Es gelten folgende Randbedingungen: Drehzahl n = 600 1/min Umgebungstemperatur = 40 C (ca. 80 C Lagertemperatur) 100% ED bei Nenndrehmoment Bei Einhaltung dieser Randbedingungen dürfen maximal die in der folgenden Tabelle angegebenen Kräfte auf die Welle einwirken, jedoch nicht gleichzeitig: Motortyp VRDM 397 VRDM 3910 VRDM ) Max. Radialkraft 1. Wellenende F R1 N Max. Radialkraft 2. Wellenende (optional) F 1) R2 N 50 / 75 2) 50 / 75 2) 50 / 75 2) Max. Axialkraft Zug F A1 N Max. Axialkraft Druck F A2 N Nominale Lagerlebensdauer L 3) 10h h ) Angriffspunkt der Radialkraft: X = Y = 15mm Abstand zum Flansch 2) 1. Wert: Motoren mit Klemmkasten, Stecker oder Encoder; 2. Wert: Motoren mit Litzen 3) Betriebsstunden bei 10 % Ausfallwahrscheinlichkeit Typenschlüssel VRDM 39x 3-Phasen-Schrittmotoren 3-15

34 Technische Daten Beispiel: VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Phasenzahl VRDM / 50L H C E O IP413 5 DO O OO2 B B O OOO 3 Baugröße (Flansch) VRDM / 50L H C E O IP413 5 DO O OO2 B B O OOO 9 = 85 mm Motorbaulänge 7 = 68 mm 10 = 98 mm 13 = 128 mm VRDM / 50L H C E O IP413 5 DO O OO2 B B O OOO Polpaarzahl 50 Rotor L = laminiertes Rotorblech Maximale Spannung H = 25 V AC (35 V DC ) N = 92 V AC (130 V DC ) W = 230 V AC (325 V DC ) Anschlussvariante (Motor / Encoder) A = Litzen B = Klemmkasten C = Stecker Positionserfassung E = Encoder (1000 Inkr. / Umdr.) O = ohne Encoder Haltebremse B = Bremse O = ohne Bremse Schutzart IP41 IP56 Getriebetyp O = ohne Getriebe 3 = PLE 80 B = PLS 90 Getriebeübersetzung O = ohne Getriebe 3 = 3:1 5 = 5:1 8 = 8:1 Wellendurchmesser D9 = 9,5 mm D2 = 12 mm D4 = 14 mm DO = Motor mit Getriebe VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B B OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B B OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Wellenausführung vorne VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO O = glatte Welle oder mit Getriebe K = Scheibenfeder, DIN 6888 Zentrierbund 60 = 60 mm 73 = 73 mm 00 = Motor mit Getriebe Zweite Welle O = ohne 2 = mit VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Phasen-Schrittmotoren

35 Technische Daten Beispiel: VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Anschlussrichtung Motorstecker O = ohne, L = links, R = rechts B = hinten, F = vorne, S = gerade Anschlussrichtung Encoderstecker O = ohne, L = links, R = rechts B = hinten, F = vorne, S = gerade Litzenausgang O = ohne S = seitlich B = hinten Litzenlänge OOO = keine XXX = XXX mm (max. 400) VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L H C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 3-Phasen-Schrittmotoren 3-17

36 Technische Daten Maßzeichnung VRDM 39x Für die folgenden Maßzeichnungen gilt: (1) Motor mit Haltebremse L D N VRDM ,5 9, VRDM ,5 9, VRDM , DIN 6888 Ø9,5:3 x 5 Ø12:4 x 6,5 Ø14:5 x 6,5 Ø N h8 Ø D h6 12 ±0, ,6 L -0,8 30 ±1,5 10 Ø 14 h Ø6,5 2 R8,2 6,5 Bild 3.5 Maßzeichnung VRDM 39x in Litzenausführung Ø N h8 Ø D h6 DIN 6888 Ø9,5:3 x 5 Ø12:4 x 6,5 Ø14:5 x 6,5 +0,6 30 L -0,8 43 ±0, ±1,5 Ø14 h Ø6,5 2 M20 x 1,5 Ø9 - Ø13 +0,6 l -0, ,5 R8,2 1 Bild 3.6 Maßzeichnung VRDM 39x in Klemmenausführung Phasen-Schrittmotoren

37 Technische Daten Ø N h8 Ø D h6 DIN 6888 Ø9,5: 3 x 5 Ø12: 4 x 6,5 Ø14: 5 x 6,5 +0,6 30 L -0, ±0, ±1,5 22 Ø 14 h Ø6,5 2 R8,2 +0,6 L -0, , Bild 3.7 Maßzeichnung VRDM 39x in Steckerausführung ohne Encoder Ø N h8 Ø D h6 DIN 6888 Ø9,5: 3 x 5 Ø12: 4 x 6,5 Ø14: 5 x 6,5 12 ±0, ,6 L -0, ±1, Ø14 h Ø6,5 2 R8,2 +0,6 L -0, , Bild 3.8 Maßzeichnung VRDM 39x in Steckerausführung mit Encoder 3-Phasen-Schrittmotoren 3-19

38 Technische Daten Kennlinien VRDM 39x Kennlinien VRDM 397 VRDM 397 / 50L H VRDM 397 / 50L N+ W M [Nm] M[Nm] ,5 24 V DC 1, V DC 1 2 0,5 0,5 0 0, f s [Hz] 0 0, f s [Hz] kgcm²] 30 n [1/min] J [kg cm²] 30 n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment Phasen-Schrittmotoren

39 Technische Daten Kennlinien VRDM 3910 VRDM 3910 / 50L H VRDM 3910 / 50L N + W M[Nm] 4 1 M[Nm] V DC V DC , f s [Hz] 0 0, f s [Hz] [kg cm²] 30 n [1/min] J [kg cm²] 30 n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment 3-Phasen-Schrittmotoren 3-21

40 Technische Daten Kennlinien VRDM 3913 VRDM 3913 / 50L H VRDM 3913 / 50 N + W M[Nm] 6 1 M[Nm] 6 1 4,5 24 V DC 4, V DC ,5 1,5 0 0, f s [Hz] 0 0, f s [Hz] J [kg cm²] 30 n [1/min] J [kg cm²] 30 n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment Phasen-Schrittmotoren

41 Technische Daten 3.8 VRDM 311x Motorspezifische Daten VRDM 311x Die Schrittmotoren der Baureihe VRDM 311x werden in den Varianten VRDM und VRDM gebaut. Die Kantenlänge des Flanschs beträgt 110 mm. Die Begriffe und Formelzeichen in den folgenden Tabellen entsprechen der DIN Teil 2. Motortyp VRDM VRDM Wicklung W W Max. Versorgungsspannung U max V AC Max. Spannung gegen PE V AC Nennspannung Zwischenkreis U N V DC Nennmoment M N Nm 12 16,5 Haltemoment M H Nm 13,5 19,7 Rotorträgheitsmoment J R kgcm² 10,5 16 Schritte pro Umdrehung 1) 200 / 400 / 500 / 1000 / 2000 / 4000 / 5000 / Schrittwinkel α 1,8 / 0,9 / 0,72 / 0,36 / 0,18 / 0,09 / 0,072 / 0,036 Systematische Winkeltoleranz α 2) s ±6 ±6 Max. Startfrequenz f Aom khz 4,7 4,7 Motorphasenstrom I N A rms 4,1 4,75 Wicklungswiderstand R W Ω 1,8 1,9 Stromanstiegszeitkonstante t ms ~22 ~22 Masse m 3) kg 8,2 11,2 1) abhängig von der Ansteuerung 2) Gemessen bei 1000 Schritten/Umdrehung, Einheit: Winkelminuten 3) Masse der Motorausführung mit Kabelverschraubung bzw. Stecker 3-Phasen-Schrittmotoren 3-23

42 Technische Daten Wellenbelastung VRDM 311x F R1 F R2 F A1 F A2 X Y Es gelten folgende Randbedingungen: Drehzahl n = 600 1/min Umgebungstemperatur = 40 C (ca. 80 C Lagertemperatur) 100% ED bei Nenndrehmoment Bei Einhaltung dieser Randbedingungen dürfen maximal die in der folgenden Tabelle angegebenen Kräfte auf die Welle einwirken, jedoch nicht gleichzeitig: Motortyp VRDM VRDM ) Max. Radialkraft 1. Wellenende F R1 N Max. Radialkraft 2. Wellenende (optional) F 1) R2 N Max. Axialkraft Zug F A1 N Max. Axialkraft Druck F A2 N Nominale Lagerlebensdauer L 2) 10h h ) Angriffspunkt der Radialkraft: X = Y = 20mm Abstand zum Flansch 2) Betriebsstunden bei 10 % Ausfallwahrscheinlichkeit Typenschlüssel VRDM 311x Phasen-Schrittmotoren

43 Technische Daten Beispiel: VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Phasenzahl VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 3 Baugröße (Flansch) VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 11 = 110 mm Baulänge 17 = 180 mm 22 = 228 mm VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Polpaarzahl 50 Rotor L = laminiertes Rotorblech Maximale Spannung W = 230 V AC (325 V DC ) Anschlussvariante (Motor / Encoder) B = Klemmkasten C = Stecker Positionserfassung E = Encoder (1000 Inkr. / Umdr.) O = ohne Encoder Haltebremse B = Bremse O = ohne Bremse Schutzart IP41 IP56 Getriebetyp O = ohne Getriebe 4 = PLE 120 C = PLS 115 Getriebeübersetzung O = ohne Getriebe 3 = 3:1 5 = 5:1 8 = 8:1 Wellendurchmesser D9 = 19 mm DO = Motor mit Getriebe Wellenausführung vorne O = glatte Welle oder Getriebe K = Passfeder, DIN 6885 Zentrierbund 56 = 56 mm 00 = Motor mit Getriebe Zweite Welle O = ohne 2 = mit Anschlussrichtung Motorstecker O = ohne, L = links, R = rechts B = hinten, F = vorne, S = gerade VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B B OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B B OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM3 1117/ 50L WC E O IP414 5 DO O OO 2 B B O OOO VRDM3 1117/ 50L WC E O IP414 5 DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO 3-Phasen-Schrittmotoren 3-25

44 Technische Daten Beispiel: VRDM / 50 L W C E O IP DO O OO 2 B B O OOO Anschlussrichtung Encoderstecker O = ohne, L = links, R = rechts B = hinten, F = vorne, S = gerade Litzenausgang O = ohne Litzenlänge OOO = keine XXX = XXX mm (max. 400) VRDM3 1117/ 50L WC E O IP414 5 DO O OO2 B B O OOO VRDM3 1117/ 50L WC E O IP414 5 DO O OO2 B B O OOO VRDM3 1117/ 50L WC E O IP414 5 DO O OO2 B B O OOO Phasen-Schrittmotoren

45 Technische Daten Maßzeichnung VRDM 311x Für die folgenden Maßzeichnungen gilt: (1) Motor mit Haltebremse L VRDM VRDM DIN 6885 A 6 x 6 x 25 Ø56 h7 Ø19 j6 40 L ±1 40 ±1, Ø19 h Ø9 3 M 20 x 1,5 Ø9 - Ø13 25 R10,5 Bild 3.9 Maßzeichnung VRDM 311x in Klemmenausführung L ±1 52,7 Ø Phasen-Schrittmotoren 3-27

46 Technische Daten DIN 6885 A 6 x 6 x 25 Ø56 h7 Ø19 j L ±1 40 ±1,50 25 Ø19 h Ø9 3 R10,5 L ±1 52,7 Bild 3.10 Maßzeichnung VRDM 311x in Steckerausführung ohne Encoder Bild 3.11 Maßzeichnung VRDM 311x in Steckerausführung mit Encoder Ø DIN 6885 A 6 x 6 x 25 Ø56 h7 Ø19 j L ±1 40 ±1, Ø19 h Ø9 3 R10,5 L ±1 52,7 Ø Phasen-Schrittmotoren

47 Technische Daten Kennlinien VRDM 311x Kennlinien VRDM VRDM / 50L W M[Nm] , f s [Hz] J [kg cm²] n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment 3-Phasen-Schrittmotoren 3-29

48 Technische Daten Kennlinien VRDM VRDM / 50L W M[Nm] , f s [Hz] J [kg cm²] n [1/min] Messung der Kennlinien mit 1000 Schritten/Umdrehung, Nennspannung U N und Phasenstrom I N (1) Betriebsgrenzmoment (2) Start-Grenzmoment (3) Grenz-Lastträgheitsmoment Phasen-Schrittmotoren

49 Technische Daten 3.9 Option Haltebremse Technische Daten Die Haltebremse ist eine elektromagnetische Federdruckbremse. Sie fixiert die Motorachse nach dem Abschalten des Motorstroms, auch bei Stromausfall und NOT-AUS. Besonders bei Drehmomentbelastungen durch Gewichtskräfte, wie sie beispielsweise bei Vertikalachsen in der Handhabungstechnik auftreten, ist eine Haltebremse erforderlich. Die Beschreibung zur Ansteuerung finden Sie im Kapitel Anschluss Haltebremse. Die Anschlüsse sind sicher von der Motorwicklung getrennt. Haltebremse für Motortyp VRDM 36x VRDM 39x VRDM 311x Nennspannung V Haltemoment Nm Elektrische Anzugsleistung W Trägheitsmoment kgcm² 0,015 0,23 0,65 Zulässige Reibarbeit je Bremsung Q 1) J 6 * * * 10 6 Einschaltzeit (Bremse lüften) ms Ausschaltzeit (Bremse schließen) ms Masse kg ca. 0,5 ca. 1,5 ca. 3 1) Die Wertangaben gelten für Bremsungen pro WARNUNG Verletzungen und Anlagenschaden durch absackende Lasten beim Einschalten! Beim Lüften der Bremse an Schrittmotor-Antrieben mit externen Kräften (Vertikal-Achsen) kann es bei geringer Reibung zum Absacken der Last kommen. Begrenzen Sie die Last in diesen Anwendungen auf maximal 25% des statischen Haltemoments. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. Maximale Bremsleistung Die Antriebsbemessung bei zulässiger Bremsleistung erfolgt nach der Formel: Q = 2 J * n M * 182,4 M Dabei ist: Q = Zulässige Reibarbeit je Bremsung [J], J = Massenträgheitsmoment [kgcm 2 ], n = Drehzahl, M 2 = Nennmoment der Bremse, 2 dec 3-Phasen-Schrittmotoren 3-31

50 Technische Daten Ein- und Ausschaltzeit M dec = Verzögerungsmoment. Die Haltebremse ist ein Produkt der Firma Chr. Mayr GmbH + Co.KG. Verwendet werden die Haltebremsen der Reihe "ROBA- Stop" und "ROBA-Stop-M". Die Unterlagen dazu finden Sie im Internet unter Die Schaltzeiten beziehen sich auf folgende Freilaufschaltung: 24 VDC ZPD 24V ZPD 24V M Phasen-Schrittmotoren

51 Technische Daten 3.10 Option Encoder 3-Phasen-Schrittmotoren können optional mit einem Encoder ausgestattet werden. Dieses Messsystem dient zur Rückmeldung der Lage- Istposition, falls die Leistungsansteuerung mit einer Drehüberwachungselektronik ausgestattet ist. Ein Temperatursensor ist integriert. Die Anschlüsse sind sicher von der Motorwicklung getrennt. Die Drehüberwachung vergleicht die Soll- und Istposition des Motors und meldet Fehler, falls die Differenz eine gewisse Grenze (Schleppfehlergrenze) überschreitet. Damit kann beispielsweise eine mechanische Überlastung des Motors erkannt werden. Der Einsatz eines Encoders ist nur bei Motoren mit Stecker möglich. Zudem kann ein zweites Wellenende oder eine Haltebremse verwendet werden. Technische Daten Auflösung Pulse/Umdr Indexplus Pulse/Umdr. 1 Ausgang RS 422 Signale A; B; I Impulsform Rechteck Versorgungsspannung V 5 ± 5 % max. Stromaufnahme A 0,125 (VRDM 36x) 0,15 (VRDM 39x und 311x) Temperatursensor C (VRDM 39x und 311x) Impulsdiagramm 90 A A B B I Bild 3.12 I Signalverlauf bei Motordrehrichtung in Uhrzeigersinn. t Temperaturüberwachung Bild 3.13 PTC Temperaturüberwachung ENC+5V T_MOT ENC_0V 3-Phasen-Schrittmotoren 3-33

52 Technische Daten 3.11 Option Getriebe Die Schrittmotoren können auch mit angebautem PLE- oder PLS-Getriebe, jeweils mit den Übersetzungsverhältnissen 3:1, 5:1 oder 8:1 geliefert werden. Folgende Tabelle zeigt die empfohlenen Getriebe für die Motoren. Motortyp Getriebetypen VRDM 36x PLE 40 PLE 60 PLS 70 VRDM 39x PLE 80 PLS 90 VRDM 311x PLE 120 PLS 115 Weitere Informationen über die Zuordnung Motor und Getriebe finden Sie ab Seite Haben Sie spezielle Anforderungen, die über das Standardangebot hinausgehen, wenden Sie sich bitte an den technischen Support. PLE Getriebe Wirtschaftliches Präzisionsplanetengetriebe. Die PLE-Planetengetriebeserie ist die Economy-Alternative zur PLS-Planetengetriebeserie. Sie wurde für Anwendungsfälle entwickelt, bei denen ein extrem geringes Verdrehspiel nicht erforderlich ist. geringes Verdrehspiel hohe Abtriebsdrehmomente patentiertes PCS (Präzisionsverbindung) hoher Wirkungsgrad (96%, abhängig von Stufe) 22 Übersetzungen i=3,...,512 geringes Geräusch hohe Qualität (ISO 9001) beliebige Einbaulage einfacher Motoranbau Lebensdauerschmierung Phasen-Schrittmotoren

53 Technische Daten PLS Getriebe Technische Daten PLE Getriebe Hochwertiges spielarmes Planetengetriebe. Die Kundenanforderungen spiegeln sich durch innovative Lösungen in den Produkten wieder. Die Baureihe PLS steht für absolute Präzision und findet sich in nahezu allen Teilbereichen des Maschinenbaus wieder. extrem geringes Verdrehspiel (<3 ) hohe Abtriebsdrehmomente patentiertes NIEC als Option (Druckausgleich) patentiertes PCS (Präzisionsverbindung) hoher Wirkungsgrad (98%, abhängig von der Stufenzahl) gehonte Verzahnung 14 Übersetzungen i = 3,...,100 geringes Geräusch (<65dBA) hohe Qualität (ISO 9001) beliebige Einbaulage einfacher Motoranbau Lebensdauerschmierung PLE-Getriebe allgemein Getriebestufen 1 Lebensdauer 1) [h] Wirkungsgrad bei Volllast [%] 96 Gehäusematerial Aluminium Oberfläche schwarz eloxiert Wellenmaterial C 45 Lagerung Wälzlager Betriebstemperatur 2) [ C] -25 bis +90, kurzzeitig +120 Schutzart 3) IP 54 Schmierung Lebensdauer-Schmierung 1) Lebensdauer bei einer Abtriebswellendrehzahl von 100 1/min und T = 30 C 2) bezogen auf die Gehäuseoberfläche 3) bei Einbaulage IM V3 (Antriebswelle vertikal, Wellenende nach oben) ist nur Schutzklasse IP 41 gewährleistet Baugröße PLE max. Radialkraft 1) 2) [N] max. Axialkraft 1) [N] Verdrehspiel [arcmin] <24 <16 <9 <8 <6 max. Antriebsdrehzahl 1/min empf. Antriebsdrehzahl 1/min Verdrehsteifigkeit Nm/arcmin 1,0 2, Gewicht [kg] 0,35 0,9 2,1 6,0 18 1) die Angaben beziehen sich auf min h Lebensdauer bei einer Abtriebswellendrehzahl von 100 1/min und Anwendungsfaktor K=100 min sowie S1-Betriebsart für elektrische Maschinen und T=30 C 2) bezogen auf die Mitte der Abtriebswelle und 50% ED 3-Phasen-Schrittmotoren 3-35

54 Technische Daten Technische Daten PLS Getriebe PLS-Getriebe allgemein Getriebestufen 1 Lebensdauer 1) [h] Wirkungsgrad bei Volllast [%] 98 Gehäusematerial Aluminium Oberfläche schwarz eloxiert Wellenmaterial C 45 Lagerung Kegelrollenlager Betriebstemperatur 2) [ C] -25 bis +100, kurzzeitig +124 Schutzart 3) IP 65 Schmierung Lebensdauer-Schmierung 1) Lebensdauer bei einer Abtriebswellendrehzahl von 100 1/min und T = 30 C 2) bezogen auf die Gehäuseoberfläche 3) bei Einbaulage IM V3 (Antriebswelle vertikal, Wellenende nach oben) ist nur Schutzklasse IP 41 gewährleistet Baugröße PLS max. Radialkraft 1) 2) [N] max. Axialkraft 1) [N] Verdrehspiel [arcmin] <3 <3 <3 <3 max. Antriebsdrehzahl 1/min empf. Antriebsdrehzahl 1/min Verdrehsteifigkeit Nm/arcmin Gewicht [kg] 3,0 4,3 9,0 15,4 1) die Angaben beziehen sich auf min h Lebensdauer bei einer Abtriebswellendrehzahl von 100 1/min und Anwendungsfaktor K=100 min sowie S1-Betriebsart für elektrische Maschinen und T=30 C 2) bezogen auf die Mitte der Abtriebswelle und 50% ED Phasen-Schrittmotoren

55 Technische Daten Zuordnung Motor - VORSICHT Zerstörung des Getriebes durch Überlastung! Eine Überschreitung der zulässigen Drehmomente führt zu schnellem Verschleiß, Wellenbruch oder Blockieren. Vermeiden Sie eine Überschreitung des Getriebe-Spitzenmoments in allen Betriebszuständen. Begrenzen Sie das Motordrehmoment falls durch Spitzenmomente die Gefahr der Zerstörung des Getriebes besteht. Begrenzen Sie das Drehmoment im Kurzzeitbetrieb (z.b. bei der NOT-AUS-Situation) auf das 2-fache Dauer-Getriebeabtriebsmoment M d2 Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Verletzungen oder Materialschäden führen. Für Ihre Applikation können die Schrittmotoren mit von uns als Standard ausgewählten Getrieben kombiniert werden. Wir zeigen in den folgenden Tabellen die Motor- und Getriebekombinationen. Tabellen In den folgenden Tabellen signalisieren die hervorgehobenen Werte eine Begrenzung des Moments durch Getriebe oder Motor. Mit x werden unwirtschaftliche Kombinationen gekennzeichnet, das Getriebe ist über- oder unterdimensioniert. Die Getriebe-Abtriebsseite wird mit dem Index 2 beschrieben (z.b. M max2 ). M d2 = Getriebeabtriebsmoment (Dauermoment) M max2 = max. Abtriebsmoment (theoretischer Wert, errechnet aus max. Motordrehmoment M N * Übersetzungsverhältnis) VRDM 36x Motor Getriebe 3:1 3:1 5:1 5:1 8:1 8:1 M N Nm M d2 Nm M max2 Nm M d2 Nm M max2 Nm 0,45 VRDM 364 PLE 40 4,5 1,35 6 2,25 5 3,6 0,9 VRDM 366 PLE 40 4,5 2,7 6 4,5 5 7,2 1,5 VRDM 368 PLE 40 4,5 4,5 6 7, ,45 VRDM 364 PLE , , ,6 0,9 VRDM 366 PLE ,7 16 4,5 15 7,2 1,5 VRDM 368 PLE ,5 16 7, ,45 VRDM 364 PLS , , ,6 0,9 VRDM 366 PLS ,7 50 4,5 37 7,2 1,5 VRDM 368 PLS ,5 50 7, M d2 Nm M max2 Nm 3-Phasen-Schrittmotoren 3-37

56 Technische Daten M N Nm VRDM 39x Motor Getriebe 3:1 3:1 5:1 5:1 8:1 8:1 M d2 Nm M max2 Nm M d2 Nm M max2 Nm 2 VRDM 397 PLE VRDM 3910 PLE VRDM 3913 PLE VRDM 397 PLS VRDM 3910 PLS VRDM 3913 PLS M d2 Nm M max2 Nm M N Nm VRDM 311x Motor Getriebe 3:1 3:1 5:1 5:1 8:1 8:1 M d2 Nm M max2 Nm M d2 Nm M max2 Nm 12 VRDM PLE ,5 VRDM PLE , , ,5 VRDM PLE 160 x x x x VRDM PLS ,5 VRDM PLS , , M d2 Nm M max2 Nm Phasen-Schrittmotoren

57 Technische Daten Maßzeichnungen Getriebe Maßzeichnung PLE L13 D2 B1 L12 L11 L5 L4 L3 L1 L2 H1 Q1 Q2 Q2 D3 D4 D5 D6 D1 Q1 = D6 L8 Z Bild 3.14 Maßzeichnung Getriebe PLE Baugröße Kombination möglich mit VRDM 36x VRDM 36x VRDM 39x VRDM 311x VRDM 311x Flanschlochkreis D Anschraubgewinde D2 M4 x 6 M5 x 8 M6 x 10 M10 x 16 M12 x 20 Wellendurchmesser D Wellenansatz D Zentrierung D Gehäusedurchmesser D Adapterflanschquerschnitt Q Zentrierbohrung 1) Z M3 x 9 M5 x 12 M6 x 16 M10 x 22 M16 x 36 Passfederhöhe 2) H1 11, , Passfederbreite 2) B Passfederlänge 2) L Abstand v. Wellenende L2 2,5 2, Wellenlänge bis Bund L Wellenlänge Abtrieb L Gehäuselänge L , Zentrierbund Abtrieb L Zwischenflanschlänge L11 9,4 8, ,5 - Adapterflanschlänge L ,2 21,8 64,5 Gesamtlänge L13 89,4 106,2 133,7 176,3 255,5 1) Zentrierbohrung DIN 332, Blatt 2, Form DS 2) Passfeder DIN 6885 T1 3-Phasen-Schrittmotoren 3-39

58 Technische Daten Maßzeichnung PLS L12 D11 D2 L11 L3 L2 L1 D1 Bild 3.15 Maßzeichnung Getriebe PLS D6 D12 D12 D3 D4 D5 D6 L10 L6 L9 Baugröße Kombination möglich mit VRDM 36x VRDM 39x VRDM 311x Flanschlochkreis D Anschraubbohrung D2 5,5 6,5 8,5 Wellendurchmesser D Wellenansatz D Zentrierung D Getriebequerschnitt D Aussparung D Motorflanschquerschnitt D Wellenlänge bis Bund L Wellenlänge Abtrieb L ,5 64,5 Gehäuselänge L3 62, ,5 Zentrierbund Abtrieb L Flanschdicke L Aussparungsbreite L Motorflanschlänge L11 29, Gesamtlänge L , Phasen-Schrittmotoren

59 Installation 4 Installation $ GEFAHR Elektrischer Schlag, Brand oder Explosion Arbeiten an und mit diesem Antriebssystem dürfen nur von Fachkräften vorgenommen werden, die auch den Inhalt dieses Handbuches und der zugehörigen weitereren Handbücher kennen und verstehen. Vor Arbeiten am Antriebssystem: Alle Anschlüsse spannungsfrei schalten. Schalter kennzeichnen NICHT EINSCHALTEN und gegen Wiedereinschalten sichern. Entladung DC-Bus Kondensatoren abwarten (siehe Bedienungsanleitung der Endstufe). Spannungsfreiheit überprüfen. DC-Bus nicht kurzschließen oder ungeschützte Teile oder Schrauben der Klemmen unter Spannung berühren. Installieren Sie alle Abdeckungen und schließen Sie die Türen der Gehäuse bevor Sie Spannung anlegen. Der Motor erzeugt Spannung wenn die Welle gedreht wird. Sichern Sie die Motorwelle gegen Fremdantrieb bevor Sie Arbeiten am Antriebssystem vornehmen. Wechselspannungen könne im Motorkabel auf unbenutzte Adern überkoppeln. Isolieren Sie unbenutzte Adern an beiden Enden des Motorkabels. Der Anlagenhersteller ist verantwortlich für die Einhaltung aller geltenden Vorschriften hinsichtlich Erdung des Antriebssystems. Ergänzen Sie die Erdung über das Motorkabel durch eine zusätzliche Erdung am Motorgehäuse. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen führt zu Tod oder schweren WARNUNG Verletzungsgefahr und Störungen durch starke elektromagnetische Felder! Motoren können lokal starke elektrische und magnetische Felder erzeugen. Dies kann zu Störungen von empfindlichen Geräte führen. Halten Sie Personen mit Implantaten wie Herzschrittmacher vom Motor fern. Bringen Sie keine empfindlichen Geräte in der unmittelbaren Nähe des Motors an. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. 3-Phasen-Schrittmotoren 4-1

60 WARNUNG Verletzungsgefahr und Beschädigung von Anlageteilen durch ungebremsten Motor! Bei Spannungsausfall und Fehlern, die zum Abschalten der Endstufe führen, wird der Motor nicht mehr aktiv gebremst und läuft mit einer evtl. noch hohen Geschwindigkeit auf einen mechanischen Anschlag. Bei Überlastung oder Fehlern besteht Gefahr durch Ausfall der Haltebremse. Fehlbenutzung der Haltebremse führt zu schnellem Verschleiß und Ausfall. Verwenden Sie die interne Bremse nicht als Betriebsbremse. Verwenden Sie bei Bedarf einen gedämpften mechanischen Anschlag oder eine Arbeitsbremse. Überprüfen Sie die Funktion der Bremse. Sichern Sie zusätzlich den Gefahrenbereich vor dem Betreten. Nach häufigen NOT-AUS-Bremsungen ist die Funktion der Bremse erneut zu überprüfen. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. $ GEFAHR Elektrischer Schlag durch Fremdkörper oder Beschädigung! Leitfähige Fremdkörper im Produkt oder starke Beschädigung können Spannungsverschleppung hervorrufen. Verwenden Sie keine beschädigten Produkte. Verhindern Sie dass Fremdkörper wie Späne, Schrauben oder Drahtabschnitte in das Produkt gelangen. Verwenden Sie keine Produkte die Fremdkörper enthalten. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen führt zu Tod oder schweren Verletzungen. 4.1 Vor der Installation Lesen Sie dieses Handbuch aufmerksam durch, insbesondere das Kapitel Sicherheit und beachten Sie alle Sicherheitshinweise. Machen Sie sich auch mit dem Handbuch der Leistungsansteuerung vertraut. Das Unfallrisiko wird so minimiert und mögliche Beschädigungen am Antrieb und an Ihrer Anlage vermieden. Besorgen Sie sich vor der Montage alle benötigten Werkzeuge, Mess-, Prüf- und Hilfsmittel. Überprüfen Sie anhand des Typenschilds, ob der Motor tatsächlich für den geforderten Einsatzfall bestimmt ist. Beachten Sie, dass die für den Betrieb vorgeschriebenen Umgebungsbedingungen eingehalten werden Phasen-Schrittmotoren

61 Installation Überzeugen Sie sich, dass die Aufnahme für den Motorflansch stabil, sauber, gratfrei, schwingungs- und vibrationsfrei ist. Überprüfen Sie, dass Anlageseitig alle Maße und Toleranzen eingehalten werden. 4.2 Elektromagnetische Verträglichkeit, WARNUNG Verletzungsgefahr durch Störung von Signalen und Geräten Gestörte Signale können unvorhergesehene Gerätereaktionen hervorufen. Führen Sie die Verdrahtung gemäß den EMV-Maßnahmen durch. Überprüfen Sie, insbesondere bei stark gestörter Umgebung, die korrekte Ausführung der EMV-Maßnahmen. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. Für die Antriebslösungen stehen fertig konfektionierte Motor- und Gebersystem-Anschlüsse in vielen unterschiedlichen Längen zur Verfügung. Fragen Sie Ihren zuständigen Vertriebspartner. EMV-Vorgabe:Motorkabel alleine führen EMV-Vorgabe:Motor- und Motorgeber-Kabel EMV-Vorgabe:Netz und Motoranbindung Berücksichtigen Sie bereits bei der Planung der Verkabelung, dass das Motorkabel allein geführt wird. Auf keinen Fall darf es mit Netz-, Steueroder Sensorikleitungen in einem Kanal verlegt werden oder mit Kabelbindern parallel verbunden werden. Besonders kritische Signalleitungen sind Motor- und Motorgeber-Kabel. Verwenden Sie die von Ihrem lokalen Vertriebspartner empfohlenen Kabel. Diese sind auf EMV-Sicherheit geprüft und Schleppketten tauglich. Das Motorkabel und das Motorgeber-Kabel der Antriebslösung müssen am Gerät, am Schaltschrankausgang und am Motor niederohmig bzw. flächig aufgelegt werden. Verlegen Sie Motor- und Motorgeber-Kabel ohne Unterbrechung (keine Schaltelemente einbauen) vom Motor und Geber zum Gerät. Falls eine Leitung unterbrochen werden muss, müssen Sie Schirmverbindungen und Metallgehäuse verwenden, da sonst Störstrahlung möglich ist Verlegen Sie das Motorkabel in mindestens 20 cm Abstand zu den Signalkabeln. Bei geringerem Abstand müssen Motorkabel und Signalleitungen durch geerdete Schirmbleche getrennt werden. Bei langen Leitungen müssen Sie Potentialausgleichsleitungen mit geeignetem Querschnitt benutzen Größte Sorgfalt muss auf den Bereich der Netz- und Motoranbindung an der Leistungsansteuerung gelegt werden, weil hier die unkontrollierte Überkopplung am größten ist. Netz- und Motorkabel mit Abstand (> 25 cm) verlegen. 3-Phasen-Schrittmotoren 4-3

62 Installation Motorkabel möglichst kurz halten! Vom Schirm nicht überdeckte Litzen (z.b. U,V,W) des Motorkabels an Gerät und Motor so kurz wie möglich anschließen. EMV-Vorgabe:Erdungsband fertig konfektionierte Motor- und Gebersystem-Kabel Schutzleiterverbindung Nur so wird die Entstehung von aktiven und passiven Antennen verhindert. Verbinden Sie den Motor mit einem Erdungsband > 8 mm 2 mit Erdpotential, um eine einwandfreie und störungsfreie Funktion sicherzustellen. Benutzten Sie für den Motoranschluss und die Verbindung des Gebersystems nur die von uns angebotenen fertig konfektionierten und geprüften Anschlussleitungen. Sie sind optimal auf diese Antriebslösungen abgestimmt. Stecken Sie die Buchse des Motorkabels auf den Motorstecker und ziehen Sie die Überwurfmutter fest. Verfahren Sie ebenso mit der Anschlussleitung des Gebersystems. Verbinden Sie das Motorkabel und das Gebersystemkabel mit der Leistungsansteuerung nach dem Anschlussplan der Leistungsansteuerung. Wenn Ihr Motor mit einer Haltebremse ausgestattet ist, beachten Sie bitte die Hinweise auf Anschluss Haltebremse. Aus Sicherheitsgründen wird eine redundante Schutzleiterverbindung empfohlen. 4.3 Mechanische VORSICHT Ausfall des Antriebs durch mechanische Beschädigung! Eine Überschreitung der maximal zulässigen Kräfte an der Welle führt zu schnellem Lagerverschleiß oder Wellenbruch. Überschreiten Sie nicht die max. zulässigen Axial- und Radialkräfte. Schützen Sie die Welle vor Schlägen. Überschreiten Sie auch beim Aufpressen von Abtriebselementen nicht die max. zulässigen Axialkraft. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Verletzungen oder Materialschäden führen Phasen-Schrittmotoren

63 VORSICHT Zerstörung des Getriebes durch Überlastung! Eine Überschreitung der zulässigen Drehmomente führt zu schnellem Verschleiß, Wellenbruch oder Blockieren. Vermeiden Sie eine Überschreitung des Getriebe-Spitzenmoments in allen Betriebszuständen. Begrenzen Sie das Motordrehmoment falls durch Spitzenmomente die Gefahr der Zerstörung des Getriebes besteht. Begrenzen Sie das Drehmoment im Kurzzeitbetrieb (z.b. bei der NOT-AUS-Situation) auf das 2-fache Dauer-Getriebeabtriebsmoment M d2 Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Verletzungen oder Materialschäden VORSICHT Verbrennungen und Beschädigung von Anlageteilen durch heiße Oberflächen! Der Antrieb kann sich je nach Betrieb auf mehr als 100 C (212 F) erhitzen. Verhindern Sie die Berührung des heißen Antriebs. Bringen Sie keine brennbaren oder hitzeempfindliche Teile in die unmittelbare Nähe. Berücksichtigen Sie die beschriebenen Maßnahmen zur Wärmeabfuhr. Überprüfen Sie die Temperatur des Antriebs im Probebetrieb. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Verletzungen oder Materialschäden führen. Einbaulage Die Einbaulage der Motoren ist beliebig, nach EN sind folgende Einbaulagen definiert und zulässig: IM B5 Antriebswelle horizontal IM V1 Antriebswelle vertikal, Wellenende nach unten IM V3 Antriebswelle vertikal, Wellenende nach oben 3-Phasen-Schrittmotoren 4-5

64 WARNUNG Verletzungsgefahr durch unerwartete Bewegung und Zerstörung des Antriebs! Bei Überschreitung der zulässigen Umgebungsbedingungen können Fremdstoffe aus der Umgebung in den Antrieb eindringen und zu unerwarteten Reaktionen führen. Überprüfen Sie die Umgebungsbedingungen. Vermeiden Sie bei gelegentlichem Trockenlauf der Dichtungen unbedingt, dass Flüssigkeiten am Wellenende anstehen. (Zum Beispiel in Einbaulage IM V3). Schützen Sie die Wellendichtringe und Kabeldurchführungen vor dem Strahl eines Druckreinigers. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. Montage Abtriebselemente aufbringen Beachten Sie beim montieren des Motors an den Befestigungsflansch, dass der Motor sorgfältig ausgerichtet ist und gleichmäßig anliegt. Es dürfen keine Verspannungen auftreten. Die Flanschfläche der Maschine muss ausreichend steif sein und der dynamischen Reaktion durch den Antrieb widerstehen können. Das gleiche gilt für die Kupplungselemente oder Lasten die auf der Welle montiert werden. Abtriebselemente wie Riemenscheiben, Kupplung etc. mit geeignetem Hilfsmittel und Werkzeug aufbringen. Die Motoren sind mit einem Schiebelagersitz ausgerüstet. Die maximal wirkenden axialen und radialen Kräfte auf die Welle dürfen nicht größer sein als die unter "Technische Daten, Wellenbelastung" angegebenen Werte. Die Welle muss ggf. abgestützt werden. Bei unsachgemäßem Aufbringen des Abtriebselements, z.b. Aufpressen eines Getrieberitzels, kann der Geber der Positionserfassung oder die Lagerung beschädigt werden. Motor und Abtriebselement müssen sowohl axial als auch radial exakt ausgerichtet werden. Nichtbeachten führt zu unruhigem Lauf, Beschädigung der Lagerung, des Drehgebers oder zu starkem Verschleiß der drehenden Teile. Beachten Sie auch die Einbauvorschriften der Hersteller der Abtriebselemente Phasen-Schrittmotoren

65 Installation 4.4 Elektrische Installation Die Motoren sind nicht zum direkten Anschluss an das Stromnetz geeignet, sie dürfen nur mit einer geeigneten Endstufe betrieben VORSICHT Brandgefahr durch Überhitzung des Steckers! Der Leistungsanschluss-Stecker kann sich erhitzen und die Kontakte können durch Lichtbogen abschmelzen, wenn der Stecker nicht korrekt steckt und die Überwurfmutter nicht angezogen ist. Stellen Sie sicher, dass der Stecker richtig gesteckt ist und die Überwurfmutter des Steckers angezogen ist. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Verletzungen oder Materialschäden WARNUNG Verletzungsgefahr und Beschädigung von Anlagenteilen durch Verlust der Schutzart Durch Fremdkörper, Ablagerungen oder Feuchtigkeit kann es zu unerwarteten Gerätereaktionen kommen. Stellen Sie sicher, dass keine Fremdkörper in die Anschlusseinheit eindringen. Überprüfen Sie den korrekten Sitz der Dichtungen und Kabeldurchführungen. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. 3-Phasen-Schrittmotoren 4-7

66 Installation Berechnung Steckereinbauraum Prinzipskizze LC Rmin LC Rmin LM D LS LR LM LR LS d Tabelle 4.1 Steckerdaten Tabelle 4.2 Kabeldaten Faustregel Als Faustregel zur Berechnung des Steckereinbauraums R min gilt: ruhende Verdrahtung: R = 7,5 * d Schleppketten (bewegt): R = 7,5 * d Bei den zulässigen Temperaturen unterscheidet man zwischen ruhend und bewegt: ruhende Verdrahtung: -40 C bis +85 C Schleppketten (bewegt): -20 C bis +85 C d D Maße Motorstecker Gebersystem-Stecker D [mm] LS [mm] LR [mm] LC [mm] LM [mm] Maße Motorkabel Geberkabel d [mm] 10,5 (± 0,2) 8,8 (± 0,2) Phasen-Schrittmotoren

67 Installation Anschluss Motor Kabeldaten Schutzleiter bzw. Schirm müssen motor- und geräteseitig angeschlossen werden. Für den Kabelanschluss im Klemmkasten nur die vier Schrauben des Klemmkastens herausdrehen, nicht die Bremse demontieren. Außenklemme ist EMV-Klemme Motoren in Litzenausführung sind über den vorderen Flansch mit PE zu verbinden. Durch Vertauschen zweier Anschlüsse (z. B.: U und V) kann die Drehrichtung der Motorwelle geändert werden. Kabeldaten Querschnitt [mm 2 ]4*1,5 zulässige Spannung [V] 800 Tabelle 4.3 Kabeldaten für Anschluss Motor Anschlussbild Motor mit Litzen U YE WH V W1 BK W3 W2 BU OR W RD Anschluss Bedeutung Motorlitzenfarbe (IEC 757) U Motorleitung schwarz und gelb (BK und YE) V Motorleitung weiß und blau (WH und BU) W Motorleitung orange und rot (OR und RD) Die Litzen der entsprechenden Farben müssen verbunden werden. 3-Phasen-Schrittmotoren 4-9

68 Installation Anschlussbild Motor mit Klemmkasten (symbolisch) U V W (1) (2) (3) PE SHLD Pin Anschluss Bedeutung Adernfarbe (IEC 757) 1 U Motorleitung braun (BR) 2 V Motorleitung blau (BU) 3 W Motorleitung schwarz (BK) PE Schutzleiter grün/gelb (GN/YE) SHLD Schirm Anzugsmoment Motorklemmen [Nm] 0,6 Anzugsmoment Gehäuseschrauben [Nm] 0,6 Anschlussbild Motor mit Stecker Bild 4.1 Stecker, Ansicht motorseitig auf die Kontaktstifte Pin Anschluss Bedeutung 1 U Motorleitung 2 V Motorleitung 3 W Motorleitung 4 PE Schutzleiter Phasen-Schrittmotoren

69 Installation Anschluss Encoder Der Schirm muss motor- und geräteseitig angeschlossen werden. Kabeldaten Kabeldaten Querschnitt [mm 2 ]5*2*0,25mm 2 und 1*2*0,5mm 2 Tabelle 4.4 Kabeldaten für Anschluss Encoder Anschlussbild Encoder Pin Bezeichnung Bedeutung 1 ENC_A Drehgebersignal Kanal A 2 ENC_A Drehgebersignal Kanal A, invertiert 3 ENC_B Drehgebersignal Kanal B 4 ENC_B Drehgebersignal Kanal B, invertiert 5 ENC_I Drehgebersignal Kanal I 6 ENC_I Drehgebersignal Kanal I, invertiert 7 ENC_0V Bezugspotential zu ENC+5V 8 ENC+5V 5V DC -Versorgung für Encoder 9 ENC_0V_SENSE Bezugspotential zu ENC+5V_SENSE 10 ENC+5V_SENSE SENSE-Leitung zu ENC+5V 11 T_MOT Temperatursensor 12 nicht belegt 3-Phasen-Schrittmotoren 4-11

70 Installation Anschluss WARNUNG Verlust der Bremskraft durch Verschleiß oder hohe Temperatur! Fehlbenutzung der Haltebremse führt zu schnellem Verschleiß und Verlust der Bremskraft. Bei Erwärmung reduziert sich das Haltemoment. Benutzen Sie die Bremse nicht als Betriebsbremse. Betreiben Sie die Bremse bei Betriebstemperaturen über 80 C (176 F) nur mit maximal 50% des angegebenen Haltemoments. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. Ansteuerlogik Für einen Motor mit Haltebremse wird eine entsprechende Ansteuerlogik benötigt. Die Ansteuerlogik lüftet und schließt die Haltebremse. Haltebremsenansteuerung Bei Erwärmung der Bremse auf 80 C kann das Haltemoment auf 50% vom Nennwert sinken. Bei zu großer Erwärmung wird die Verwendung einer Haltebremsenansteuerung mit Spannungsabsenkung empfohlen. Eine Spannungsabsenkung um maximal 50% nach ca. 100ms ist so möglich. Bei Verwendung einer Haltebremsenansteuerung muss die Bremse mit einer abgeschirmten Leitung angeschlossen werden. Anschlussbild Haltebremse Der Stecker ist Bestandteil des Lieferumfangs. Steckerbezeichnung: Fa. Hirschmann Typ G4 A 5M Phasen-Schrittmotoren

71 Inbetriebnahme 5 Inbetriebnahme $ GEFAHR Elektrischer Schlag, Brand oder Explosion Arbeiten an und mit diesem Antriebssystem dürfen nur von Fachkräften vorgenommen werden, die auch den Inhalt dieses Handbuches und der zugehörigen weitereren Handbücher kennen und verstehen. Vor Arbeiten am Antriebssystem: Alle Anschlüsse spannungsfrei schalten. Schalter kennzeichnen NICHT EINSCHALTEN und gegen Wiedereinschalten sichern. Entladung DC-Bus Kondensatoren abwarten (siehe Bedienungsanleitung der Endstufe). Spannungsfreiheit überprüfen. DC-Bus nicht kurzschließen oder ungeschützte Teile oder Schrauben der Klemmen unter Spannung berühren. Installieren Sie alle Abdeckungen und schließen Sie die Türen der Gehäuse bevor Sie Spannung anlegen. Der Motor erzeugt Spannung wenn die Welle gedreht wird. Sichern Sie die Motorwelle gegen Fremdantrieb bevor Sie Arbeiten am Antriebssystem vornehmen. Wechselspannungen könne im Motorkabel auf unbenutzte Adern überkoppeln. Isolieren Sie unbenutzte Adern an beiden Enden des Motorkabels. Der Anlagenhersteller ist verantwortlich für die Einhaltung aller geltenden Vorschriften hinsichtlich Erdung des Antriebssystems. Ergänzen Sie die Erdung über das Motorkabel durch eine zusätzliche Erdung am Motorgehäuse. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen führt zu Tod oder schweren Verletzungen. 3-Phasen-Schrittmotoren 5-1

72 Inbetriebnahme 5.1 Inbetriebnahme vorbereiten Überprüfen Sie vor der Inbetriebnahme die korrekte mechanische Installation: Achten Sie insbesondere auf ordnungsgemäße Verschraubung am Flansch und verspannungsfreie Ausrichtung des Motors. die fachmännisch durchgeführte elektrische Installation: Kontrollieren Sie insbesondere die Schutzleiterverbindungen und Erdverbindungen. Achten Sie darauf, dass alle Anschlüsse sowohl am Motor als auch an der Leistungsansteuerung richtig hergestellt und verbunden sind und Kabelverschraubungen fest angezogen sind. die saubere Isolation von nicht benutzen Reserveadern: Nicht benötigte Leitungen müssen sauber beidseitig einzeln isoliert sein, da bei Antriebssystemen auch in unbenutzten Adern Induktionsströme fließen können. den Berührungsschutz: Sowohl für elektrische als auch für mechanische bzw. bewegliche Teile muss der konstruktiv vorgesehene Berührungsschutz angebracht sein. die Umgebungs- und Einsatzbedingungen: Stellen Sie sicher, dass die vorgeschriebenen Umgebungsbedingungen eingehalten werden und die Antriebslösung anhand des Typenschilds den vorgesehenen Betriebsbedingungen entspricht. die Abtriebselemente: Überprüfen Sie, ob die eventuell schon montierten Abtriebselemente ausgewuchtet und exakt ausgerichtet sind. die Passfeder am Wellenende des Motors: Wenn Sie einen Motor mit Passfedernut und Passfeder haben, darf die Passfeder bei der Inbetriebnahme ohne Abtriebselement nicht eingelegt sein oder sie muss entsprechend gesichert sein. die Funktion der Haltebremse: Prüfen Sie, ob das angegebene Haltemoment der Bremse laut Datenblatt erreicht wird. Stellen Sie sicher, dass nach dem Anlegen der Bremsenspannung die Haltebremse gelüftet ist Phasen-Schrittmotoren

73 Inbetriebnahme 5.2 Inbetriebnahme WARNUNG Verletzungsgefahr und Anlagenschaden durch rotierende Teile! Rotierende Teile können verletzen, können Kleidungsstücke oder Haare erfassen. Lose Teile oder Teile mit Unwucht können weggeschleudert werden. Überprüfen Sie die Montage aller rotierenden Teile (Passfedern, Kupplung,..). Verwenden Sie eine Abdeckung als Schutz vor rotierenden Teilen. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden WARNUNG Verletzungen und Anlagenschaden durch unerwartete Bewegung Beim ersten Betrieb des Antriebs besteht durch mögliche Verdrahtungsfehler oder ungeeignete Parameter ein erhöhtes Risiko für unerwartetete Bewegungen. Führen Sie, wenn möglich, die erste Testfahrt ohne angekoppelte Lasten durch. Stellen Sie sicher, dass ein funktionierender Taster für NOT- AUS erreichbar ist. Rechnen Sie auch mit Bewegung in die falsche Richtung oder einem Schwingen des Antriebs. Vergewissern Sie sich, dass die Anlage frei und bereit für die Bewegung ist, bevor Sie die Funktion starten. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden WARNUNG Verletzungsgefahr durch stürzende Teile! Der Motor kann sich durch das Reaktionsmoment bewegen, kann kippen und stürzen. Befestigen Sie den Motor sicher, damit er sich auch bei starken Beschleunigungen nicht losreisen kann Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden führen. 3-Phasen-Schrittmotoren 5-3

74 WARNUNG Verletzungsgefahr und Beschädigung von Anlageteilen durch ungebremsten Motor! Bei Spannungsausfall und Fehlern, die zum Abschalten der Endstufe führen, wird der Motor nicht mehr aktiv gebremst und läuft mit einer evtl. noch hohen Geschwindigkeit auf einen mechanischen Anschlag. Bei Überlastung oder Fehlern besteht Gefahr durch Ausfall der Haltebremse. Fehlbenutzung der Haltebremse führt zu schnellem Verschleiß und Ausfall. Verwenden Sie die interne Bremse nicht als Betriebsbremse. Verwenden Sie bei Bedarf einen gedämpften mechanischen Anschlag oder eine Arbeitsbremse. Überprüfen Sie die Funktion der Bremse. Sichern Sie zusätzlich den Gefahrenbereich vor dem Betreten. Nach häufigen NOT-AUS-Bremsungen ist die Funktion der Bremse erneut zu überprüfen. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Tod, schwerwiegenden Verletzungen oder Materialschäden VORSICHT Verbrennungen und Beschädigung von Anlageteilen durch heiße Oberflächen! Der Antrieb kann sich je nach Betrieb auf mehr als 100 C (212 F) erhitzen. Verhindern Sie die Berührung des heißen Antriebs. Bringen Sie keine brennbaren oder hitzeempfindliche Teile in die unmittelbare Nähe. Berücksichtigen Sie die beschriebenen Maßnahmen zur Wärmeabfuhr. Überprüfen Sie die Temperatur des Antriebs im Probebetrieb. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen kann zu Verletzungen oder Materialschäden führen Phasen-Schrittmotoren

75 Diagnose und Fehlerbehebung 6 Diagnose und Fehlerbehebung 6.1 Mechanische Störungen Fehler Ursache Fehlerbehebung hohe Erwärmung Überlast Belastung reduzieren Bremse nicht geöffnet starke Verschmutzung Bremsenansteuerung überprüfen Motor reinigen pfeifendes oder klopfendes Lager oder Getriebe defekt Service kontaktieren Geräusch schleifendes Geräusch rotierendes Abtriebselement schleift Abtriebselement ausrichten radiale Schwingung axiale Schwingung Ausrichtung Abtriebselement mangelhaft Unwucht eines Abtriebselements Welle verbogen Resonanz mit Kupplungselementen Resonanz mit Befestigung Ausrichtung Abtriebselement mangelhaft Stöße des Abtriebselements Resonanz mit Befestigung Abtriebselement ausrichten Abtriebselement auswuchten Service kontaktieren Kupplungsbauart wechseln Steifigkeit der Motorbefestigung überprüfen Abtriebselement ausrichten Abtriebselement überprüfen Steifigkeit der Motorbefestigung überprüfen Encoder funktioniert nicht oder nur sporadisch Eventuell Encoder bei axial verschobener Motorwelle beschädigt (max. Axiallast überschritten) Sicherstellen, dass die Axiallast nicht überschritten bzw. die Welle wieder in originaler Axialposition ist 6.2 Elektrische Störungen Fehler Ursache Fehlerbehebung Motor läuft nicht oder schwer an Überlast Belastung reduzieren Fehler der Leistungsansteuerung Leistungsansteuerung überprüfen Anschlussleitung defekt oder nicht angeschlossen, Anschlussleitungen überprüfen Phasen / Windungsschluss hohe Erwärmung Überstrom Motorphasenstrom überprüfen, Stromabsenkung verwenden Erwärmung an Anschlussklemmen Stecker gelockert oder nicht festgezogen Stecker festziehen 3-Phasen-Schrittmotoren 6-1

76 Diagnose und Fehlerbehebung Phasen-Schrittmotoren

77 Zubehör und Ersatzteile 7 Zubehör und Ersatzteile 7.1 Zubehör Beschreibung Haltebremsen-Ansteuerung HBC Bestellnummer VW3M Motorkabel Beschreibung Bestellnummer Motorkabel konf.für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, das Kabel ist motorseitig mit 6 poligem Rund- VW3S5101R30 Stecker bestückt;anderes Kabelende = offen; Länge= 3m Motorkabel konf.für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, das Kabel ist motorseitig mit 6 poligem Rund- VW3S5101R50 Stecker bestückt;anderes Kabelende = offen; Länge= 5m Motorkabel konf.für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, das Kabel ist motorseitig mit 6 poligem Rund- VW3S5101R100 Stecker bestückt;anderes Kabelende = offen; Länge= 10m Motorkabel konf.für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, Das Kabel ist motorseitig mit 6 poligem Rund- VW3S5101R150 Stecker bestückt;anderes Kabelende = offen; Länge= 15m Motorkabel konf.für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, Das Kabel ist motorseitig mit 6 poligem Rund- VW3S5101R200 Stecker bestückt;anderes Kabelende = offen; Länge= 20m Motorkabel lose für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, beide Kabelende = offen; Länge= 3m VW3S5102R30 Motorkabel lose für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, beide Kabelende = offen; Länge= 5m VW3S5102R50 Motorkabel lose für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, beide Kabelende = offen; Länge= 10m VW3S5102R100 Motorkabel lose für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, beide Kabelende = offen; Länge= 15m VW3S5102R150 Motorkabel lose für Schrittmotor 4x1,5 geschirmt, beide Kabelende = offen; Länge= 20m VW3S5102R200 3-Phasen-Schrittmotoren 7-1

78 Zubehör und Ersatzteile Phasen-Schrittmotoren

79 Service, Wartung und Entsorgung 8 Service, Wartung und Entsorgung $ GEFAHR Elektrischer Schlag, Brand oder Explosion Arbeiten an und mit diesem Antriebssystem dürfen nur von Fachkräften vorgenommen werden, die auch den Inhalt dieses Handbuches und der zugehörigen weitereren Handbücher kennen und verstehen. Vor Arbeiten am Antriebssystem: Alle Anschlüsse spannungsfrei schalten. Schalter kennzeichnen NICHT EINSCHALTEN und gegen Wiedereinschalten sichern. Entladung DC-Bus Kondensatoren abwarten (siehe Bedienungsanleitung der Endstufe). Spannungsfreiheit überprüfen. DC-Bus nicht kurzschließen oder ungeschützte Teile oder Schrauben der Klemmen unter Spannung berühren. Installieren Sie alle Abdeckungen und schließen Sie die Türen der Gehäuse bevor Sie Spannung anlegen. Der Motor erzeugt Spannung wenn die Welle gedreht wird. Sichern Sie die Motorwelle gegen Fremdantrieb bevor Sie Arbeiten am Antriebssystem vornehmen. Wechselspannungen könne im Motorkabel auf unbenutzte Adern überkoppeln. Isolieren Sie unbenutzte Adern an beiden Enden des Motorkabels. Der Anlagenhersteller ist verantwortlich für die Einhaltung aller geltenden Vorschriften hinsichtlich Erdung des Antriebssystems. Ergänzen Sie die Erdung über das Motorkabel durch eine zusätzliche Erdung am Motorgehäuse. Nichtbeachtung dieser Vorkehrungen führt zu Tod oder schweren Verletzungen. Reparaturen können nicht selbst durchgeführt werden. Lassen Sie Reparaturen nur von einem zertifizierten Kundendienst durchführen. Bei eigenmächtigen Veränderungen entfällt jegliche Gewährleistung und Haftung. 8.1 Serviceadresse Wenn ein Fehler nicht von Ihnen behoben werden kann, wenden Sie sich bitte an Ihren zuständigen Vertriebspartner. Halten Sie die folgende Angaben bereit: Typ, Identnummer und Seriennummer des Produkts (Typenschild) Art des Fehlers (evtl. Fehlernummer) Vorausgegangene und begleitende Umstände 3-Phasen-Schrittmotoren 8-1

80 Service, Wartung und Entsorgung Eigene Vermutungen zur Fehlerursache Legen Sie diese Angaben auch bei, wenn Sie das Produkt zur Prüfung oder Reparatur einsenden. Wenden Sie sich bei Fragen und Problemen an Ihren lokalen Vertriebspartner. Er wird Ihnen auf Wunsch gern einen Kundendienst in Ihrer Nähe nennen Wartung Informieren Sie sich vor allen Arbeiten am Antriebssystem auch in den Kapiteln Installation und Inbetriebnahme, welche Vorkehrung und Abläufe zu beachten sind. Anschlüsse und Befestigung Der Motor selbst ist wartungsfrei. Wir empfehlen jedoch entsprechend den jeweiligen Anforderungen in regelmäßigen Abständen folgende Wartungsarbeiten durchzuführen: Überprüfen Sie regelmäßig alle Anschlussleitungen und Steckverbindungen auf Beschädigung. Tauschen Sie beschädigte Leitungen sofort aus. Überprüfen den festen Sitz aller Antriebselemente Ziehen Sie alle mechanischen und elektrischen Schraubverbindungen nach. Überprüfen Sie auch die Überwurfmuttern der Anschlussleitungen. Reinigung und Pflege Lagerwechsel Reinigen Sie den Motor von Staub und Schmutz, die Wärmeabfuhr des Motors kann sich sonst deutlich verringern. Durch ungenügende Wärmeabstrahlung an die Umgebungsluft kann sich die Temperatur in den Lagern unzulässig erhöhen, was sich negativ auf die Lager-Schmierstoffe auswirkt. Des weiteren kann die Temperaturüberwachung die Antriebseinheit außer Betrieb setzen, obwohl alle anderen Randbedingungen eingehalten sind. Motoren mit Wellendichtringen (Schutzart IP56) sind für eine Reinigung mit einem Hochdruckreiniger nicht geeignet. Durch den hohen Druck kann Wasser in den Motor gelangen. Bei der Verwendung von Lösungs- bzw. Reinigungsmittel ist darauf zu achten, dass die Motor- und Encoderleitung, Dichtungen der Kabeleinführungen, O-Ringe und die Motorlackierung nicht beschädigt werden. Gelegentliches Schmieren der Dichtringe verlängert ihre Lebensdauer. Ein kundenseitiger Lagerwechsel ist nicht zulässig, da der Motor bei diesem Vorgang teilweise entmagnetisiert wird und somit an Leistung verliert Phasen-Schrittmotoren

81 Glossar 9 Glossar 9.1 Einheiten und Umrechnungstabellen Länge Der Wert in der gegebenen Einheit (linke Spalte) wird mit der Formel (im Feld) für die gesuchte Einheit (obere Zeile) berechnet. Beispiel: Umrechnung von 5 Meter [m] nach Yard [yd] 5 m / 0,9144 = 5,468 yd in ft yd m cm mm in - / 12 / 36 * 0,0254 * 2,54 * 25,4 ft * 12 - / 3 * 0,30479 * 30,479 * 304,79 yd * 36 * 3 - * 0,9144 * 91,44 * 914,4 m / 0,0254 / 0,30479 / 0, * 100 * 1000 cm / 2,54 / 30,479 / 91,44 / * 10 mm / 25,4 / 304,79 / 914,4 / 1000 / Masse lb oz slug kg g lb - * 16 * 0, * 0, * 453,5924 oz / 16 - * 1,942559*10-3 * 0, * 28,34952 slug / 0, / 1,942559* * 14,5939 * 14593,9 kg / 0, / 0, / 14, * 1000 g / 453, / 28,34952 / 14593,9 / Kraft lb oz p dyne N lb - * 16 * 453,55358 * ,2 * 4, oz / 16 - * 28, * * 0,27801 p / 453,55358 / 28, * 980,7 * 9,807*10-3 dyne / ,2 / / 980,7 - / 100*10 3 N / 4, / 0,27801 / 9,807*10-3 * 100* Leistung HP W HP - * 745,72218 W / 745, Phasen-Schrittmotoren 9-1

82 Glossar Rotation 1/min (RPM) rad/s deg./s 1/min (RPM) - * π / 30 * 6 rad/s * 30 / π - * 57,295 deg./s / 6 / 57, Drehmoment lb in lb ft oz in Nm kp m kp cm dyne cm lb in - / 12 * 16 * 0, * 0, * 1,1521 * 1,129*10 6 lb ft * 12 - * 192 * 1, * 0, * 13,8255 * 13,558*10 6 oz in / 16 / * 7,0616*10-3 * 720,07*10-6 * 72,007*10-3 * 70615,5 Nm / 0, / 1, / 7,0616* * 0, * 10,1972 * 10*10 6 kp m / 0, / 0, / 720,07*10-6 / 0, * 100 * 98,066*10 6 kp cm / 1,1521 / 13,8255 / 72,007*10-3 / 10,1972 / * 0,9806*10 6 dyne cm / 1,129*10 6 / 13,558*10 6 / 70615,5 / 10*10 6 / 98,066*10 6 / 0,9806* Trägheitsmoment lb in 2 lb ft 2 kg m 2 kg cm 2 kp cm s 2 oz in 2 lb in 2 - / 144 / 3417,16 / 0, / 335,109 * 16 lb ft 2 * * 0,04214 * 421,4 * 0, * 2304 kg m 2 * 3417,16 / 0, * 10*10 3 * 10,1972 * kg cm 2 * 0, / 421,4 / 10* / 980,665 * 5,46 kp cm s 2 * 335,109 / 0, / 10,1972 * 980,665 - * 5361,74 oz in 2 / 16 / 2304 / / 5,46 / 5361, Temperatur F C K F - ( F - 32) * 5/9 ( F - 32) * 5/ ,15 C C * 9/ C K (K - 273,15) * 9/ K - 273, Leiterquerschnitt AWG mm 2 42,4 33,6 26,7 21,2 16,8 13,3 10,5 8,4 6,6 5,3 4,2 3,3 2,6 AWG mm 2 2,1 1,7 1,3 1,0 0,82 0,65 0,52 0,41 0,33 0,26 0,20 0,16 0, Phasen-Schrittmotoren

83 Glossar 9.2 Begriffe und Abkürzungen axiale Kräfte Baugröße Baulänge EMV Encoder Haltebremse NIEC PCS PTC Schutzart radiale Kräfte Wellendichtring Zentrierbund Zug oder Druckkräfte, die auf die Welle in Längsrichtung einwirken ist im Typenschlüssel über die Flanschgröße definiert Länge des Motors ohne Optionen (wie Bremse oder Getriebe) Elektromagnetische Verträglichkeit Sensor zur Erfassung der Winkelposition eines rotierenden Elements. Im Motor eingebaut gibt der Encoder die Winkellage des Rotors an. Bremse, die nur nach dem Stop des Motors ein Verdrehen im stromlosen Zustand verhindert (z.b. das Absinken einer Vertikalachse). Darf nicht als Betriebsbremse zum Abbremsen der Bewegung genutzt werden. Patentiertes Verfahren, dass bei Erwärmung eine Volumenvergrößerung im Getriebe bewirkt und den Druck auf den Wellendichtring dadurch reduziert. Für schnelllaufende Applikationen bei hohen Drehmomenten oder großen Temperaturzyklen. Patentiertes Verfahren für höchste Präzision beim Verbinden der Motorwelle mit dem Ritzel. Widerstand mit positivem Temperatur-Koeffizient. Widerstandswert wird bei steigender Temperatur größer. Die Schutzart ist eine genormte Festlegung für elektrische Betriebsmittel, um den Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser zu beschreiben (Beispiel: IP20). Kräfte, die radial auf die Welle einwirken ein spezieller Dichtring zwischen dem festen Flansch und der rotierenden Welle, erhöht die Schutzart des Motorflanschs. Zu beachten ist eine regelmäßige Schmierung des Wellendichtrings und die zulässige maximale Drehzahl der Motorwelle. zentrischer Absatz am Motorflansch, um eine präzise Montage zu ermöglichen. 3-Phasen-Schrittmotoren 9-3

84 Glossar Phasen-Schrittmotoren

85 Stichwortverzeichnis 10 Stichwortverzeichnis A Abkürzungen 9-3 Abtriebselemente aufbringen 4-6 Anschluss Encoder Kabeldaten 4-11 Anschluss Motor Kabeldaten 4-9 Anschlussbild Encoder 4-11 Haltebremse 4-12 Motor mit Klemmkasten 4-10 Motor mit Litzen 4-9 Motor mit Stecker 4-10 Aufpresskraft 3-1 B Begriffe 9-3 Bestimmungsgemäßer Einsatz 2-1 C CE-Kennzeichnung 1-5 D Diagnose 6-1 E Einbaulage Motor 4-5 Einführung 1-1 Einheiten und Umrechnungstabellen 9-1 EMV 4-3 Motorkabel und Geberkabel 4-3 EMV-Vorgabe Erdungsband 4-4 Motorkabel alleine führen 4-3 Netz- und Motoranbindung 4-3 Encoder Anschlussbild 4-11 Impulsdiagramm 3-33 Technische Daten 3-31, 3-33 Temperaturüberwachung 3-33 Entsorgung 8-1 F Fehler Behebung 6-1 G Getriebe Technische Daten 3-34 Glossar Phasen-Schrittmotoren 10-1

86 Stichwortverzeichnis H Haltebremse Anschlussbild 4-12 Technische Daten 3-31 I Impulsdiagramm (Encoder) 3-33 Inbetriebnahme 5-1 durchführen 5-3 vorbereiten 5-2 Installation 4-1 mechanische 4-4 IP-Schutzart 3-3 K Kabeldaten Encoderanschluss 4-11 Motoranschluss 4-9 Kennlinien VRDM VRDM VRDM VRDM VRDM VRDM VRDM VRDM L Lebensdauer 3-2 M Maßzeichnung PLE-Getriebe 3-39 PLS-Getriebe 3-40 VRDM 311x 3-27 VRDM 36x 3-9 VRDM 39x 3-18 maximale Aufpresskraft 3-1 Mechanische Installation 4-4 Montage 4-6 Motor mit Klemmkasten Anschlussbild 4-10 Motor mit Litzen Anschlussbild 4-9 Motor mit Stecker Anschlussbild 4-10 Motorspezifische Daten VRDM 311x 3-23 VRDM 36x 3-5 VRDM 39x 3-14 Motorvarianten Phasen-Schrittmotoren

87 Stichwortverzeichnis P Pflege des Motors 8-2 PLE Getriebe 3-34 PLE-Getriebe Maßzeichnung 3-39 Technische Daten 3-35 PLS Getriebe 3-35 PLS-Getriebe Maßzeichnung 3-40 Technische Daten 3-36 R Reinigung des Motors 8-2 S Service 8-1 Serviceadresse 8-1 Sicherheit 2-1 Steckereinbauraum 4-8 T Technische Daten 3-1 Encoder 3-31, 3-33 Getriebe 3-34 Haltebremse 3-31 PLE-Getriebe 3-35 PLS-Getriebe 3-36 Temperaturüberwachung (Encoder) 3-33 Typenschild 1-4 Typenschlüssel VRDM 311x 3-24 VRDM 36x 3-7 VRDM 39x 3-15 VRDM 3x Übersicht 1-3 U Umwelteinflüsse 3-2 V Vor der Installation 4-2 W Wartung 8-1 Wellenbelastung VRDM 311x 3-24 VRDM 36x 3-6 VRDM 39x 3-15 Z Zubehör 7-1 Zubehör und Ersatzteile Phasen-Schrittmotoren 10-3

88 Stichwortverzeichnis Phasen-Schrittmotoren