Projektierung

Auslegung des Antriebsstrangs

Applikation, Servoverstärker, Motoren und Getriebe müssen so aufeinander abgestimmt werden, dass bei allen Komponenten eine ausreichende Sicherheit vorhanden ist, da sich im Laufe der Zeit gewisse mechanische Schwergängigkeiten durch hohe Temperaturen oder Verschleiß einstellen. Achten Sie darauf, dass die beteiligten Komponenten im Arbeitsbereich der Anlage noch ausreichende Reserven haben, damit die Lebensdauer nicht beeinträchtigt wird und die geforderte Regelungsgüte eingehalten werden kann.

Regelungsgüte, Massenträgheitsverhältnis und Lastanbindung

Die Regelungsgüte ist von den Parametern „Massenträgheitsverhältnis“ und „Lastanbindung“ abhängig:

In erster Linie wird die „Regelungsgüte / Dynamik“ vom Massenträgheitsmoment beeinflusst, eine schlechte „Regelungsgüte / Dynamik“ bedingt durch ein ungünstiges Massenträgheitsmoment, kann selbst durch eine sehr gute Lastanbindung nicht verbessert werden. Dem entsprechend kann aber eine gute „Regelungsgüte / Dynamik“ bedingt durch ein günstiges Massenträgheitsmoment, durch eine schlechte Lastanbindung verschlechtert werden.

Energiemanagement

Wenn die Qualität des Versorgungsnetzes durch hohe Spannungsschwankungen beeinträchtigt ist, müssen sowohl die Spezifikationen des Servoverstärkers als auch der Drehzahlbereich des Motors betrachtet werden. Bei positiver Toleranz der Spannungsschwankung ist der obere Grenzwert des Weitspannungseingangs des AX5000 zu beachten und bei negativer Toleranz der Spannungsschwankung ist zu überprüfen, ob die durch die fehlende Spannung hervorgerufene Drehmomentabsenkung zulässig ist. Bei diesen Motoren kann der sogenannte Feldschwächebetrieb (Verfügbarkeit prüfen) des Servoverstärkers evtl. für Abhilfe sorgen. Entspricht das Versorgungsnetz nicht den Spezifikationen für den Betrieb des AX5000, müssen ggf. Trenntrafos, Netzdrosseln, Netzfilter oder andere Maßnahmen vorgesehen werden. Ein energieeffizientes Antriebssystem arbeitet in einem Antriebsverbund mit einem gemeinsam genutzten Zwischenkreis und gemeinsam genutzten internen und ggf. externen Bremswiderständen oder Bremsmodulen. Wenn Sie bereits ähnliche Antriebssysteme im Einsatz haben, bietet der AX5000 ein komfortables Diagnosesystem um die Auslastung der Bremswiderstände zu ermitteln und die Werte zu übertragen. Die bisherige Erfahrung mit Antriebsverbünden zeigt, dass in einem Verbund deutlich kleinere oder keine externen Bremswiderstände / Bremsmodule eingesetzt werden müssen.

EMV, Erdung, Schirmanbindung und Potential

Der AX5000 entspricht bezüglich der leitungsgebundenen Störemissionen der EMV-Kategorie „C3“ (Industriebereich). Wenn Sie Komponenten einsetzen wollen, die einer höheren Kategorie entsprechen, können Sie mit Hilfe von Zusatzfiltern die leitungsgebundenen Störemissionen des AX5000 so weit begrenzen, dass die EMV-Kategorie „C2“ (Wohn- und Industriebereich) oder „C1“ (Wohnbereich) eingehalten wird.
Stellen Sie sicher, dass eine ausreichende Erdung (großflächige, niederimpendante Anbindung) aller relevanten Komponenten (incl. Schaltschrank) vorhanden ist. Der AX5000 incl. Peripherie, Schaltschrank, Maschinenbett und Motoren müssen sich auf dem gleichen Potential befinden, weil durch unterschiedliche Potentiale die Regelungsgüte des AX5000 leidet und es zu Betriebsstörungen kommen kann. Es ist nicht zulässig, die Schirmverbindung als Potentialausgleich zu benutzen. Wenn Sie nicht für ein einheitliches Bezugspotential sorgen können, müssen Sie ausreichend dimensionierte Potentialausgleichsleitungen verlegen.
Nur die einwandfreie Schirmanbindung der Leitungen gewährleistet einen reibungslosen Betrieb. Die Schirme müssen beidseitig. großflächig aufgelegt sein, sie dürfen auf keinen Fall unterbrochen werden. Verwenden Sie vorkonfektionierte Beckhoff Motor- und Feedbackleitungen, da sie optimal auf das Antriebssystem abgestimmt sind und Störungen auf ein Minimum reduzieren. Achten Sie darauf, dass die Stecker ordnungsgemäß angeschraubt werden, dies gilt besonders für den Motorstecker.

Schaltschrank

Der Schaltschrank muss so dimensioniert werden, dass er sämtliche Komponenten mit den vorgeschriebenen Abständen aufnehmen kann. Denken Sie bei hohen Temperaturen ggf. an eine Zwangskühlung. Platzieren Sie den Schaltschrank so nah wie möglich an die Maschine, damit die Motorleitungen so kurz wie möglich dimensioniert werden können.
Weiterhin sollte der Schaltschrank eine metallische, geerdete Rückwand aufweisen, auf der die AX5000 incl Peripherie angebracht sind, damit eine sichere Erdung gewährleistet ist. Wenn Sie diese Bedingungen nicht gewährleisten können, müssen Sie den AX5000 und entsprechende Komponenten mit einer zulässigen, ausreichend dimensionierten Leitung erden.

Motoren und Leitungen für Servoverstärker bis 25A

Motoren mit max. 400 V Nennspannung:
Wenn die Motorleitungslänge ≥ 25m beträgt, wird pro Motor eine Motordrossel benötigt.

Motoren mit max. 480 V Nennspannung:
Wenn die Motorleitungslänge > 20m beträgt, wird pro Motor eine Motordrossel benötigt.

Im Schaltschrank sollte dann ausreichend Platz für Motordrosseln vorhanden sein. In besonderen Ausnahmefällen (empfindliche Sensorik o.ä.) kann es erforderlich sein, schon bei Motorleitungslängen <25 / 20 m eine Motordrossel einzusetzen. Verlegen Sie Leistungsleitungen und Signalleitungen in getrennten metallischen Kabelkanälen oder sorgen Sie bei einem gemeinsam genutzten metallischen Kabelkanal für eine geerdete, metallische Trennwand zwischen den Leitungen.