dunkermotoren BG 44 SI Instruction Manual

Edition / Ausgabe (11/2013)

Instruction Manual / Betriebsanleitung

BLDC-motor with integrated speed controller

EC-Motor mit integriertem Drehzahlregler

BG 44 SI

Instruction Manual/Betriebsanleitung BG 44 SI, Version: 1.3 en_de

Page

1 Content 2

2 About this document 4

3 General description 5

3.1 Motor series BG 44 SI 5

3.2 Explanations of terms used 6

3.3 Proper use 6

3.4 Standards and guidelines 7

4 Safety instructions 8

5 Technical data, accessories 9

5.1 Electrical data 9

5.2 Mechanical data 9

5.3 Dimensions 10

5.4 Motor BG 44x25 SI 10

5.5 Motor BG 44x50 SI 10

5.6 Accessories 11

6 Protective functions 12

6.1 Recuperation during braking 12

6.2 Over-temperature protection 12

6.3 Current limitation 12

7 Installation / terminal assignment 13

7.1 Mechanical assembly 13

7.2 Electromechanical compatibility 13

7.3 Ground wire 14

7.4 Connection alternatives 15

7.5 Motor power supply and signal 15 interface supply 15

7.6 Schematic circuit of the digital outputs 16

7.7 Schematic circuit of the digital inputs 17

8 Connection schematic 18

8.1 Connection motor power supply and

signal interface supply 19

9 Operation hints 20

9.1 Operation 20

9.2 Function of the digital inputs IN1 and IN2 21

9.3 Function of the digital inputs IN3 and IN4 21

9.4 Teaching of xed speeds 22

9.5 Teaching of ramps 23

9.6 Function of the pulse output OUT1 25

9.7 Protection function and fault

Seite

1 Inhalt 2

2 Über dieses Dokument 4

3 Allgemeine Beschreibung 5

3.1 Motorbaureihe BG 44 SI 5

3.2 Begriffserklärungen 6

3.3 Bestimmungsgemäße Verwendung 6

3.4 Normen und Richtlinien 7

4 Sicherheitshinweise 8

5 Technische Daten, Zubehör 9

5.1 Elektrische Daten 9

5.2 Mechanische Daten 9

5.3 Motormasszeichnung 10

5.4 Motor BG 44x25 SI 10

5.5 Motor BG 44x50 SI 10

5.6 Optionale Anbauten 11

6 Schutzfunktionen 12

6.1 Rückspeisung bei Bremsvorgängen 12

6.2 Übertemperaturschutz 12

6.3 Strombegrenzung 12

7 Installation und Anschlussbelegung 13

7.1 Mechanische Montage 13

7.2 Elektromagnetische Verträglichkeit 13

7.3 Schutzleiter Anschluss 14

7.4 Anschlussmöglichkeiten 15

7.5 Spannungsversorgung Motor und 15 Schnittstellenversorgung 15

7.6 Prinzipschaltung der Digitalausgänge 16

7.7 Prinzipschaltung der Digitaleingänge 17

8 Anschlussschema 18

8.1 Anschluss Leistungsversorgung 19 Motor und Schnittstellenversorgung 19

9 Betriebshinweise 20

9.1 Inbetriebnahme 20

9.2 Funktion der Digitaleingänge IN1 und IN2 21

9.3 Funktion der Digitaleingänge IN3 und IN4 21

9.4 Teachen von festen Geschwindigkeiten 22

9.5 Teachen von Rampen 23

9.6 Funktion des Pulsausgangs OUT1 25

9.7 Schutzfunktionen und

1 Content 1 Inhalt

output OUT3 26

9.8 Function of the analogue input AI+/AI- 27

9.9 Motors with additional brake 28

10 Maintenance & Service 29

10.1 Motor operation in Q mode 29

10.2 Maintenance, taking out of service

and disposal 29

10.3 Service & Support 30

10.4 Scope of delivery and accessories 30

10.5 Download PDF-Data 30

Meldeausgang OUT3 26

9.8 Funktion des Analogeinganges AI+/AI- 27

9.9 Motoren mit zusätzlicher Bremse 28

10 Wartung & Service 29

10.1 Motorbetrieb im Q-Modus 29

10.2 Wartung, Ausserbetriebsetzung und Entsorgung 29

10.3 Service & Support 30

10.4 Lieferumfang und Zubehör 30

10.5 Download PDF-Daten 30

1 Content

1 Inhalt

Instruction Manual/Betriebsanleitung BG 44 SI, Version: 1.3 en_de

2 About this document

These operating instructions introduce you to the SI drives and provide you with information on all the stages required for the installation of the drives and the performance of functional tests. Notes: Notes explain the advantages of certain settings and help you to benet from the ideal prot of the appliance.

Warning notices! read and follow them carefully!

Warning notices should protect you from danger and will help you to avoid of damages of the device.

Attention! danger of life caused by electric shock!

When you see this sign, you should always check for the appliance for being voltage free and being protected against enabling by mistake.

2 Über dieses Dokument

Die vorliegende Betriebsanleitung stellt Ihnen die SIAntriebe vor und informiert Sie über alle Schritte zur Installation der Antriebe und zur Durchführung von Funktionstests. Hinweise: Hinweise erläutern Vorteile bestimmter Einstellungenund helfen Ihnen, den optimalen Nutzen aus dem Gerät zu ziehen.

Warnhinweise! Lesen und befolgen Sie diese sorgfältig!

Warnhinweise sollen Sie vor Gefahr schützen oder helfen Ihnen, eine Beschädigung des Gerätes zu vermeiden.

Achtung! Lebensgefahr durch Stromschlag!

Wenn Sie dieses Zeichen sehen, dann prüfen Sie stets ob das Gerät spannungsfrei und gegen ver-

sehentliches Einschaten gesichert ist.

2 About this document 2 Über dieses Dokument

3 General description

3.1 Motor series BG 44 SI

The motor type BG 44 SI represents an EC-motors (brushless DC motor) with an integrated speed control electronics for 4-quadrant operation. The desired speed is set via an analogue signal input 0 ... +10 V. The four operating modes “clockwise rotation”, “counter clockwise rotation”, “Off” (rapid breakpoint with freewheel) and “Stop” (rapid breakpoint with holding torque) are controlled via the two digital inputs IN1 and IN2. Optional, two further digital inputs for additional functions are available. Therewith, among other

things, 2 xed motor speeds (e.g. for rapid movement

and creep speed), acceleration ramp and braking ramp can be memorized (Teach). Two digital output signals are available additionally: one giving 6 pulses per turn (e.g. for position and speed control), the other showing

“fault”. In case of larger needs, customer specic solutions with special rmware are available on request.

The motor has except of the ball bearings no expendable parts and is hence excellently suited for continuous operation. The motors BG 44 SI can be combined with

planetary or worm gears with a multitude of ne tuned

gear ratios.

3 Allgemeine Beschreibung

3.1 Motorbaureihe BG 44 SI

Bei der Motorbaureihe BG 44 SI handelt es sich um EC-Motoren (bürstenlose Gleichstrommotoren) mit integrierter Drehzahlregelelektronik für 4-Quadrantenbetrieb. Die Drehzahlsollwertvorgabe erfolgt standardmäßig über einen Analogspannungseingang 0 ... +10 V. Über zwei digitale Eingänge (IN1, IN2) lassen sich die vier Betriebszustände „Rechtslauf“, „Linkslauf“, „Aus“ (Schnellstopp mit Freilauf) und „Stopp“ (Schnellstopp mit Haltemoment) ansteuern. Wahlweise stehen zwei weitere digitale Eingänge für erweiterte Funktionalität zur Verfügung. Damit lassen sich unter anderem 2 feste Motordrehzahlen (z.B. für Eil- und Schleichgang) und Beschleunigungs- und Bremsrampen (z.B. für sanftes Beschleunigen und Abbremsen) abspeichern (teachen). Außerdem werden zwei digitale Ausgänge herausgeführt, womit ein Pulsausgang mit 6 Impulsen pro Umdrehung (z.B. für Positions- und Geschwindigkeitsüberwachung) und eine Fehlermeldung zur Ver-

fügung stehen. Kundenspezische Ausführungen mit

spezieller Firmware sind bei größeren Bedarfsfällen auf Anfrage möglich. Der Motor hat außer den Kugellagern keine Verschleißteile und eignet sich deshalb hervorragend auch für Dauerbetrieb. Die Motoren BG 44 SI können auch mit Planeten- oder Schneckengetrieben kombiniert werden, die in einer Vielzahl fein abgestimmter Untersetzungen verfügbar sind.

Motorstecker für Leistungsversorgung und Logik/ Plug for power and logic supply

EC-Motor/BLDC-motor

Integrierte Elektronik/ Electronic integrated

Integrierte Hallsensoren/ Hall sensors integrated

Kugelgelagerte Motorabtriebswelle, optional Getriebe/ Ball bearing motor output shaft, gearbox optionally

3 General description

3 Allgemeine Beschreibung

Instruction Manual/Betriebsanleitung BG 44 SI, Version: 1.3 en_de

3.2 Explanations of terms used

Bridge rectier

Component for the transformation from AC voltage to DC voltage

Smoothing capacitor

Component to smooth the

uctuation voltage

Hall sensors

Sensors for determining the position of a rotor

Index impuls

Reference mark of the integrated encoder panel

Ramps

Settings to accelerate and brake the drive

CAN-Monitor

Adjustment- and storring possibility for speed and ramps

3.3 Proper use

- The BG 44 SI motor is a supplied part and may be installed into (industrial) machinery and equipment in

the described conguration.

- The drive must be securely xed, and may only be installed using cables and components specied by

Dunkermotoren.

- The drive may only be put into operation once the entire system has been installed in accordance with EMC.

3.2 Begriffserklärungen

Brückengleichrichter

Bauteil zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung

Glättungskondensator

Bauteil zur Glättung von Spannungsschankungen

Hallsensoren

Sensor zur Positionsbestimmung des Rotors

Indeximpuls

Referenzmarke der integrierten Geberscheibe

Rampen

Einstellungen zum Beschleunigen und Bremsen des Antriebs

Techen / Toggeln

Einstellung und Abspeichermöglichkeit für Geschwindigkeiten und Rampen

3.3 Bestimmungsgemäße Verwendung

- Der Motor BG 44 SI ist ein Zulieferteil und darf in der

beschriebenen Konguration in Maschinen und Anla-

gen eingesetzt werden (industrieller Bereich).

- Der Antrieb muss fest montiert werden und darf nur

mit den von Dunkermotoren spezizierten Kabeln

und Zubehörteilen eingesetzt werden.

- Der Antrieb darf erst nach EMV-gerechter Montage des Gesamtsystems in Betrieb genommen werden.

3 General description 3 Allgemeine Beschreibung

3.4 Standards and guidelines

EU guidelines: the EU guidelines formulate the mini-

mum requirements made on a product and must be observed by all manufacturers and dealers marketing the product in the member states of the European Union.

Machine guideline: the drive is a machine in the sense of the EU guideline for machinery. It has moveable parts in accordance with its intended purpose: however, it may only be installed as a component of a machine or a system. The advice described in these instructions regarding installation and operation must be adhered to.

EMC guideline: the EU guidelines for EMC apply to devices which can cause electromagnetic interruptions or whose operation can be impaired by these interruptions. Compliance of the drive with the EMC guideline can only be tested once it has been installed. The information pertaining to EMC described in these instructions must be adhered to.

Conformity: by means of the conformity declaration of

the product (see appendix), Dunkermotoren conrms

that the drive complies with the safety standards listed therein and with EMC standards. The product may be sold and used within the European Union.

3.4 Normen und Richtlinien

EG-Richtlinien: Die EG-Richtlinien formulieren die

Mindestanforderungen an ein Produkt und müssen von allen Herstellern und Händlern beachtet werden, die das Produkt in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union auf den Markt bringen.

Maschinenrichtlinie: Der Antrieb ist eine Maschine im Sinne der EG-Richtlinie für Maschinen. Er hat zweckgerichtet bewegliche Teile, darf aber nur als Bestandteil einer Maschine oder Anlage eingesetzt werden. Die in dieser Betriebsanleitung beschriebenen Hinweise zur Installation und Inbetriebnahme müssen beachtet werden.

EMV-Richtlinie: Die EG-Richtlinien für EMV gelten für Geräte, die elektromagnetische Störungen verursachen können oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann. Die Übereinstimmung des Antriebs mit der EMV-Richtlinie kann erst nach dem Einbau überprüft werden. Die in dieser Betriebsanleitung beschriebenen Angaben zur EMV müssen beachtet werden.

Konformität: Mit der Konformitätserklärung (siehe Anhang) des Produkts bescheinigt Dunkermotoren, dass der Antrieb den dort aufgeführten Normen zur Sicherheit und EMV entspricht. Das Produkt darf in der Europäischen Union vertrieben und eingesetzt werden.

3 General description

3 Allgemeine Beschreibung

Instruction Manual/Betriebsanleitung BG 44 SI, Version: 1.3 en_de

4 Safety instructions

Attention!

Before starting, the following safety instructions must be read and observed necessarily. Nonobservance may cause hazards of persons or damage machines!

Failure-free operation requires transport and storage according to the appropriate requirements. The drives are to be stored protected against dust, dirt and humidity. It is essential, that the storage conditions are not beyond the allowed storage temperature resp. air humidity (see “Technical data”). The transport must be knock-protected in compliance with the storage conditions.

The instruction for installing and adjustment of the drives must be considered.

To enable failure-free operation, a mounting place should be selected, which environmental conditions are not beyond the allowed values. The exact values can be taken from the product description (see “Technical data”).

Mounting or demounting may only take place under voltage-free condition.

The modules may only be implemented and equipped

by qualied staff according to appropriate standards. A person can be classied as qualied,

• if he is able to identify and avoid possible dangers as

a result of experience,

• if he knows the accident prevention regulations for

the used devices and

• if he is permitted to start up and install the electric

circuit and devices according to the standards.

The equipment may only be started up by qualied or

adequate indoctrinated persons. The local standards at the application area of the devices must be considered. The safety instructions of the operating devices and machines must be considered. To avoid danger, a fully functional EMERGENCYSTOP-button must be placed in direct scope with unhindered access.

4 Sicherheitshinweise

Achtung!

Vor der Inbetriebnahme sind unbedingt die nachfolgen Sicherheitshinweise zu lesen und zu beachten! Eine Nichtbeachtung kann zu Gefahren bei Personen oder Beschädigungen an der Maschine führen!

Der störungsfreie Betrieb setzt den Transport und die Lagerung nach den entsprechenden Vorgaben voraus. Die Antriebe sind geschützt vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit zu lagern. Es ist zu beachten, dass die Lagerungsbedingungen nicht außerhalb der zulässigen Lagerungstemperatur bzw. Luftfeuchtigkeit liegt (siehe „Technische Daten“). Der Transport muss stossgeschützt unter Einhaltung der Lagerungsbedingungen erfolgen.

Die Anleitung für den Aufbau und die Einrichtung der Antriebe ist zu beachten.

Um einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen, ist ein Montage-Ort zu wählen, der keine Umweltbedingungen aufweist, die außerhalb der zulässigen Werte liegen. Die genauen Werte sind der Produktbeschreibung zu entnehmen (siehe „Technische Daten“).

Die Montage oder Demontage darf nur im spannungslosen Zustand erfolgen.

Die Module dürfen nur von qualiziertem Personal

nach den entsprechenden Normen eingebaut und ein-

gerichtet werden. Als qualiziert gilt eine Person dann,

• wenn sie aufgrund ihrer Erfahrung mögliche Gefah-

ren erkennen und vermeiden kann,

• wenn ihr die Unfallverhütungsvorschriften für die

eingesetzten Geräte bekannt sind und

• wenn sie gemäß den Normen Stromkreise und Ge-

räte in Betrieb setzen und installieren darf. Die Anlage darf nur durch qualiziertes oder entsprechend geschultes Personal in Betrieb genommen werden. Die regionalen Normen im Einsatzgebiet der Antriebe sind zu beachten. Die Sicherheitshinweise der zu steuernden Geräte und Maschinen sind zu beachten. Um Gefahren abwenden zu können, muss ein funktionstüchtiger NOT-AUS-Schalter in direkter Reichweite mit unbehindertem Zugang liegen.

4 Safety instructions 4 Sicherheitshinweise

5 Technical data, accessories

5.1 Electrical data

Maximum motor speed range

0 ... 5000 U/min

Speed range adjustable 150 ... 4096 U/min

Minimum motor voltage

20 V DC

Maximum motor voltage

30 V DC

Maximum ripple on supply voltage

Max. 5 %

Undervoltage shutdown < 19 V Demolition boundary by overvoltage

> 35 V

Required external fuse 8 AT external Over-temperature protection

> 100°C at the

power output stage Max. peak current (motor)

9 A

Maximum speed is limited by load

5.2 Mechanical data

Temperature range motor

-20 °C ... +100 °C

housing temperature Recommended environmental temperature range *)

0 °C ... 50 °C

Relative humidity (not condensing)

Max. 90%

Protection class **)

IP50 (in special versions

up to IP65)

Connector plug 12-pole ***)

Round connector accor-

ding DIN 45326, compa-

ny Binder, series 723

*) The motor is specied for an ambient temperature

of 20°C. The performance data refer to this ambient temperature. **) The protective system only refers to the motor / gearbox casing. The shaft is to be sealed by the client. The drive may only be used in an environment complying with IP54 if the shaft outlet has been installed such that it is protected from dust and water. ***) Please see the pin diagram for further information.

5 Technische Daten, Zubehör

5.1 Elektrische Daten

Ungeregelter Drehzahlbereich

0 ... 5000 U/min

Regelbarer Drehzahlbereich 150 ... 4096 U/min

Minimal zulässige Motorspannung

20 V DC

Maximal zulässige Motorspannung

30 V DC

Zulässige Restwelligkeit der Versorgungsspannung

Max. 5 %

Unterspannungsabschaltung < 19 V Zerstörungsgrenze durch Überspannung

> 35 V

Absicherung 8 AT extern erforderlich Übertemperaturabschaltung

> 100°C an der

Leistungsendstufe Max. Spitzenstrom (Wicklung)

9 A

Maximaldrehzahl wird durch Last begrenzt

5.2 Mechanische Daten

Temperaturbereich Motor

-20°C…+100°C

Gehäusetemperatur Empfohlener Umgebungstemperaturbereich *)

0°C…50°C

Relative Luftfeuchtigkeit

Max. 90%

Schutzart **)

IP 50 (in Sonderaus-

führungen bis IP 65)

Anschlussstecker 12-polig ***)

Rundstecker nach

DIN 45326, Firma

Binder, Serie 723

*) Der Motor ist für eine Umgebungstemperatur von

20°C speziziert. Die Leistungsangaben beziehen sich

auf diese Umgebungstemperatur. **) Die angegebene Schutzart bezieht sich nur auf das Motor- bzw. Getriebegehäuse. Die Abdichtung der Welle ist vom Kunden vorzunehmen. Nur wenn der Wellenaustritt staub- und wassergeschützt montiert wird, kann der Antrieb in einer Umgebung entsprechend IP54 eingesetzt werden.

***) Weitere Informationen nden Sie im Abschnitt An-

schlussbelegung.

5 Technical data, accessories

5 Technische Daten, Zubehör

Instruction Manual/Betriebsanleitung BG 44 SI, Version: 1.3 en_de

5.3 Dimensions

5.4 Motor BG 44x25 SI

Nominal power 17,3 W

Nominal torque *) 5,7 Ncm

Rated speed 2860

Nominal supply voltage

24 V (standard), special voltage on request

Nominal current 1,47 A

Length 90 mm

Weight ca. 470 g

5.5 Motor BG 44x50 SI

Nominal power 36,7 W

Nominal torque *) 10,2 (12) Ncm

Rated speed 3440

Nominal supply voltage

24 V (standard), special voltage on request

Nominal current 2,52 A

Length 115 mm

Weight ca. 660 g

*) The nominal torque depends on the motor‘s heat dissipation. The tables thus list the values taken in accordance with VDE (the German Electrical Engineers’ Association) / EN (European Standard) and taken during the installation of a thermally-conductive steel plate with the dimensions 105x105x10mm (data in brackets).

5.3 Motormasszeichnung

5.4 Motor BG 44x25 SI

Nennleistung 17,3 W

Nenndrehmoment *) 5,7 Ncm

Nenndrehzahl 2860

Nennspannung

24 V (Standard), Son-

derspannung

auf Anfrage

Nennstrom 1,47 A

Länge 90 mm

Gewicht ca. 470 g

5.5 Motor BG 44x50 SI

Nennleistung 36,7 W

Nenndrehmoment *) 10,2 (12) Ncm

Nenndrehzahl 3440

Nennspannung

24 V (Standard), Son-

derspannung

auf Anfrage

Nennstrom 2,52 A

Länge 115 mm

Gewicht ca. 660 g

*) Das Nenndrehmoment ist abhängig von der Wärmeabführung des Motors. In den Tabellen aufgeführt sind deshalb die Werte gemessen nach VDE/EN sowie gemessen bei Montage einer thermisch leitenden Stahlplatte der Größe 105 x 105 x 10 mm (Angabe in Klammern).

5 Technical data, accessories 5 Technische Daten, Zubehör

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dunkermotoren BG 44 SI Instruction Manual

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