Kollmorgen VLM Series, VLM3, VLM2 Product Manual
VLM
Deutsch Produkthandbuch, Synchron Servomotoren
English Product Manual, Synchronous Servomotors
Italiano Manuale del Prodotto, Servomotori Sincroni
Español Manual del Producto, Servomotores Sincronos
Edition 01/2013
Originalsprache Deutsch
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01 / 2013 First multilingual edition
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Kollmorgen 01/2013 Inhaltsverzeichnis
Seite
tocdruck
1 Allgemeines
1.1 Über dieses Handbuch ............................................................9
1.2 Verwendete Symbole .............................................................9
1.3 Verwendete Abkürzungen .........................................................9
2Sicherheit
2.1 Das sollten Sie beachten .........................................................10
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung .................................................11
2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung ............................................11
2.4 Sichere Handhabung ............................................................12
2.4.1 Transport .................................................................12
2.4.2 Verpackung ...............................................................12
2.4.3 Lagerung .................................................................12
2.4.4 Wartung / Reinigung ........................................................12
2.4.5 Reparatur, Entsorgung ......................................................12
3 Produktidentifizierung
3.1 Lieferumfang...................................................................13
3.2 Typenschild....................................................................13
3.3 Typenschlüssel.................................................................14
4 Technische Beschreibung
4.1 Allgemeine technische Daten......................................................15
4.2 Standardausrüstung .............................................................15
4.2.1 Bauform..................................................................15
4.2.2 Flansch ..................................................................15
4.2.3 Schutzart .................................................................16
4.2.4 Isolierstoffklasse ...........................................................16
4.2.5 Oberfläche................................................................16
4.2.6 Wellenende A-Seite.........................................................16
4.2.7 Schutzeinrichtung ..........................................................16
5 Mechanische Installation
5.1 Wichtige Hinweise ..............................................................17
6 Elektrische Installation
6.1 Wichtige Hinweise ..............................................................18
6.2 Anschluss der Motoren mit vorkonfektionierten Kabeln..................................19
6.3 Leitfaden für die elektrische Installation ..............................................19
7 Inbetriebnahme
7.1 Wichtige Hinweise ..............................................................20
7.2 Leitfaden für die Inbetriebnahme ...................................................21
7.3 Beseitigen von Störungen ........................................................21
8 Technische Daten
8.1 Begriffsdefinitionen ..............................................................22
DEUTSCH
Servomotoren VLM Deutsch - 3
Inhaltsverzeichnis 01/2013 Kollmorgen
9 General
9.1 About this manual...............................................................23
9.2 Symbols used ..................................................................23
9.3 Abbreviations used ..............................................................23
10 Safety
10.1 You should pay attention to this ....................................................24
DEUTSCH
10.2 Use as directed.................................................................25
10.3 Prohibited use..................................................................25
10.4 Safe Handling ..................................................................26
10.4.1 Transport .................................................................26
10.4.2 Packaging ................................................................26
10.4.3 Storage ..................................................................26
10.4.4 Maintenance / Cleaning......................................................26
10.4.5 Repair, Disposal ...........................................................26
11 Package
11.1 Delivery package ...............................................................27
11.2 Nameplate ....................................................................27
11.3 Model number description ........................................................28
12 Technical Description
12.1 General technical data ...........................................................29
12.2 Standard features ...............................................................29
12.2.1 Style.....................................................................29
12.2.2 Flange ...................................................................29
12.2.3 Protection class ............................................................30
12.2.4 Insulation material class .....................................................30
12.2.5 Surface ..................................................................30
12.2.6 Shaft end, A-side...........................................................30
12.2.7 Protective device ...........................................................30
13 Mechanical Installation
13.1 Important Notes ................................................................31
14 Electrical Installation
14.1 Important notes.................................................................32
14.2 Connection of the motors with preassembled cables....................................33
14.3 Guide for electrical installation .....................................................33
15 Setup
15.1 Safety notes ...................................................................34
15.2 Guide for setup .................................................................35
15.3 Trouble Shooting ...............................................................35
16 Technical Data
16.1 Definition of Terms ..............................................................36
Seite
Deutsch - 4 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Inhaltsverzeichnis
Seite
17 Indicazoni generali
17.1 Questo manuale ................................................................37
17.2 Simboli utilizzati ................................................................37
17.3 Abbreviazioni utilizzati ...........................................................37
18 Sicurezza
18.1 Attenersi a queste indicazioni! .....................................................38
18.2 Uso conforme ..................................................................39
18.3 Uso conforme vietato ............................................................39
18.4 Manipolazione sicura ............................................................40
18.4.1 Trasporto .................................................................40
18.4.2 Imballaggio ...............................................................40
18.4.3 Stoccaggio................................................................40
18.4.4 Manutenzione / Puliza.......................................................40
18.4.5 Riparazioni, Smaltimento ....................................................40
19 Identificazione del prodotto
19.1 Dotazione .....................................................................41
19.2 Targhetta di omologazione........................................................41
19.3 Codici dei modelli ...............................................................42
20 Descrizione tecnizi
20.1 Dati tecnici generali .............................................................43
20.2 Allestimento standard ............................................................43
20.2.1 Forma costructtiva..........................................................43
20.2.2 Flangia...................................................................43
20.2.3 Grado di protezione.........................................................44
20.2.4 Classe di isolamento ........................................................44
20.2.5 Superficie ................................................................44
20.2.6 Estremità di uscita albero ....................................................44
20.2.7 Dispositivo di protezione .....................................................44
21 Installazione meccanica
21.1 Indicazioni importanti ............................................................45
22 Installazione elettrica
22.1 Indicazioni importanti ............................................................46
22.2 Collegamento dei motori con cavi preconfezionati......................................47
22.3 Guida ad installazione elettrica ....................................................47
23 Messa in funzione
23.1 Indicazioni importanti ............................................................48
23.2 Guida ad messa in funzione.......................................................49
23.3 Eliminazione dei guasti...........................................................49
24 Dati tecnici
24.1 Definizioni .....................................................................50
DEUTSCH
Servomotoren VLM Deutsch - 5
Inhaltsverzeichnis 01/2013 Kollmorgen
25 Generalidades
25.1 Sobre este manual ..............................................................51
25.2 Símbolos utilizados..............................................................51
25.3 Abreviaturas utilizadas ...........................................................51
26 Seguridad
26.1 Siga sus instrucciones............................................................52
DEUTSCH
26.2 Utilización conforme .............................................................53
26.3 Uso indebido...................................................................53
26.4 Manipulación segura ............................................................54
26.4.1 Transporte ................................................................54
26.4.2 Embalaje .................................................................54
26.4.3 Almacenamiento ...........................................................54
26.4.4 Advertenzia / Limpieza ......................................................54
26.4.5 Reparación, Eliminación .....................................................54
27 Identificación del producto
27.1 Volumen de suministro ...........................................................55
27.2 Placa de identificación ...........................................................55
27.3 Codificación de modelo ..........................................................56
28 Descripción técnica
28.1 Datos técnicos generales .........................................................57
28.2 Modelo estándar................................................................57
28.2.1 Forma de diseño ...........................................................57
28.2.2 Brida ....................................................................57
28.2.3 Tipo de protección..........................................................58
28.2.4 Clase de material aislante....................................................58
28.2.5 Superficie.................................................................58
28.2.6 Extremo del eje, lado de accionamiento .........................................58
28.2.7 Dispositivo protector ........................................................58
29 Instalación mecánica
29.1 Instrucciones importantes ........................................................59
30 Instalación eléctrica
30.1 Instrucciones de seguridad .......................................................60
30.2 Conexión de los motores con conducciones preconfeccionadas ..........................61
30.3 Guía de instalación eléctrica ......................................................61
31 Puesta en funcionamento
31.1 Instrucciones de seguridad .......................................................62
31.2 Guía de puesta en funcionamento ..................................................63
31.3 Eliminación de perturbaciones .....................................................63
32 Datos técnicos
32.1 Definiciones ...................................................................64
Seite
Deutsch - 6 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Inhaltsverzeichnis
Seite
33 Technical Data
33.1 Dictionary for technical data tables .................................................66
33.2 Technical Data .................................................................67
34 Dimension drawings
34.1 VLM2x........................................................................68
34.1.1 Dimensions ...............................................................68
34.1.2 Radial and Axial Force ......................................................69
34.2 VLM3x........................................................................70
34.2.1 Dimensions ...............................................................70
34.2.2 Radial and Axial Force ......................................................71
35 Connector Pinout
35.1 Connector code C...............................................................72
35.1.1 Power ...................................................................72
35.1.2 SFD (Feedback code C) .....................................................72
35.1.3 Resolver (Feedback code R) .................................................72
35.1.4 ComCoder (Feedback code 2) ................................................72
35.1.5 Hall Only (Feedback code H) .................................................72
35.2 Connector code M ..............................................................73
35.2.1 Power ...................................................................73
35.2.2 SFD (Feedback code C) .....................................................73
35.2.3 Resolver (Feedback code R) .................................................73
35.2.4 ComCoder (Feedback code 2) ................................................73
35.2.5 Hall Only (Feedback code H) .................................................73
35.3 Connector code L ...............................................................74
35.3.1 Power ...................................................................74
35.3.2 SFD (Feedback code C-) ....................................................74
35.3.3 Resolver (Feedback code R) .................................................74
35.3.4 ComCoder (Feedback code 2) ................................................74
35.3.5 Hall Only (Feedback code H) .................................................74
35.4 Connector code K...............................................................75
35.4.1 Power ...................................................................75
35.4.2 SFD (Feedback code C) .....................................................75
35.4.3 Resolver (Feedback code R) .................................................75
35.4.4 ComCoder (Feedback code 2) ................................................75
35.4.5 Hall Only (Feedback code H) .................................................75
36 Approvals
36.1 Underwriters Laboratories ........................................................76
36.2 EC Declaration of Conformity......................................................77
DEUTSCH
Servomotoren VLM Deutsch - 7
DEUTSCH
01/2013 Kollmorgen
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Deutsch - 8 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Allgemeines
1 Allgemeines
1.1 Über dieses Handbuch
Dieses Handbuch beschreibt die Synchron-Servomotoren der Serie VLM.
Die Motoren werden im Antriebssystem zusammen mit den Kollmorgen Servoverstärkern
betrieben. Beachten Sie daher die gesamte Dokumentation des Systems, bestehend aus:
— Betriebsanleitung des Servoverstärkers
— Handbuch Bus-Kommunikation (z.B CANopen oder EtherCAT)
— Online Hilfe der Inbetriebnahmesoftware des Servoverstärkers
— Regionales Zubehörhandbuch
— Technische Beschreibung Motorserie VLM (dieses Handbuch)
Weitere technische Hintergundinformationen finden Sie im "Produkt-WIKI", erreichbar
unter www.wiki-kollmorgen.eu
1.2 Verwendete Symbole
.
DEUTSCH
Symbol Bedeutung
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie
nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen Verletzungen führen wird.
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie
nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen Verletzungen führen kann.
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie
nicht vermieden wird, zu leichten Verletzungen führen
kann.
Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist
auf eine Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird,
zu Beschädigung von Sachen führen kann.
Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist
auf wichtige Informationen hin.
Warnung vor einer Gefahr (allgemein). Die Art der Gefahr
wird durch den nebenstehenden Warntext spezifiziert.
Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung und deren Wirkung.
Warnung vor heißer Oberfläche.
1.3 Verwendete Abkürzungen
Siehe Kapitel 8.1 "Begriffsdefinitionen".
Servomotoren VLM Deutsch - 9
Sicherheit 01/2013 Kollmorgen
2 Sicherheit
Dieses Kapitel hilft Ihnen, Gefährdungen für Personen und Sachen zu erkennen und zu
vermeiden.
2.1 Das sollten Sie beachten
Dokumentation lesen
DEUTSCH
Lesen Sie vor der Montage und Inbetriebnahme die vorliegende Dokumentation. Falsches Handhaben des Motors kann zu Personen- oder Sachschäden führen. Der Betreiber muss daher sicherstellen, dass alle mit Arbeiten am Motor betrauten Personen das
Handbuch gelesen und verstanden haben und dass die Sicherheitshinweise in diesem
Handbuch beachtet werden.
Technische Daten beachten
Halten Sie die technischen Daten und die Angaben zu den Anschlussbedingungen
(Typenschild und Dokumentation) ein. Wenn zulässige Spannungswerte oder Stromwerte
überschritten werden, können die Motoren z.B. durch Überhitzung geschädigt werden.
Risikobeurteilung erstellen
Der Maschinenhersteller muss eine Risikobeurteilung für die Maschine erstellen und
geeignete Maßnahmen treffen, dass unvorhergesehene Bewegungen nicht zu Schäden
an Personen oder Sachen führen können. Aus der Risikobeurteilung leiten sich eventuell
auch zusätzliche Anforderungen an das Fachpersonal ab.
Fachpersonal erforderlich
Nur qualifiziertes Fachpersonal darf Arbeiten wie Transport, Montage, Inbetriebnahme
und Instandhaltung ausführen. Qualifiziertes Fachpersonal sind Personen, die mit Transport, Aufstellung, Montage, Inbetriebnahme und Betrieb von Motoren vertraut sind und
über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Mindestqualifikationen verfügen:
Transport: nur durch Personal mit Kenntnissen in der Behandlung
elektrostatisch gefährdeter Bauelemente
Mech. Installation: nur durch Fachleute mit maschinenbautechnischer Ausbildung
Elektr. Installation: nur durch Fachleute mit elektrotechnischer Ausbildung
Inbetriebnahme: nur durch Fachleute mit weitreichenden Kenntnissen in
den Bereichen Elektrotechnik / Antriebstechnik
Das Fachpersonal muss ebenfalls IEC 60364 / IEC 60664 und nationale Unfallverhütungsvorschriften kennen und beachten.
Passfeder sichern
Entfernen oder sichern Sie eine eventuell vorhandene Wellen-Passfeder, falls der Motor
ohne angekoppelte Last laufen soll, um ein Wegschleudern der Passfeder und die damit
verbundene Verletzungsgefahr zu vermeiden.
Heiße Oberfläche
Während des Betriebes können Motoren ihrer Schutzart entsprechend heiße Oberflächen
besitzen. Verletzungsgefahr!
Die Oberflächentemperatur kann 100°C überschreiten. Messen Sie die Temperatur und
warten Sie, bis der Motor auf 40°C abgekühlt ist, bevor Sie ihn berühren
Deutsch - 10 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Sicherheit
Erdung
Stellen Sie die ordnungsgemäße Erdung des Motors mit der PE-Schiene im Schalt
schrank als Bezugspotential sicher. Ohne niederohmige Erdung ist keine personelle
Sicherheit gewährleistet und es besteht Lebensgefahr durch elektrischen Schlag.
Hohe Spannungen
Halten Sie während des Betriebs der Geräte den Schaltschrank geschlossen. Das Fehlen
von optische Anzeigen gewährleisten nicht die Spannungsfreiheit. Leistungsanschlüsse
können Spannung führen, auch wenn sich der Motor nicht dreht.
Ziehen Sie keine Stecker während des Betriebs. Es besteht die Gefahr von Tod oder
schweren gesundheitlichen Schäden beim Berühren freiliegender Kontakte. In ungünstigen Fällen können Lichtbögen entstehen und Personen und Kontakte schädigen.
Warten Sie nach dem Trennen der Servoverstärker von den Versorgungsspannungen
mehrere Minuten, bevor Sie spannungsführende Teile (z.B. Kontakte, Gewindebolzen)
berühren oder Anschlüsse lösen. Kondensatoren im Servoverstärker führen mehrere
Minuten nach Abschalten der Versorgungsspannungen gefährliche Spannungen. Messen
Sie zur Sicherheit die Spannung im Zwischenkreis und warten Sie, bis die Spannung
unter 40V abgesunken ist.
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
— Synchron-Servomotoren der Serie VLM sind insbesondere als Antrieb für Handha-
bungsgeräte, Verpackungsmaschinen, Textilmaschinen und ähnliche ohne hohe Ansprüche an Dynamik und Präzision konzipiert.
-
DEUTSCH
— Sie dürfen die Motoren nur unter Berücksichtigung der in dieser Dokumentation de-
finierten Umgebungsbedingungen betreiben.
— Die Motoren der Serie VLM sind ausschließlich dazu bestimmt, von digitalen Ser-
voverstärkern drehzahl- und/oder drehmomentgeregelt angesteuert zu werden.
— Die Motoren werden als Bauteile in elektrische Anlagen oder Maschinen eingebaut
und dürfen nur als integrierte Bauteile der Anlage in Betrieb genommen werden.
— Der in die Motorwicklungen eingebaute Thermoschutzsensor muss ausgewertet und
überwacht werden.
— Die Konformität des Servosystems zu den in der EG-Konformitätserklärung auf Sei-
te 77 genannten Normen garantieren wir nur, wenn von uns gelieferte Komponenten
(Servoverstärker, Motor, Leitungen usw.) verwendet werden.
2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
— Der Betrieb der Motoren ist verboten
- direkt am Netz,
- in explosionsgefährdeten Bereichen,
- im Kontakt mit Lebensmitteln,
- in Umgebungen mit ätzenden und/oder elektrisch leitenden Säuren,
Laugen, Ölen, Dämpfen, Stäuben.
— Der bestimmungsgemäße Betrieb des Motors ist untersagt, wenn die Maschine, in
die er eingebaut wurde,
- nicht den Bestimmungen der EG Maschinenrichtlinie entspricht,
- nicht die Bestimmungen der EMV-Richtlinie erfüllt,
- nicht die Bestimmungen der Niederspannungs-Richtlinie erfüllt.
Servomotoren VLM Deutsch - 11
Sicherheit 01/2013 Kollmorgen
2.4 Sichere Handhabung
2.4.1 Transport
Klimaklasse 2K2 nach EN61800-2, IEC 60721-3-2
—
Temperatur: -25... +60°C, max. 20K/Stunde schwankend
—
Luftfeuchtigkeit: relative Feuchte 5% ... 75% nicht kondensierend
DEUTSCH
2.4.2 Verpackung
— Nur von qualifiziertem Personal in der Original-Verpackung des Herstellers.
— Vermeiden Sie harte Stöße, insbesondere auf das Wellenende.
— Überprüfen Sie bei beschädigter Verpackung den Motor auf sichtbare Schäden.
Informieren Sie den Transporteur und gegebenenfalls den Hersteller.
®
— Kartonverpackung mit Instapak
— Den Kunststoffanteil können Sie an den Lieferanten zurückgeben
Motortyp Verpackung max. Stapelhöhe
VLM2 Karton 10
VLM3 Karton 6
-Ausschäumung.
2.4.3 Lagerung
— Klimaklasse 1K3 nach EN61800-2, IEC 60721-3-2
— Lagertemperatur -5... +45°C, max. 20K/Stunde schwankend
— Luftfeuchtigkeit relative Feuchte 5% ... 95% nicht kondensierend
— Nur in der Originalverpackung des Herstellers lagern
— Max. Stapelhöhe: siehe Tabelle in Kapitel "Verpackung"
— Lagerdauer: ohne Einschränkung
2.4.4 Wartung / Reinigung
— Wartung und Reinigung nur von qualifiziertem Personal
— Nach 20.000 Betriebsstunden unter Nennbedingungen sollten die Kugellager erneu-
ert werden (vom Hersteller).
— Prüfen Sie den Motor alle 2500 Betriebsstunden bzw. einmal jährlich auf Kugellager-
geräusche. Wenn Sie Geräusche feststellen, darf der Motor nicht weiterbetrieben
werden - die Lager müssen erneuert werden (vom Hersteller).
— Öffnen der Motoren bedeutet den Verlust der Gewährleistung.
— Gehäusereinigung mit Isopropanol o.ä., nicht tauchen oder absprühen
2.4.5 Reparatur, Entsorgung
Reparaturen des Motors darf nur der Hersteller durchführen, Öffnen der Geräte bedeutet
Verlust der Gewährleistung. Gemäß der WEEE-2002/96/EG-Richtlinien nehmen wir Altgeräte und Zubehör zur fachgerechten Entsorgung zurück, sofern die Transportkosten
vom Absender übernommen werden.
Senden Sie die Geräte an:
KOLLMORGEN Europe GmbH
Pempelfurtstr. 1
D-40880 Ratingen
Deutsch - 12 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Produktidentifizierung
3 Produktidentifizierung
3.1 Lieferumfang
Sie erhalten einen Karton mit Instapak®-Ausschäumung. Enthalten ist:
— Motor der Serie VLM
— Produkthandbuch gedruckt, mehrsprachig, einmal pro Lieferung
3.2 Typenschild
Bei Standardmotoren ist das Typenschild unverlierbar seitlich auf das Gehäuse geklebt,
je Verpackungseinheit liegt ein zusätzliches Typenschild bei.
DEUTSCH
Legende:
MODEL Typenbezeichnung
Ics I
Tcs M
Vs U
Nrtd nn (Nenndrehzahl bei U
Prtd Pn (Nennleistung)
Ipk I
Rm R25 (Wicklungswiderstand bei 25°)
Kt K
Ke K
AMBIENT zul. Umgebungstemp.
SERIAL Seriennummer
Das Baujahr des Motors ist in der Seriennummer kodiert: die ersten beiden Ziffern der
Seriennummer bezeichnen das Jahr, z.B. bedeutet "12" 2012.
(Stillstandsstrom)
0rms
(Stillstandsdrehmoment)
0
(Zwischenkreisspannung)
n
(Spitzenstrom)
0max
(Drehmomentkonstante)
T
(Spannungskonstante)
E
)
n
Servomotoren VLM Deutsch - 13
Produktidentifizierung 01/2013 Kollmorgen
3.3 Typenschlüssel
VLM 3 1 H -AK N R -00
Flanschgröße
2 NEMA 23,
3 NEMA 34
DEUTSCH
Rotorlänge
1, 2, 3
Wicklungstyp
C, D, E, H, J, ...
Flansch
VLM2:
A,C,E,G IEC
B,D,F NEMA
VLM3:
A,C IEC
B,D NEMA
IEC 60mm
IEC 90mm
Ausführung
00 1m Kabel
30 3m Kabel
Rückführeinheit
H Hall
2 ComCoder 2048 Inkr/U
R Resolver
C SFD
Bremse
N ohne Bremse
Anschlüsse
M Kabel mit Molex Steckern
L Kabel ohne Stecker
K Feedback Stecker für
AKD, Leistung ohne
Stecker
C Kabel mit IP65 Stecker
Deutsch - 14 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Technische Beschreibung
4 Technische Beschreibung
4.1 Allgemeine technische Daten
Umgebungstemperatur 5...+40°C bei Aufstellhöhe bis 1000m über NN
(bei Nenndaten) Sprechen Sie bei Umgebungstemperaturen über 40°C
und bei gekapseltem Einbau der Motoren unbedingt mit
unserer Applikationsabteilung.
Zulässige Luftfeuchte 95% relative Feuchte, nicht betauend
(bei Nenndaten)
Leistungsreduzierung 1%/K im Bereich 40°C...50°C bis 1000m über NN
(Ströme und Momente) Bei Aufstellhöhen über 1000m über NN und 40°C
6% bei 2000m über NN
17% bei 3000m über NN
30% bei 4000m über NN
55% bei 5000m über NN
Keine Leistungsreduzierung bei Aufstellhöhen über
1000m über NN und Temperaturreduzierung
um 10K / 1000m
DEUTSCH
Kugellager-Lebensdauer ³ 20.000 Betriebsstunden
Technische Daten der Motortypen siehe Kapitel "Technical Data" ab S.66.
4.2 Standardausrüstung
4.2.1 Bauform
Die Grundbauform der Synchron-Servomotoren VLM ist die Bauform IM B5 nach DIN EN
60034-7.
4.2.2 Flansch
Flanschmaße nach NEMA Norm (NEMA ICS 16 Metrisch, NEMA ICS 19 Inch),
Zentrierring Passung h7/ j6
Genauigkeit:
Rundlauf des Wellenendes: 0,05 mm
Koaxialität des Flansches: 0,1 mm
Planlauftoleranz: 0,1 mm
Maximal zulässige Flanschtemperatur im Dauerbetrieb: 65°C
Servomotoren VLM Deutsch - 15
Technische Beschreibung 01/2013 Kollmorgen
4.2.3 Schutzart
Standardmotor Schutzart
VLM2, VLM3 IP40
4.2.4 Isolierstoffklasse
DEUTSCH
Die Motoren entsprechen der Isolierstoffklasse F nach IEC 60085 (UL 1446 class F).
4.2.5 Oberfläche
Die Motoren sind blau beschichtet, eine Beständigkeit gegen Lösungsmittel (Tri, Verdünnung o.ä.) besteht nicht.
4.2.6 Wellenende A-Seite
Die Kraftübertragung erfolgt über das zylindrische Wellenende A. Für die Lebensdauer
der Lager sind 20.000 Betriebsstunden zugrunde gelegt.
Radialkraft
Treiben die Motoren über Ritzel oder Zahnriemen an, so treten hohe Radialkräfte auf.
Die zugelassenen Werte am Wellenende abhängig von der Drehzahl entnehmen Sie den
Diagrammen im Kapitel "Drawings" ab S.68.
Axialkraft
Bei der Montage von Ritzel oder Riemenscheiben auf die Welle und bei Betrieb von z.B.
Winkelgetrieben treten Axialkräfte auf. Die zugelassenen Werte am Wellenende abhängig von der Drehzahl entnehmen Sie den Diagrammen im Kapitel "Drawings" ab S.68.
Kupplung
Als ideale spielfreie Kupplungselemente haben sich doppelkonische Spannzangen eventuell in Verbindung mit Metallbalg-Kupplungen bewährt.
4.2.7 Schutzeinrichtung
In der Standardausführung ist jeder Motor mit einem potentialfreien PTC Temperatursensor ausgestattet. Der Schaltpunkt liegt bei 155°C ± 5%. Schutz gegen kurzzeitige, sehr
hohe Überlastung bietet der PTC nicht.
Der Sensor ist bei Verwendung unserer vorkonfektionierten Feedbackleitungen in das
Überwachungssystem der digitalen Servoverstärker integriert.
Deutsch - 16 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Mechanische Installation
5 Mechanische Installation
Maßzeichnungen finden Sie im Kapitel "Dimension Drawings" ab S.68.
5.1 Wichtige Hinweise
Nur Fachleute mit Kenntnissen im Maschinenbau dürfen den Motor montieren.
Montieren Sie die Motoren immer im spannungsfreien Zustand, d.h. keine
der Betriebsspannungen einer Komponente der Anlage darf
eingeschaltet sein.
Es besteht die Gefahr von Tod oder schweren gesundheitlichen Schäden
beim Berühren freiliegender Kontakte.
Sorgen Sie für eine sichere Freischaltung des Schaltschrankes (Sperre,
Warnschilder etc.). Erst bei der Inbetriebnahme werden die einzelnen
Spannungen eingeschaltet.
DEUTSCH
— Schützen Sie die Motoren vor unzulässiger Beanspruchung. Bei Transport und
Handhabung dürfen keine Bauelemente beschädigt werden.
— Der Einbauort muss frei von leitfähigen und aggressiven Stoffen sein.
Bei V3-Montage (Wellenende nach oben), darf keine Flüssigkeit in die Lager eindringen. Bei gekapseltem Einbau sprechen Sie zunächst mit unserer Applikationsabteilung.
— Stellen Sie die ungehinderte Belüftung der Motoren sicher und beachten Sie die zu-
lässige Umgebungs- und Flanschtemperatur. Bei Umgebungstemperaturen über
40°C sprechen Sie mit unserer Applikationsabteilung. Sorgen Sie für ausreichende
Wärmeabfuhr in der Umgebung und am Motorflansch, um die maximal zulässige
Flanschtemperatur von 65°C im S1-Betrieb nicht zu überschreiten.
— Servomotoren sind Präzisionsgeräte. Insbesondere Flansch und Welle sind bei La-
gerung und Einbau gefährdet — vermeiden Sie daher rohe Kraftanwendung. Benutzen Sie zum Aufziehen von Kupplungen, Zahnrädern oder Riemenscheiben unbedingt das vorgesehene Anzugsgewinde in der Motorwelle und erwärmen Sie, sofern
möglich, die Abtriebselemente. Schläge oder Gewaltanwendung führen zur Schädigung von Kugellagern und Welle.
— Verwenden Sie nach Möglichkeit nur spielfreie, reibschlüssige Spannzangen oder
Kupplungen. Achten Sie auf korrektes Ausrichten der Kupplung. Ein Versatz führt zu
unzulässigen Vibrationen und zur Zerstörung von Kugellagern und Kupplung.
— Vermeiden Sie unter allen Umständen eine mechanisch überbestimmte Lagerung
der Motorwelle durch starre Kupplung und externe Lagerung (z.B. im Getriebe).
— Beachten Sie die Motorpolzahl und die Resolverpolzahl und stellen Sie bei den ver-
wendeten Servoverstärkern die Polzahlen unbedingt korrekt ein. Falsche Einstellung
kann besonders bei kleinen Motoren zur Zerstörung führen.
— Vermeiden Sie möglichst eine axiale Belastung der Motorwelle. Eine axiale Bela-
stung verkürzt die Lebensdauer des Motors erheblich.
—
Prüfen Sie die Einhaltung der zulässigen Radial- und Axialbelastungen F
Bei Verwendung eines Zahnriemen-Antriebs ergibt sich der minimal zulässige
Durchmesser des Ritzels z.B. nach der Gleichung:
(/)³´
dMF
Rmin
0
und FA.
R
.
2
Servomotoren VLM Deutsch - 17
Elektrische Installation 01/2013 Kollmorgen
6 Elektrische Installation
Steckerbelegungen finden Sie im Kapitel "Connector Pinout" ab S.72. Die Pinbelegung
auf der Verstärkerseite finden Sie in der Betriebsanleitung des Servoverstärkers.
6.1 Wichtige Hinweise
Nur Fachleute mit elektrotechnischer Ausbildung dürfen den Motor verdrahten.
DEUTSCH
Verdrahten Sie die Motoren immer im spannungsfreien Zustand, d.h.
keine der Betriebsspannungen eines anzuschließenden Gerätes darf
eingeschaltet sein.
Es besteht die Gefahr von Tod oder schweren gesundheitlichen Schäden
beim Berühren freiliegender Kontakte.
Sorgen Sie für eine sichere Freischaltung des Schaltschrankes (Sperre,
Warnschilder etc.). Erst bei der Inbetriebnahme werden die einzelnen
Spannungen eingeschaltet.
Lösen Sie die elektrischen Anschlüsse der Motoren nie unter Spannung.
Gefahr durch elektrischen Schlag! In ungünstigen Fällen können
Lichtbögen entstehen und Personen und Kontakte schädigen.
Restladungen in den Kondensatoren des Servoverstärkers können bis zu
10 Minuten nach Abschalten der Netzspannung gefährliche Werte
aufweisen. Leistungsanschlüsse können Spannung führen, auch wenn
sich der Motor nicht dreht.
Messen Sie die Spannung im Zwischenkreis und warten Sie, bis die
Spannung unter 40V abgesunken ist.
Das Masse-Zeichen X, das Sie in allen Anschlussplänen finden, deutet an, dass Sie
für eine möglichst großflächige, elektrisch leitende Verbindung zwischen dem gekennzeichneten Gerät und der Montageplatte in Ihrem Schaltschrank sorgen müssen. Diese
Verbindung soll die Ableitung von HF-Störungen ermöglichen und ist nicht zu verwechseln mit dem PE-Zeichen (Schutzmaßnahme nach EN 60204).
Beachten Sie auch die Hinweise in den Anschlussplänen in der Betriebsanleitung des
verwendeten Servoverstärkers.
Deutsch - 18 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Elektrische Installation
6.2 Anschluss der Motoren mit vorkonfektionierten Kabeln
Führen Sie die Verdrahtung gemäß den geltenden Vorschriften und Normen aus.
—
Verwenden Sie für Leistungs- und Rückführanschluss ausschließlich vorkonfektio
—
nierte, abgeschirmte Leitungen von Kollmorgen.
— Nicht korrekt aufgelegte Abschirmungen führen unweigerlich zu EMV-Störungen
und Funktionsbeeintrachtigungen des Systems.
— Die maximale Leitungslänge ist in der Betriebsanleitung des verwendeten Servover-
stärkers definiert.
Technische Daten unserer konfektionierten Leitungen finden Sie im Zubehörhandbuch.
-
6.3 Leitfaden für die elektrische Installation
— Prüfen Sie die Zuordnung von Servoverstärker und Motor. Vergleichen Sie Nenn-
spannung und Nennstrom der Geräte. Führen Sie die Verdrahtung nach dem Anschlussbild in der Betriebsanleitung des Servoverstärkers aus. Die Anschlüsse des
Motors sind im Kapitel "Connector Pinout" ab S.72 dargestellt.
— Verlegen Sie sämtliche starkstromführenden Leitungen in ausreichendem Quer-
schnitt nach EN 60204. Die empfohlenen Querschnitte finden Sie in den technischen Daten.
DEUTSCH
Abhängig vom Typ des verwendeten Servoverstärkers muss bei langen Motorleitung
(> 25m) eine Motordrossel (3YL oder 3YLN) in die Motorleitung geschaltet werden
(siehe Betriebsanleitung des Servoverstärkers und Zubehörhandbuch).
— Achten Sie auf einwandfreie Erdung von Servoverstärker und Motor. EMV-gerechte
Abschirmung und Erdung siehe Betriebsanleitung des verwendeten Servoverstärkers. Erden Sie Montageplatte und Motorgehäuse.
— Verdrahtung:
— Leistungs- und Steuerkabel möglichst getrennt verlegen
— Rückführsystem (Feedback) anschließen
— Motorleitungen anschließen (Motordrossel nahe am Servoverstärker)
Abschirmungen beidseitig auf Schirmklemmen bzw. EMV-Stecker
— Legen Sie Abschirmungen großflächig (niederohmig) über metallisierte Steckerge-
häuse bzw. EMV-gerechte Kabelverschraubungen auf.
— Anforderungen an das Leitungsmaterial:
Kapazität
Motorleitung: kleiner als 150 pF/m
Feedback-Leitung: kleiner als 120 pF/m
Servomotoren VLM Deutsch - 19
Inbetriebnahme 01/2013 Kollmorgen
7 Inbetriebnahme
7.1 Wichtige Hinweise
DEUTSCH
Nur Fachleute mit weitreichenden Kenntnissen in den Bereichen Elektrotechnik /Antriebs
technik dürfen die Antriebseinheit Servoverstärker/Motor in Betrieb nehmen.
Es treten Spannungen bis zu 900V auf. Lebensgefahr durch elektrischen
Schlag! Prüfen Sie, ob alle spannungsführenden Anschlussteile gegen
Berührung sicher geschützt sind.
Lösen Sie die elektrischen Anschlüsse der Motoren nie unter Spannung.
Restladungen in den Kondensatoren des Servoverstärkers können bis zu
10 Minuten nach Abschalten der Netzspannung gefährliche Werte
aufweisen.
Messen Sie die Spannung im Zwischenkreis und warten Sie, bis die
Spannung unter 40V abgesunken ist. Steuer- und Leistungsanschlüsse
können Spannung führen, auch wenn sich der Motor nicht dreht.
Die Oberflächentemperatur des Motors kann im Betrieb 100°C
überschreiten. Gefahr leichter Verbrennungen! Prüfen (messen) Sie die
Temperatur des Motors.
-
Warten Sie, bis der Motor auf 40°C abgekühlt ist, bevor Sie ihn berühren.
Während der Inbetriebnahme ist nicht auszuschließen, dass der Antrieb
ungeplant eine Bewegung durchführt.
Stellen Sie sicher, dass auch bei ungewollter Bewegung des Antriebs
keine Gefährdung von Personen oder Sachen eintreten kann.
Die Maßnahmen, die Sie dazu in Ihrer Anwendung treffen müssen,
ergeben sich aus der Risikobeurteilung der Anwendung.
Deutsch - 20 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 Inbetriebnahme
7.2 Leitfaden für die Inbetriebnahme
Das Vorgehen bei der Inbetriebnahme wird exemplarisch beschrieben. Je nach Einsatz
der Geräte kann auch ein anderes Vorgehen sinnvoll oder erforderlich sein.
Prüfen Sie Montage und Ausrichtung des Motors.
—
— Prüfen Sie die Abtriebselemente (Kupplung, Getriebe, Riemenscheibe) auf festen
Sitz und korrekte Einstellung (zulässige Radial- und Axialkräfte beachten).
— Prüfen Sie die Verdrahtung und Anschlüsse an Motor und Servoverstärker. Achten
Sie auf ordnungsgemäße Erdung.
— Prüfen Sie, ob der Rotor des Motors sich frei drehen lässt. Achten Sie auf Schleifge-
räusche.
— Prüfen Sie, ob alle erforderlichen Berührungsschutz-Maßnahmen für bewegte und
spannungsführende Teile getroffen wurden.
— Führen Sie weitere für Ihre Anlage spezifischen und notwendigen Prüfungen durch.
— Nehmen Sie nun entsprechend der Inbetriebnahmeanweisung des Servoverstärkers
den Antrieb in Betrieb.
— Nehmen Sie bei Mehrachs-Systemen jede Antriebseinheit Servoverstärker/Motor
einzeln in Betrieb.
DEUTSCH
7.3 Beseitigen von Störungen
Abhängig von den Bedingungen in Ihrer Anlage können vielfältige Ursachen für die auftretende Störung verantwortlich sein. Beschrieben werden vorwiegend die Fehlerursachen, die den Motor direkt betreffen. Auftretende Auffälligkeiten im Regelverhalten haben
meist ihre Ursache in fehlerhafter Parametrierung des Servoverstärkers. Informieren Sie
sich hierzu in der Dokumentation des Servoverstärkers und der Inbetriebnahmesoftware.
Bei Mehrachssystemen können weitere versteckte Fehlerursachen vorliegen.
Fehler mögliche Fehlerursachen
— Servoverstärker nicht freigegeben
Motor dreht
nicht
Motor geht
durch
Motor
schwingt
Meldung
Endstufenfehler
Meldung
Resolverfehler
Meldung
Motortempe
ratur
— Sollwertleitung unterbrochen
— Motorphasen vertauscht
— Antrieb ist mechanisch blockiert
— Motorphasen vertauscht — Motorphasen korrekt auflegen
— Abschirmung Resolverleitung
unterbrochen
— Verstärkung zu groß
— Motorleitung hat einen Kurz- oder
Erdschluss
— Motor hat einen Kurz- oder
Erdschluss
— Resolverstecker ist nicht richtig
aufgesteckt
— Resolverleitung ist unterbrochen,
gequetscht o.ä.
— Motorthermoschalter hat
angesprochen
-
— Resolverstecker lose oder
Resolverleitung unterbrochen
Maßnahmen zur Beseitigung
der Fehlerursachen
— ENABLE-Signal anlegen
— Sollwertleitung prüfen
— Motorphasen korrekt auflegen
— Mechanik prüfen
— Resolverleitung erneuern
— Motordefaultwerte verwenden
— Kabel tauschen
— Motor tauschen
— Steckverbindung überprüfen
— Leitungen überprüfen
— Abwarten bis Motor abgekühlt
ist. Danach überprüfen, warum
der Motor so heiß wird.
— Stecker prüfen, eventuell neue
Resolverleitung einsetzen
Servomotoren VLM Deutsch - 21
Technische Daten 01/2013 Kollmorgen
8 Technische Daten
Technische Daten zum Motor finden Sie im Kapitel "Technical Data" ab S.66.
Alle Angaben bei 40°C Umgebungstemperatur und 100K Wicklungsübertemperatur.
Nenndatenermittlung bei konstanter Temperatur des Gegenflanschs von 65°C.
Die Daten können eine Toleranz von +/- 10% aufweisen.
DEUTSCH
8.1 Begriffsdefinitionen
Stillstandsdrehmoment M0[Nm]
-1
Das Stillstandsdrehmoment kann bei Drehzahl 0<n<100 min
und Nenn-Umgebungsbe-
dingungen unbegrenzt lange abgegeben werden.
Nenndrehmoment M
n
[Nm]
Das Nenndrehmoment wird abgegeben, wenn der Motor bei Nenndrehzahl Nennstrom
aufnimmt. Das Nenndrehmoment kann im Dauerbetrieb (S1) bei Nenndrehzahl unbegrenzt lange abgegeben werden.
Stillstandsstrom I
Der Stillstandsstrom ist der Sinus-Effektiv-Stromwert, den der Motor bei 0<n<100 min
0rms
[A]
-1
aufnimmt, um das Stillstandsdrehmoment abgeben zu können.
Spitzenstrom (Impulsstrom) I
0max
[A]
Der Spitzenstrom (Sinus-Effektivwert) ist ein Mehrfaches des Stillstandsstroms abhängig
von der Wicklung. Der Spitzenstrom des verwendeten Servoverstärkers muss kleiner
sein.
Drehmomentkonstante K
Trms
[Nm/A]
Die Drehmomentkonstante gibt an, wie viel Drehmoment in Nm der Motor mit 1A
Sinus-Effektivstrom erzeugt. Es gilt M=I x K
Spannungskonstante K
Erms
[mVmin]
(bis maximalI=2xI0)
T
Die Spannungskonstante gibt die auf 1000U/min bezogene induzierte Motor EMK als
Sinus-Effektivwert zwischen zwei Klemmen an.
Rotorträgheitsmoment J [kgcm²]
Die Konstante J ist ein Maß für das Beschleunigungsvermögen des Motors. Mit I
sich z.B. die Beschleunigungszeit t
p
´
ts
b
Thermische Zeitkonstante t
Die Konstante t
3000 2
[]=
Ms
´
60
0
th
gibt die Erwärmungszeit des kalten Motors bei Belastung mit I0bis zum
th
von 0 bis 3000 min-1zu :
b
2
m
´
42
´
10
cm
J
´
[min]
mit M
in Nm und J in kgcm²
0
Erreichen von 0,63 x 100 Kelvin Übertemperatur an.
Bei Belastung mit Spitzenstrom erfolgt die Erwärmung in wesentlich kürzerer Zeit.
U
N
Netznennspannung
U
n
Zwischenkreisspannung.
UU
=*2
nN
ergibt
0
Deutsch - 22 Servomotoren VLM
Kollmorgen 01/2013 General
9 General
9.1 About this manual
This manual describes the VLM series of synchronous servomotors
The motors are operated in drive systems together with Kollmorgen servo amplifiers.
Please observe the entire system documentation, consisting of:
— Instructions manual for the servo amplifier
— Manual Bus Communication (e.g. CANopen or EtherCAT)
— Online help of the amplifier's setup software
— Regional accessories manual
— Technical description of the VLM series of motors
More background information can be found in our "Product WIKI", available at
www.wiki-kollmorgen.eu
9.2 Symbols used
.
ENGLISH
Symbol Indication
Indicates a hazardous situation which, if not avoided,
will result in death or serious injury.
Indicates a hazardous situation which, if not avoided,
could result in death or serious injury.
Indicates a hazardous situation which, if not avoided,
could result in minor or moderate injury.
This is not a safety symbol.
This symbol indicates situations which, if not avoided,
could result in property damage.
This is not a safety symbol.
This symbol indicates important notes.
Warning of a danger (general). The type of danger is
specified by the warning text next to it.
Warning of danger from electricity and its effects.
Warning of hot surfaces.
9.3 Abbreviations used
see chapter 16.1 "Definition of Terms".
Servomotors VLM English - 23
Safety 01/2013 Kollmorgen
10 Safety
This section helps you to recognize and avoid dangers to people and objects.
10.1 You should pay attention to this
Read the documentation!
Read the available documentation before installation and commissioning. Lesen Sie vor
der Montage und Inbetriebnahme die vorliegende Dokumentation. Improper handling of
the motor can cause harm to people or damage to property. The operator must therefore
ensure that all persons entrusted to work on the motor have read and understood the
manual and that the safety notices in this manual are observed.
Pay attention to the technical data!
Adhere to the technical data and the specifications on connection conditions (rating plate
and documentation). If permissible voltage values or current values are exceeded, the
motors can be damaged, e.g. through overheating.
ENGLISH
Perform a risk assessment!
The manufacturer of the machine must generate a risk assessment for the machine, and
take appropriate measures to ensure that unforeseen movements cannot cause injury or
damage to any person or property. Additional requirements on specialist staff may also
result from the risk assessment.
Specialist staff required!
Only properly qualified personnel are permitted to perform such tasks as transport,
assembly, setup and maintenance. Qualified specialist staff are persons who are familiar
with the transport, installation, assembly, commissioning and operation of motors and
who bring their relevant minimum qualifications to bear on their duties:
Transport : only by personnel with knowledge of handling electrostatically
sensitive components.
Mech. Installation : only by mechanically qualified personnel.
Electr. Installation :only by electrically qualified personnel.
Setup : only by qualified personnel with extensive knowledge of electrical
engineering and drive technology
The qualified personnel must know and observe IEC 60364 / IEC 60664 and national
accident prevention regulations
The qualified personnel must know and observe IEC 60364 / IEC 60664 and national
regulations for safety / accident prevention
Secure the key!
Remove any fitted key (if present) from the shaft before letting the motor run without coupled load, to avoid the dangerous results of the key being thrown out by centrifugal forces.
Hot surface!
The surfaces of the motors can be very hot in operation, according to their protection
category. Risk of burns!
The surface temperature can exceed 100°C. Measure the temperature, and wait until the
motor has cooled down below 40°C before touching it.
English - 24 Servomotors VLM
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