پک سروو زیمنس V90 و موتور 1FL6؛ مشخصات فنی و راهنمای انتخاب1FL6044-2AF21-1AA16SL3210-5FB11-0UA1
این محصول ترکیبی از موتور 1FL6044-2AF21-1AA1 با توان ۱ کیلووات و درایو 6SL3210-5FB11-0UA1 است. موتور، حرکت مکانیکی را تولید می‌کند و درایو با دریافت فرمان و فیدبک، جریان و حرکت آن را کنترل می‌کند. نسخهٔ موتور بدون ترمز نگهدارنده است و انکودر افزایشی دارد. انتخاب مجموعه باید بر اساس نیاز محور، تغذیه و رابط کنترل انجام شود.
اجزای پک و محدودهٔ تأمین
کدهای اصلی این مجموعه، موتور 1FL6044-2AF21-1AA1 و درایو 6SL3210-5FB11-0UA1 هستند. عبارت «پک کامل» باید در پیش‌فاکتور با فهرست اقلام مشخص شود: کابل قدرت و انکودر با طول معین، اتصالات، کابل کنترل، منبع ۲۴ ولت و تجهیزات ترمز فقط در صورت درج صریح، جزو اقلام تحویلی‌اند. تصویر مشترک خانواده یا نمایش کابل در عکس، اثبات‌کنندهٔ وجود آن در بسته نیست.
جدول مشخصات موتور
| کد موتور | 1FL6044-2AF21-1AA1 |
|---|
| نوع موتور | SIMOTICS S-1FL6، سنکرون مغناطیس دائم |
|---|
| توان نامی | ۱ کیلووات |
|---|
| سرعت نامی / حداکثر | ۳۰۰۰ / ۵۰۰۰ دور بر دقیقه |
|---|
| گشتاور نامی / بیشینه | ۳.۱۸ / ۹.۵۴ نیوتن‌متر |
|---|
| گشتاور سکون | ۳.۱۸ نیوتن‌متر |
|---|
| جریان نامی / بیشینه | ۶.۳ / ۱۸.۹ آمپر |
|---|
| اینرسی روتور | ۱.۱۵ کیلوگرم‌سانتی‌متر مربع |
|---|
| کلاس اینرسی | کم‌اینرسی |
|---|
| کلاس ولتاژ سیستم | ۲۰۰ تا ۲۴۰ ولت |
|---|
| انکودر | افزایشی TTL؛ ۲۵۰۰ پالس در دور |
|---|
| شفت | خارخور |
|---|
| قطر شفت / اندازهٔ فلنچ | ۱۹ / ۸۰ میلی‌متر |
|---|
| ارتفاع محور | ۴۰ میلی‌متر |
|---|
| ترمز نگهدارنده | ندارد |
|---|
| خنک‌کاری | طبیعی، بدون فن مستقل موتور |
|---|
| درجه حفاظت / نصب | IP65؛ فلنجی IM B5 |
|---|
| دمای کار موتور | صفر تا ۴۰ درجهٔ سانتی‌گراد |
|---|
| وزن خالص | ۳.۴ کیلوگرم |
|---|
جدول مشخصات درایو
| کد درایو | 6SL3210-5FB11-0UA1 |
|---|
| خانواده | SINAMICS V90 PTI |
|---|
| توان اعلام‌شده در دیتاشیت کد | ۱ کیلووات |
|---|
| جریان نامی خروجی / حداکثر | ۶.۳ / ۱۸.۹ آمپر |
|---|
| ولتاژ ورودی | 200 ... 240 V |
|---|
| فاز تغذیه | ۳ فاز |
|---|
| فرکانس شبکه | ۴۵ تا ۶۶ هرتز |
|---|
| رابط اصلی | فرمان پالسی PTI؛ USS / Modbus RTU روی RS-485 |
|---|
| ورودی / خروجی دیجیتال | ۱۰ ورودی / ۶ خروجی |
|---|
| ورودی / خروجی آنالوگ | ۲ ورودی / ۲ خروجی |
|---|
| خنک‌کاری درایو | فن |
|---|
| درجه حفاظت | IP20 / UL open type |
|---|
| دمای کار نامی | صفر تا ۴۵ درجهٔ سانتی‌گراد |
|---|
| ارتفاع مرجع نصب | تا ۱۰۰۰ متر؛ شرایط بالاتر طبق کاهش ظرفیت |
|---|
| ابعاد عرض × ارتفاع × عمق | ۹۵ × ۱۷۰ × ۱۹۵ میلی‌متر |
|---|
| وزن خالص | ۲.۳۵ کیلوگرم |
|---|
تطبیق موتور و درایو این مجموعه
موتور این پک ۱ کیلووات و دارای جریان نامی ۶.۳ آمپر است؛ دیتاشیت درایو ۱ کیلووات و جریان نامی ۶.۳ آمپر را اعلام می‌کند. توان، جریان، کلاس ولتاژ و نوع انکودر باید با جدول ترکیب مجاز همین خانواده تطبیق داده شوند. شتاب‌گیری، گشتاور مؤثر سیکل و محدودیت جریان درایو باید در طراحی محور بررسی شوند.
توان، گشتاور و سرعت موتور
توان نامی ۱ کیلووات در سرعت ۳۰۰۰ دور بر دقیقه با گشتاور نامی ۳.۱۸ نیوتن‌متر تعریف می‌شود. بیشینهٔ گشتاور موتور ۹.۵۴ نیوتن‌متر برای گذراهایی مانند شتاب‌گیری است و نباید به‌عنوان گشتاور دائم استفاده شود. حداکثر سرعت ۵۰۰۰ دور بر دقیقه نیز به معنی قابل‌دستیابی‌بودن هم‌زمان بیشینهٔ گشتاور در آن سرعت نیست؛ منحنی گشتاور–سرعت و محدودیت درایو باید همراه هم بررسی شوند.
جریان نامی موتور ۶.۳ آمپر و جریان بیشینهٔ آن ۱۸.۹ آمپر است. در طراحی محور، گشتاور مؤثر سیکل، زمان توقف و حرکت، شتاب و بار اصطکاکی تعیین می‌کنند موتور در محدودهٔ حرارتی باقی می‌ماند یا خیر. گشتاور سکون ۳.۱۸ نیوتن‌متر به وضعیت موتورِ تحت کنترل در شرایط مرجع مربوط است و با گشتاور ترمز مکانیکی یا ظرفیت مجاز کار طولانی زیر هر شرایطی یکسان نیست.
اینرسی و رفتار محور
این مدل از نوع کم‌اینرسی است و اینرسی روتور آن ۱.۱۵ کیلوگرم‌سانتی‌متر مربع است. روتور سبک‌تر می‌تواند برای محورهای با شتاب‌گیری سریع و بار منعکس‌شدهٔ متناسب مفید باشد. انتخاب موتور تنها بر اساس کیلووات انجام نمی‌شود؛ نسبت اینرسی بار منعکس‌شده به روتور، نسبت گیربکس، گام بال‌اسکرو و صلبیت کوپلینگ بر تنظیم کنترل اثر دارند. کاهش لرزش به هماهنگی مکانیک و تنظیمات درایو وابسته است.
انکودر و کنترل موقعیت
انکودر افزایشی TTL این کد ۲۵۰۰ پالس در هر دور تولید می‌کند. شمارش چهارلبه‌ای می‌تواند ۱۰۰۰۰ شمارش در دور ایجاد کند، اما این عدد را نباید با دقت تضمین‌شدهٔ کل ماشین یکی گرفت. مرجع‌یابی پس از روشن‌شدن، جهت شمارش و نسبت تبدیل فرمان به حرکت باید در کنترل‌کننده درست تعریف شوند. این نسخه، انکودر مطلق نیست و پسوند مدل در انتخاب کابل و درایو اهمیت دارد.
فیدبک نصب‌شده روی موتور، چرخش محور موتور را اندازه‌گیری می‌کند. افزودن خط‌کش یا انکودر دوم در سمت بار، مسئلهٔ دیگری است و به پشتیبانی کنترل‌کننده و معماری ماشین نیاز دارد. وجود انکودر موتور به‌تنهایی تضمین‌کنندهٔ کنترل تمام‌بسته در نقطهٔ بار یا پشتیبانی مستقیم درایو از هر انکودر خارجی نیست.
نوع شفت، فلنچ و نصب مکانیکی
این کد دارای شفت خارخور است. خار و نشیمن کوپلینگ باید از نظر ابعاد و تحمل گشتاور هماهنگ باشند؛ استفاده از خار، نیاز به هم‌محوری و نصب دقیق را حذف نمی‌کند. ارتفاع محور ۴۰ میلی‌متر است و با قطر شفت یا اندازهٔ فلنچ تفاوت دارد. نقشهٔ ابعادی همین کد باید برای طول شفت، سوراخ‌ها، مرکزکننده و فضای پشت موتور ملاک قرار گیرد.
وزن خالص موتور ۳.۴ کیلوگرم است؛ سازهٔ نصب و روش جابه‌جایی باید با این وزن و نیروهای محور متناسب باشد. نصب کوپلینگ با ضربه، اعمال بار شعاعی یا محوری بیش از حد و کابل‌کشی با کشش روی کانکتور می‌تواند به موتور آسیب بزند. موتور باید با درایو سازگار تغذیه شود و برای اتصال مستقیم به برق سه‌فاز شبکه طراحیِ کاربردی این مجموعه در نظر گرفته نشده است.
ترمز نگهدارنده و ترتیب عملکرد
این موتور ترمز نگهدارندهٔ داخلی ندارد. پس از حذف گشتاور درایو، محور می‌تواند تحت اثر بار حرکت کند؛ بنابراین در محور عمودی، بالابر یا مکانیزمی که باید در قطع برق ثابت بماند، راهکار نگهداری بار جداگانه لازم است. گشتاور سکونِ درج‌شده در جدول مربوط به موتورِ تحت کنترل است و به معنی قفل‌شدن مکانیکی محور بدون برق نیست.
کابل قدرت، فیدبک و تجهیزات جانبی
کابل قدرت و اتصال زمین
کابل قدرت باید از نظر سطح مقطع، شیلد، طول و کانکتور با موتور و درایو انتخاب شود. در این خانوادهٔ کم‌اینرسی، خروجی کابل موتور با مدل‌های دارای کانکتور زاویه‌ای متفاوت است؛ قطعات اتصال موتورهای پراینرسی را بدون تطبیق به آن تعمیم ندهید. اتصال حفاظتی زمین و اجرای شیلد برای محدودکردن نویز و حفاظت الکتریکی ضروری‌اند.
کابل انکودر
کابل فیدبک باید برای انکودر افزایشی و خروجی کابل همین موتور انتخاب شود. کانکتور، طول و امکان استفاده در زنجیر کابل باید در سفارش معلوم باشند. مسیر فیدبک را از مسیرهای پرنویز قدرت تفکیک کنید و شعاع خم مجاز را رعایت کنید.
شرایط محیطی و خنک‌کاری موتور
خنک‌کاری این موتور طبیعی است و فن مستقل روی موتور جزو مشخصات این کد نیست. دفع حرارت از بدنه و محل نصب باید برقرار باشد. دمای محیط نامی موتور صفر تا ۴۰ درجهٔ سانتی‌گراد است؛ محدودهٔ مجاز درایو را نباید به موتور تعمیم داد. اگر تابلو، محفظه یا فرآیند دمای بیشتری ایجاد می‌کند، کاهش ظرفیت و شرایط نصب باید بررسی شوند.
درجه حفاظت IP65 با نصب و اتصال صحیح کانکتورها معنا دارد و مجوز غوطه‌وری، شست‌وشوی نامحدود یا تماس دائمی شفت با روغن نیست. وضعیت آب‌بند محور، جهت نصب و سازگاری مواد باید در محیط آلوده یا روغنی بررسی شوند. رطوبت بدون میعان، جلوگیری از ورود براده و حفظ شعاع خم کابل در دوام مجموعه اثر دارند.
تفسیر توان و جریان درایو
برای 6SL3210-5FB11-0UA1، دیتاشیت توان ۱ کیلووات، جریان نامی خروجی ۶.۳ آمپر و جریان بیشینهٔ ۱۸.۹ آمپر را اعلام می‌کند. جریان بیشینه برای وضعیت گذرا است و ظرفیت دائم محسوب نمی‌شود. انتخاب موتور باید بر اساس جدول ترکیب مجاز و محدودیت حرارتی موتور و درایو انجام شود؛ مجموع زمان شتاب‌گیری، حرکت و توقف در یک سیکل بر بار حرارتی اثر دارد.
تغذیه، خروجی موتور و مدار فرمان
ورودی قدرت این درایو 200 ... 240 V است. این سایز از کلاس ۲۰۰ ولت به تغذیهٔ سه‌فاز نیاز دارد؛ امکان تک‌فاز سایزهای کوچک‌تر به آن تعمیم داده نمی‌شود. خروجی موتور، ولتاژ و جریان کنترل‌شدهٔ مخصوص سرووموتور سازگار است؛ عدد ولتاژ ورودی را نباید یک خروجی ثابت و مستقل از فرمان درایو تلقی کرد.
تغذیهٔ الکترونیک و مدار ترمز موتور باید مطابق نقشهٔ همان نسخه فراهم شوند. منبع ۲۴ ولت فرمان از مدار قدرت جداست و ظرفیت آن با مصرف مدار کنترل و بوبین ترمز انتخاب می‌شود. قطع و وصل کنتاکتور در مسیر خروجی موتور هنگام فعال‌بودن درایو روش معمول فرمان حرکت نیست؛ توالی قطع، فعال‌سازی و ترمز باید در طراحی کنترل تعریف شود.
روش فرمان و ارتباط با کنترل‌کننده
نسخهٔ PTI برای فرمان پالس و جهت و روش‌های کنترلی پیش‌بینی‌شده در راهنمای V90 به کار می‌رود. روش کنترل موقعیت، سرعت یا گشتاور باید متناسب با خروجی کنترل‌کننده انتخاب شود. سطح ولتاژ، نوع اتصال و فرکانس پالس مجاز باید از نقشهٔ رابط بررسی شوند؛ پالس ورودی PLC را نباید بدون تطبیق الکتریکی به ترمینال‌ها متصل کرد.
ورودی و خروجی فرمان
این نسخه ۱۰ ورودی دیجیتال، ۶ خروجی دیجیتال، ۲ ورودی و ۲ خروجی آنالوگ دارد. کاربردهایی مانند اجازهٔ کار، محدودیت حرکت، اعلام آماده‌به‌کار و خروجی مانیتور به تخصیص و پارامترگذاری نیاز دارند. نوع خروجی و ظرفیت الکتریکی هر ترمینال باید پیش از اتصال رله یا بار بررسی شود.
RS-485، USB و حافظه
ارتباط سریال USS و Modbus RTU برای تبادل داده و کاربردهای پشتیبانی‌شده در راهنماست؛ نرخ تبادل و قابلیت‌های آن با فرمان سریع پالس یا شبکهٔ حرکت یکسان نیست. درگاه سرویس USB و حافظهٔ پشتیبان برای تنظیم، ذخیره یا انتقال داده‌ها به کار می‌روند و جایگزین رابط کنترل محور نیستند. برای تنظیمات رایانه‌ای، نسخهٔ سازگار SINAMICS V-ASSISTANT و کابل مناسب انتخاب شود.
تنظیم سروو، فیدبک و دقت حرکت
با شناسایی موتور و تنظیم صحیح پارامترها، درایو می‌تواند خطای حرکت را بر اساس فیدبک موتور اصلاح کند. تنظیم خودکار و فیلترهای موجود باید در محدودهٔ حرکت ایمن اجرا شوند و نتیجه با بار واقعی بررسی شود. افزایش بی‌دلیل بهرهٔ حلقه، لقی کوپلینگ یا تنظیم نامناسب فیلتر می‌تواند باعث صدا و نوسان شود. دقت نهایی به کل زنجیرهٔ کنترل و مکانیک وابسته است.
کنترل فیدبک موتور را نباید با کنترل تمام‌بستهٔ بار توسط انکودر دوم یکی دانست. برای خط‌کش مستقل یا فیدبک دوم، پشتیبانی کنترل‌کننده و مسیر اندازه‌گیری جداگانه باید بررسی شود. در انتخاب جایگزین، نوع انکودر، شناسهٔ موتور و خانوادهٔ کابل باید با درایو هماهنگ باشند.
توقف، انرژی برگشتی و ترمز موتور
هنگام کاهش سرعت، انرژی مکانیکی می‌تواند به لینک DC درایو برگردد. ظرفیت جذب این انرژی به مدار ترمز، مقاومت داخلی یا خارجی مجاز و سیکل حرکت بستگی دارد. نیاز به مقاومت خارجی باید از روی انرژی هر توقف و تکرار آن محاسبه شود؛ مقاومت با مقدار اهم دلخواه یا توان نامتناسب نباید انتخاب شود. وجود مدار مدیریت ترمز به معنی همراه‌بودن مقاومت خارجی در سفارش نیست.
ترمز نگهدارندهٔ موتور و مقاومت تخلیهٔ انرژی دو وظیفهٔ مستقل دارند. ترمز نگهدارنده محور ساکن را نگه می‌دارد؛ مقاومت، انرژی برگشتی را به گرما تبدیل می‌کند. در توقف عادی، کاهش سرعت با کنترل سروو انجام می‌شود و ترمز مکانیکی پس از رسیدن به وضعیت مناسب بسته می‌شود. طراحی مدار توقف باید با نوع بار، به‌ویژه محور عمودی، هماهنگ باشد.
تابع STO
تابع Safe Torque Off در معماری V90 برای جلوگیری از تولید گشتاور به کار می‌رود و باید طبق راهنمای نسخه و مدار ایمنی اجرا و آزمون شود. STO تغذیهٔ شبکه را ایزوله نمی‌کند و به‌تنهایی بار عمودی را نگه نمی‌دارد. توقف کنترل‌شده، ترمز نگهدارنده و قطع ایمن تغذیه، هرکدام نیاز طراحی خود را دارند.
آپشن‌ها و اقلام لازم برای راه‌اندازی
کابل، کانکتور و اتصال به کنترلر
برای رابط PTI، کانکتور فرمان و کابل مناسب کنترل‌کننده لازم است. کابل یا ترمینال‌برد فرمان باید با سیگنال‌های پالس، آنالوگ و دیجیتال مورد استفاده هماهنگ باشد. کابل قدرت و فیدبک نیز بر اساس موتور و نوع انکودر انتخاب می‌شوند؛ کانکتور تنها، به معنی کابل کامل آمادهٔ نصب نیست.
حفاظت ورودی، فیلتر و تهویه
کلید یا فیوز ورودی، منبع فرمان و تجهیزات موردنیاز EMC بر اساس شبکه و راهنما انتخاب می‌شوند. فیلتر، راکتور یا مقاومت ترمز فقط در صورت نیاز و با کد سازگار اضافه شوند؛ همهٔ این اقلام جزو بستهٔ پایه نیستند. در محیط دارای گردوغبار، فن و فیلتر تابلو باید طوری طراحی شوند که مسیر خنک‌کاری مسدود نشود.
ابعاد و شرایط نصب درایو
ابعاد این کد برابر عرض ۹۵ میلی‌متر، ارتفاع ۱۷۰ میلی‌متر و عمق ۱۹۵ میلی‌متر و وزن آن ۲.۳۵ کیلوگرم است. خنک‌کاری با فن انجام می‌شود؛ مسیر هوای ورودی و خروجی باید باز باشد. دمای کار نامی صفر تا ۴۵ درجهٔ سانتی‌گراد و ارتفاع مرجع نصب تا ۱۰۰۰ متر است؛ برای شرایط شدیدتر، منحنی کاهش ظرفیت راهنما ملاک قرار گیرد.
درجه حفاظت IP20 برای نصب داخل تابلو مناسب در نظر گرفته می‌شود و به معنی مقاومت در برابر آب یا گردوغبار صنعتی نیست. کابل‌های قدرت و فیدبک باید با مسیر و شیلد مناسب نصب شوند. فضای خم کابل و دسترسی به ترمینال‌ها علاوه بر ابعاد بدنه لازم است. پس از نصب، جهت حرکت، محدودیت‌های مکانیکی، توقف، ترمز و عملکرد خطاها با بار واقعی بررسی شوند.
کاربردها و معیار انتخاب محور
این مجموعهٔ فنی برای بررسی در محورهای موقعیت‌یابی، تغذیهٔ ماشین، انتقال قطعه یا مکانیزم‌های صنعتی با نیاز حرکت تکرارپذیر مطرح است. گشتاور نامی ۳.۱۸ نیوتن‌متر، سرعت ۳۰۰۰ دور بر دقیقه و اینرسی کم موتور باید با بار هماهنگ شوند. برای بار عمودی یا نیاز به نگهداری بدون برق، نبود ترمز این کد باید در انتخاب مکانیک لحاظ شود.
در راه‌اندازی اولیه، مشخصات موتور و مکانیک، جهت مثبت، مرجع‌یابی، حد سرعت و شتاب و رفتار توقف ثبت شوند. تست با مسیر کوتاه و بار کنترل‌شده آغاز شود و پس از اطمینان از عملکرد فیدبک و توقف، تنظیمات برای سیکل واقعی بهینه شوند. نگهداری نسخهٔ پشتیبان پارامترها و مشخصات کابل‌ها، تعویض و عیب‌یابی آینده را ساده‌تر می‌کند.
پرسش‌های متداول
آیا این موتور مستقیم به برق شبکه وصل می‌شود؟
خیر؛ این سرووموتور باید با درایو و فیدبک سازگار استفاده شود. کلاس ولتاژ سیستم به معنی مجازبودن اتصال مستقیم موتور به شبکه نیست.
آیا شفت و ترمز تمام مدل‌های هم‌توان یکسان‌اند؟
خیر. همین کد دارای شفت خارخور و فاقد ترمز نگهدارنده است. پسوند کامل مدل باید در سفارش حفظ شود.
آیا نسخه‌های PTI، PN و V70 جایگزین مستقیم هم هستند؟
خیر. رابط فرمان، پورت‌ها، نرم‌افزار و کنترلر سازگار متفاوت‌اند؛ جایگزینی باید بر اساس کد کامل و نقشهٔ ماشین بررسی شود.
آیا کابل‌ها و منبع فرمان حتماً همراه پک هستند؟
فقط اقلامی که در پیش‌فاکتور با کد، تعداد و طول مشخص درج شده‌اند. عکس و عنوان عمومی پک، فهرست قطعی محتویات تحویلی نیستند.
خرید و استعلام قیمت از آوا الکتریک
برای استعلام قیمت و موجودی پک سروو زیمنس V90 و موتور 1FL6، کد کامل 1FL6044-2AF21-1AA1 و 6SL3210-5FB11-0UA1 را به آوا الکتریک اعلام کنید. نوع کنترل‌کننده، ولتاژ شبکه، سرعت و گشتاور لازم، اینرسی بار، نوع محور، نیاز به ترمز و طول کابل‌ها را ارائه کنید. قیمت و زمان تأمین باید برای همین پسوند و تجهیزات توافق‌شده بررسی شود؛ شباهت ظاهری یا یکسان‌بودن توان برای جایگزینی کافی نیست.
مدارک فنی محصول
مشخصات زیمنس برای 1FL6044-2AF21-1AA1؛ مشخصات زیمنس برای 6SL3210-5FB11-0UA1
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!