maxon motor control ESCON Servokontroller Geräte-Referenz Ausgabe November 2015 ESCON 70/10 Servokontroller Bestellnummer 422969 Geräte-Referenz Dokument-ID: rel5542 maxon motor ag Brünigstrasse 220 P.O.Box 263 CH-6072 Sachseln Phone +41 41 666 15 00 Fax +41 41 666 16 50 www.maxonmotor.
INHALTSVERZEICHNIS 1 Allgemeine Informationen 1.1 1.2 1.3 2 3 7 2.1 2.2 Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Normen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Einstellungen 11 Allgemein gültige Regeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auslegung der Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Allgemeine Informationen Über dieses Dokument 1 Allgemeine Informationen 1.1 Über dieses Dokument 1.1.1 Verwendungszweck Das vorliegende Dokument soll Sie mit dem ESCON 70/10 Servokontroller vertraut machen. Es beschreibt die Tätigkeiten zur sicheren und zweckdienlichen Installation und/oder Inbetriebnahme.
Allgemeine Informationen Über dieses Dokument Typ Symbol Verbindliche Handlung Bedeutung Weist auf eine notwendige Handlung. Daher: Sie müssen! (typisch) Information Tabelle 1-2 1.1.5 Anforderung/ Hinweis/ Bemerkung Weist auf eine Tätigkeit hin, die Sie ausführen müssen, um weiterfahren zu können oder gibt nähere Auskunft zu einem bestimmten Aspekt, den Sie einhalten müssen. Empfohlene Methode Weist auf eine Empfehlung oder einen Vorschlag hin, wie Sie am besten fortfahren.
Allgemeine Informationen Über das Gerät 1.2 Über das Gerät Der ESCON 70/10 ist ein kompakter, leistungsstarker 4-Quadranten PWM-Servokontroller zur effizienten Ansteuerung von permanentmagneterregten bürstenbehafteten DC-Motoren und bürstenlosen ECMotoren bis ca 700 Watt. Die verfügbaren Betriebsmodi – Drehzahlregler, Drehzahlsteller und Stromregler – genügen höchsten Anforderungen. Der ESCON 70/10 ist ausgelegt, um über einen analogen Sollwert kommandiert zu werden.
Allgemeine Informationen Über die Sicherheitsvorkehrungen ••absichtliche Leerseite•• 1-6 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Spezifikationen Technische Daten 2 Spezifikationen 2.1 Technische Daten ESCON 70/10 (422969) Elektrische Auslegung Ein- und Ausgänge Ausgangsspannung Potentiometer MotorAnschlüsse Schnittstelle Statusanzeigen Nenn-Betriebsspannung +VCC 10…70 VDC Absolute Betriebsspannung +VCC min / +VCC max 8 VDC / 76 VDC Ausgangsspannung (max.) 0.95 x +VCC Ausgangsstrom Icont / Imax (<20 s) 10 A / 30 A Pulsweitenmodulation-Frequenz 53.6 kHz Abtastfrequenz PI Stromregler 53.
Spezifikationen Technische Daten ESCON 70/10 (422969) Masse Gewicht ca. 259 g Abmessungen (L x B x H) 125 x 78.5 x 27 mm Befestigungsbohrungen für M4-Schrauben Betrieb −30…+45 °C Erweiterter Bereich *1) +45…+82 °C Derating Abbildung 2-1 Lagerung −40…+85 °C Höhe *2) Betrieb 0…10’000 m MSL Luftfeuchtigkeit 5…90% (nicht kondensierend) Temperatur Umgebungsbedingungen *1) *2) 2-8 Der Betrieb innerhalb des erweiterten Bereichs (Temperatur und Höhe) ist zulässig.
Spezifikationen Technische Daten Abbildung 2-2 Massbild [mm] maxon motor control ESCON Servokontroller ESCON 70/10 Geräte-Referenz Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Spezifikationen Normen 2.2 Normen Das beschriebene Gerät wurde erfolgreich auf die Einhaltung nachfolgend aufgeführter Normen geprüft. In der Praxis jedoch kann nur das Gesamtsystem (die betriebsbereite Ausrüstung bestehend aus der Gesamtheit der einzelnen Komponenten, wie beispielsweise Motor, Servokontroller, Netzteil, EMV-Filter, Verdrahtung etc.) einem EMV-Test unterzogen werden, um den störungssicheren Betrieb zu gewährleisten.
Einstellungen Allgemein gültige Regeln 3 Einstellungen WICHTIGER HINWEIS: VORAUSSETZUNGEN FÜR DIE ERLAUBNIS ZUM BEGINN DER INSTALLATION Die ESCON 70/10 gilt als unvollständige Maschine gemäss EU-Richtlinie 2006/42/EG, Artikel 2, Absatz (g) und ist dazu bestimmt, in andere Maschinen oder in andere unvollständige Maschinen oder Ausrüstungen eingebaut oder mit ihnen zusammengefügt zu werden.
Einstellungen Auslegung der Stromversorgung 3.2 Auslegung der Stromversorgung Im Prinzip kann jede Stromversorgung benutzt werden, solange diese nachfolgende Minimalanforderungen erfüllt. Anforderungen an die Stromversorgung Ausgangsspannung +VCC 10…70 VDC Absolute Ausgangsspannung min. 8 VDC; max. 76 VDC Ausgangsstrom Lastabhängig • dauernd max. 10 A • kurzzeitig (Beschleunigung, <20 s) max. 30 A 1) 2) Benutzen Sie nachfolgende Formel um die benötigte Spannung unter Last zu errechnen.
Einstellungen Anschlüsse 3.3 Anschlüsse Die tatsächlichen Anschlüsse hängen von der Gesamtkonfiguration Ihres Antriebssystems und dem verwendeten Motortyp ab. Folgen Sie der Beschreibung in der vorgegeben Reihenfolge und benutzen Sie das Anschlussschema, das am besten auf die von Ihnen eingesetzten Komponenten zutrifft. Die entsprechenden Schemata finden Sie in Kapitel "4 Verdrahtung" auf Seite 4-29. 3.3.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.2 Motor (J2) Der Servokontroller kann bürstenbehaftete DC-Motoren oder bürstenlose EC-Motoren antreiben.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.3 Hall-Sensor (J3) Geeignete integrierte Hall-Sensoren-Schaltungen nutzen «Schmitt-Trigger» mit Open-CollectorAusgang (Kollektor-Ausgang unbeschaltet).
Einstellungen Anschlüsse 3.3.4 Encoder (J4) Abbildung 3-7 Encoder Anschlussbuchse J4 J4 Signal Beschreibung Pin 1 nicht belegt – 2 +5 VDC Encoder-Versorgungsspannung (+5 VDC; ≤70 mA) 3 GND Masse 4 nicht belegt – 5 Kanal A\ Kanal A Komplementärsignal 6 Kanal A Kanal A 7 Kanal B\ Kanal B Komplementärsignal 8 Kanal B Kanal B 9 nicht belegt – 10 nicht belegt – Tabelle 3-13 Encoder Anschlussbuchse J4A – Anschlussbelegung Zubehör Geeignete Zugentlastung Bügel Riegel Tabelle
Einstellungen Anschlüsse Encoder Cable (275934) Kabelquerschnitt 10 x AWG28, Rundmantel, verdrilltes Flachbandkabel, Raster 1.27 mm Länge 3.20 m Seite A DIN 41651 Buchse, Raster 2.54 mm, 10 Pole, mit Zugentlastung Seite B DIN 41651 Stecker, Raster 2.54 mm, 10 Pole, mit Zugentlastung Tabelle 3-15 Encoder Cable Empfohlene Methode • Differenzsignale sind gut gegen elektrische Störfelder geschützt. Deshalb empfehlen wir den Anschluss mittels differenziellem Eingangssignal.
Einstellungen Anschlüsse Single-ended Eingangsspannung 0…5 VDC Max. Eingangsspannung +12 VDC / −12 VDC Logik 0 <1.0 V Logik 1 >2.4 V Eingangsstrom Hoch IIH = typischerweise +420 μA @ 5 V Eingangsstrom Tief IIL = typischerweise −170 μA @ 0 V Max. Eingangsfrequenz 100 kHz Abbildung 3-9 Encoder Eingangsbeschaltung Ch A “Single-ended” (sinngemäss auch für Ch B) 3-18 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.5 Digital I/Os (J5) Abbildung 3-10 Digital I/Os Stecker J5 J5 Signal Beschreibung Pin 1 DigIN1 Digitaler Eingang 1 2 DigIN2 Digitaler Eingang 2 3 DigIN/DigOUT3 Digitaler Eingang/Ausgang 3 4 DigIN/DigOUT4 Digitaler Eingang/Ausgang 4 5 GND Masse 6 +5 VDC Hilfs-Ausgangsspannung (+5 VDC; ≤10 mA) Tabelle 3-16 Digital I/Os Stecker J5 – Anschlussbelegung & Verdrahtung Spezifikation / Zubehör Typ Steckbare LP-Schraubklemme, 6-polig, Raster 3.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.5.1 Digitaler Eingang 1 Eingangsspannung 0…36 VDC Max. Eingangsspannung +36 VDC / −36 VDC Logik 0 typischerweise <1.0 V Logik 1 typischerweise >2.4 V Eingangswiderstand typischerweise 47 kΩ (<3.3 V) typischerweise 38.5 kΩ (@ 5 V) typischerweise 25.5 kΩ (@ 24 V) Eingangsstrom bei Logik 1 typischerweise 130 µA @ +5 VDC Schaltverzögerung <8 ms PWM Frequenzbereich 10 Hz…5 kHz PWM Aussteuerbereich (Auflösung) 10...90% (0.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.5.3 Digitale Eingänge/Ausgänge 3 und 4 DigIN Eingangsspannung 0…36 VDC Max. Eingangsspannung +36 VDC Logik 0 typischerweise <1.0 V Logik 1 typischerweise >2.4 V Eingangswiderstand typischerweise 47 kΩ (<3.3 V) typischerweise 38.5 kΩ (@ 5 V) typischerweise 25.5 kΩ (@ 24 V) Eingangsstrom bei Logik 1 typischerweise 130 µA @ +5 VDC Schaltverzögerung <8 ms Abbildung 3-13 DigIN3 Schaltung (sinngemäss auch für DigIN4) DigOUT Max. Eingangsspannung +36 VDC Max.
Einstellungen Anschlüsse Abbildung 3-15 DigOUT3 Schaltungsbeispiele (sinngemäss auch für DigOUT4) 3-22 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.6.1 Analoge Eingänge 1 und 2 Eingangsspannung −10…+10 VDC (differenziell) Max. Eingangsspannung +24 VDC / −24 VDC Gleichtaktspannung −5…+10 VDC (bezogen auf GND) Eingangswiderstand 80 kΩ (differenziell) 65 kΩ (bezogen auf GND) A/D-Wandler 12-bit Auflösung 5.64 mV Bandbreite 10 kHz Abbildung 3-17 AnIN1 Schaltung (sinngemäss auch für AnIN2) 3.3.6.2 Analoge Ausgänge 1 und 2 Ausgangsspannung −4…+4 VDC D/A-Wandler 12-bit Auflösung 2.
Einstellungen Anschlüsse 3.3.7 USB (J7) Abbildung 3-19 USB Anschlussbuchse J7 Hinweis Spalte “Seite B” (Tabelle 3-20) bezieht sich auf die USB-Schnittstelle Ihres PC.
Einstellungen Potentiometer 3.4 Potentiometer POTENTIOMETER P1 & P2 Einstellbereich 240° Typ Linear Abbildung 3-20 Potentiometer – Einbauort & Einstellbereich 3.5 Statusanzeigen Leuchtdioden (LEDs) zeigen den momentanen Betriebszustand (grün) sowie mögliche Fehler (rot) an. Abbildung 3-21 LEDs – Einbauort 3-26 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Einstellungen Statusanzeigen LED Status / Fehler Grün Rot aus aus INIT langsam aus SPERREN ein aus FREIGABE 2x aus ANHALTEN; STILLSTAND aus 1x FEHLER • Fehler +Vcc Überspannung • Fehler +Vcc Unterspannung • Fehler +5 VDC Unterspannung FEHLER • • • • Fehler thermische Überlastung Fehler Überstrom Fehler Überlastschutz Leistungsstufe Interner Hardware-Fehler • • • • Fehler Encoder Kabelbruch Fehler Encoder Polarität Fehler DC-Tacho Kabelbruch Fehler DC-Tacho Polarität aus 2x aus 3
Einstellungen Externe Motordrosseln 3.6 Externe Motordrosseln Der ESCON 70/10 verfügt über eingebaute Motordrosseln, welche für die meisten Motoren und Anwendungen geeignet sind. Gleichwohl kann eine hohe Nenn-Betriebsspannung +VCC in Kombination mit grossem Ausgangs-Dauerstrom und einem Motor mit sehr geringer Induktivität zu unerwünscht hoher Stromwelligkeit führen. Dies verursacht eine unnötige Erwärmung des Motors sowie instabiles Regelverhalten.
Verdrahtung 4 Verdrahtung Abbildung 4-22 Schnittstellen – Bezeichnungen und Einbauort Hinweis In den nachfolgenden Diagrammen finden Sie diese Bezeichnungen und Zeichen: • • • • «Analog I/O» steht für Analoge Eingänge/Ausgänge «DC Tacho» steht für DC-Tacho «Digital I/O» steht für Digitale Eingänge/Ausgänge «Power Supply» steht für Stromversorgung • maxon motor control ESCON Servokontroller ESCON 70/10 Geräte-Referenz Erdung (optional) Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor.
Verdrahtung DC-Motoren 4.1 DC-Motoren MAXON DC MOTOR Abbildung 4-23 maxon DC motor (J2) 4-30 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Verdrahtung DC-Motoren MAXON DC MOTOR MIT DC-TACHO Abbildung 4-24 maxon DC motor mit DC-Tacho (J2) maxon motor control ESCON Servokontroller ESCON 70/10 Geräte-Referenz Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Verdrahtung DC-Motoren MAXON DC MOTOR MIT ENCODER Abbildung 4-25 maxon DC motor mit Encoder (J2 / J4) 4-32 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Verdrahtung EC-Motoren 4.2 EC-Motoren MAXON EC MOTOR MIT HALL-SENSOREN Abbildung 4-26 maxon EC motor mit Hall-Sensoren (J2 / J3) maxon motor control ESCON Servokontroller ESCON 70/10 Geräte-Referenz Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Verdrahtung EC-Motoren MAXON EC MOTOR MIT HALL-SENSOREN & ENCODER Abbildung 4-27 maxon EC motor mit Hall-Sensoren & Encoder (J2 / J3 / J4) 4-34 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
Ersatzteile 5 Ersatzteile Bestellnummer Beschreibung 432793 2-polig steckbare LP-Schraubklemme, Raster 5.0 mm, beschriftet 1…2 432794 4-polig steckbare LP-Schraubklemme, Raster 5.0 mm, beschriftet 1…4 425564 5-polig steckbare LP-Schraubklemme, Raster 3.5 mm, beschriftet 1…5 425565 6-polig steckbare LP-Schraubklemme, Raster 3.5 mm, beschriftet 1…6 425566 7-polig steckbare LP-Schraubklemme, Raster 3.
Ersatzteile ••absichtliche Leerseite•• 5-36 Dokument-ID: rel5542 Ausgabe: November 2015 © 2015 maxon motor. Änderungen ohne Vorankündigung möglich.
ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abbildung 2-1 Derating Ausgangsstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Abbildung 2-2 Massbild [mm] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Abbildung 3-3 Stromversorgung Stecker J1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Abbildung 3-4 Motor Stecker J2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TABELLENVERZEICHNIS Z-38 Tabelle 1-1 Benutzte Schreibweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Tabelle 1-2 Symbole & Zeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Tabelle 1-3 Schutzmarken und Markennamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Tabelle 2-4 Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INDEX A analoge Eingänge 24 Anschlussbuchsen J1 13 J2 14 J3 15 J4 16 J5 19 J6 23 J7 25 B Bestellnummern 275934 17 347919 28 403968 25 422969 7 425564 35 425565 35 425566 35 432793 35 432794 35 Betriebserlaubnis 11 Betriebszustands-Anzeige 26 D digitale Eingänge 20, 21 E EGB 5 Einbau in ein Gesamtsystem 11 EU-Richtlinie, gültige 11 externe Motordrossel 28 F Fehleranzeige 26 G gültige EU-Richtlinie 11 I LEDs 26 Leistungsdaten 7 M Motordrosseln, zusätzliche 28 N Normen, erfüllte 10 P Potentiometer 2
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