21.Servomotores

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CONTENIDO

21. SERVOMOTORES

21.1. Definición de servomotor

21.2. Principio de Operación

21.3. Conexión del servomotor

21.4. Funcionamiento del Servomotor

21.5. Ejemplos de servos instalados

21.6. Servomotor tipo MKD

21.6.1 Propósito de este documento

21.6.2 Aplicaciones del sermomotor

21.6.3 Ventajas importantes del servomotor

21.6.4 Estructura del servomotor

21.6.5 La retroalimentación

21.6.6 Condiciones ambientales

21.6.7 Categoria de Protección

21.6.8 Freno de sostenimiento

21.6.9 Conexiones Eléctricas

21.6.10 Sensor de Temperatura

21.6.11 Diagrama de motor MKD

21.6.12 Conexión de motores con contactor tipo plug-in

21.6.13 Versiones Disponibles y tipos de códigos

21.6.14 Tabla de códigos para los ventiladores.

21.7. Servomotor Tipo 2AD

21.7.1 Estructura del servomotor tipo 2AD

21.7.2 Tabla de códigos del servo tipo 2AD

21.8. Conexión Eléctrica (ejemplo en op. 20B estación 4 derecha)

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SERVOMOTORES

21.1. DEFINICION

Los servos son un tipo especial de motor que se caracterizan por su capacidad para posicionarse de forma inmediata en cualquier posición dentro de su rango de operación.

21.2. PRINCIPIO DE OPERACION

Para ello, el servo espera un tren de pulsos que se corresponden con el movimiento a realizar. Están generalmente formados por un amplificador, un motor, la reducción de engranaje y la realimentación, todo en un misma caja de pequeñas dimensiones. El resultado es un servo de posición con un margen de operación de 180° aproximadamente.

El sistema de servo accionamiento representa una alternativa ventajosa con respecto a los ejes de accionamiento mecánicos, trenes de engranaje y amortiguadores, resultando mas precisa y mas económica.

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21.3. CONEXIÓN DEL SERVOMOTOR

Disponen de tres conexiones eléctricas: Vcc (roja), GND (negra) y entrada de control (amarilla). Estos colores de identificación y el orden de las conexiones dependen del fabricante del servo. Es importante identificar las conexiones ya que un voltaje de polaridad contraria podría dañar el servo.

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21.4. FUNCIONAMIENTO DEL SERVOMOTOR

El control de un servo se limita a indicar en que posición se debe situar.

•Estas "ordenes" consisten en una serie de pulsos. •La duración del pulso indica el ángulo de giro del motor.•Cada servo tiene sus márgenes de operación, que se corresponden con el ancho del pulso máximo y mínimo que el servo entiende. •Los valores más generales corresponde con valores entre 1 ms y 2 ms, que dejarían al motor en ambos extremos.•El valor 1,5 ms indicaría la posición central, mientras que otros valores del pulso lo dejan en posiciones intermedias. •Estos valores suelen ser los recomendados, sin embargo, es posible emplear pulsos menores de 1 ms o mayores de 2 ms, pudiéndose conseguir ángulos mayores de 180°.

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OPERACIÓN 20A

21.5. EJEMPLOS DE SERVOMOTORES INSTALADOS EN LA PLANTA

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GANTRYS

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21.6. Servomotor tipo MKD

Voltaje constante a 20ºC

Corriente a motor parado

Torque

Peso

Vel. Nominal

Torque cte. A 20ºC

Nivel de protección

Clase de aislante

Dpto. Acabado blocks Op. 70A1, Dpto CRANK Op. 25-120-A1, Op. 170

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La presente documentación te ayudará en lo siguiente:

•En la familiarización con los motores AC MKD

•Para la planeación de la instalación

•Para planear las conexiones eléctricas.

•Para conectar el servomotor.

•Para ordenar o identificar el servomotor.

•Para determinar el cable y conector del servomotor.

21.6.1 CUAL ES PROPOSITO DE ESTE DOCUMENTO

Introducción al Servomotor Digital AC MKD

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21.6.2 APLICACIONES

En conjunto con los DRIVES digitales inteligentes de INDRAMAT, el servomotor MKD AC crea un sistema de automatización efectivo para un amplio rango de aplicaciones industriales como:

-Máquinas de herramientas

-Máquinas transportadoras (transfers).

-Manejo de materiales

-Prensas de impresión

-Máquinas de empaquetado

-Máquinas textiles

-Industria alimenticia.

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21.6.3 VENTAJAS IMPORTANTES de los SERVOMOTORES

•Alta confiabilidad de operación

•Operación libre de mantenimiento

•Protección contra sobrecarga (acompañado con monitoreo de temperatura del motor)

•Alta características dinámicas de giro.

•Alta capacidad de sobrecarga (resultado de la favorable conducción del calor de los devanados del estator hacia las paredes del motor).

•Alto torque que puede ser usado con un alta rango de velocidad.

•Posibilidad de usarse con arranque y paros a altas frecuencias.

•Fácil montaje hacia la máquina (con un flange tipo DIN 42948)

•Montaje en cualquier dirección

•Simple cableado (acompañado con enchufe rápido disponible en varios diseños)

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21.6.4 ESTRUCTURA DEL SERVOMOTOR MKD

Retroalimentación del motor

Freno de sostenimiento (opcional)

Estator con devanados

Rotor con imanes permanentes

Flecha del rotor

Los motores MKD, son motores excitados por imanes permanentes con conmutación electrónica. Los materiales magnéticos especiales permiten un diseño con baja inercia.

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21.6.5 LA RETROALIMENTACION DEL MOTOR

El drive que controla al servo requiere la posición actual del motor para regular la velocidad del motor o para posicionar el motor. La retroalimentación integrada en el motor hace esto posible para el drive ya que le proporciona tantas señales como sean necesitadas para perfeccionar ésta función. El drive está equipado para transmitir el valor de la posición a un superior: CNC o PLC.

Retroalimentación con almacenamiento de datos

La retroalimentación electrónica está equipada con memoria de datos en la cual se almacenan las designaciones del tipo de motor, cadenas de control y los parámetros del motor. Los drive inteligentes de INDRAMAT pueden leer estos datos garantizando así:

•Una fácil y rápida elaboración de tareas.

•Ajuste automático entre el motor y el drive evitando cualquier daño al motor.

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21.6.6 CONDICIONES AMBIENTALES

Máxima temperatura ambiental y elevación para la Instalación

Los datos de potencia del motor se aplican para:

•Una Temp. Ambiental entre 0º y 45ºC

•Una elevación de instalación entre 0 y 1000 m sobre encima del nivel del mar.

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21.6.7 CATEGORIA DE PROTECCION (construcción del motor)

La categoría de protección se identifica por la abreviación IP (Protección Internacional) y dos números que identifican el nivel de protección.

El primer número especifica el nivel de protección contra contacto y penetración de objetos extraños. El segundo número especifica el nivel de protección contra agua.

Primer número Protección contra objetos

6 Protección contra penetración del polvo. (prueba del polvo) Protección completa contra contacto

4 Protección contra penetración de objetos sólidos con un diámetro que excedan 1mm.

2 Protección contra objetos sólidos con un diámetro que excedan 12mm.

Segundo Número Protección contra agua

5 Protección contra chorro de agua proveniente de una tubería en cualquier dirección contra el armazón del motor.

4 Protección contra el agua que venga de cualquier dirección

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21.6.8 FRENO DE SOSTENIMIENTO

El freno de sostenimiento sirve para detener el eje del servomotor cuando se apaga el motor.

Este freno usa un principio de liberación eléctrica. Si la alimentación se suspende, entonces actúa una fuerza magnética en el freno de disco. Esto acciona el freno y detiene los ejes.

Aplicando un voltaje de 24VDC compensa el campo magnético continuo de los imanes que es el campo magnético que causa que el freno actué.

El drive del servomotor controla el freno de sostenimiento. Este asegura la correcta secuencia de encendido y apagado en todos los estados de operación.

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21.6.9 CONEXIONES ELECTRICAS

Las conexiones eléctricas de los drives de INDRAMAT han sido estandarizados. Los servomotores se encuentran equipados con:

•Conector de alimentación que incluye un Sensor de temperatura y freno de sostenimiento

•Conector para la realimentación.

Dependiendo del motor, las conexiones pueden ser ya sea en una caja de terminales o con un conector separado.

21.6.10 SENSOR DE TEMPERATURA

El termistor NTC del motor está construido dentro de los devanados del motor. Este termistor es monitoreado desde del drive del servo contra sobrecalentamiento. El drive envía como salida un mensaje de error si el motor se apagó por razones de calentamiento. La conexión está integrada al conector de alimentación.

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21.6.11 DIAGRAMA DEL MOTOR MKD con CAJA DE TERMINALES

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21.6.12 CONEXIÓN DE MOTORES CON CONECTOR TIPO Plug-In

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21.6.13 VERSIONES DISPONIBLES Y TIPOS DE CODIGOS Para EL MOTOR TIPO MKD071

Nota: al hacer un cambio de motor por otro, es importante revisar los datos de placa de cada uno, para asegurar que todos los valores coincidan o que el motor de reemplazo se asemeje en conexiones valores de operación.

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21.6.14 TABLA DE CODIGOS PARA LOS VENTILADORES de los Servos

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21.7. SERVOMOTOR TIPO 2AD

Potencia Nominal

Corriente Nominal

Modo de operación

Vel. Base del motor Vel. Max. Del motor

Motores instalados en el Dpto. de Blocks Dpto. OEM Op. 20-1, Op.30-1, Op. 40-1, Op. 60-1

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21.7.1 ESTRUCTURA DEL SERVOMOTOR TIPO 2AD

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21.7.2 TABLA DE CODIGOS DEL SERVO TIPO 2AD

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21.8. CONEXIÓN ELECTRICA (Ejemplo en Op. 20B Estación 4R)

Drive del eje X

El círculo punteado indica que es un conector que encierra 8 cables que van al servomotor

Conexiones del motor del servo. La terminal A del servo se al A1 del drive en el módulo X5. El B con A2 y el C con A3

Las terminales del termistor son H y E en servo. Estas se conectan al pin 1 y pin 2 respectivamente del modulo X6 del drive.

Terminales del freno del servo: F y G

Conexiones de la retroalimentación del servo. La terminal 9 del servo se conecta al pin 1 del drive en el Modulo X4, el 10 del servo al pin 4 y asi sucesivamente. Cada cable tiene un color diferente.

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