Ezi-SERVO II BT - krokové motory se zpětnou vazbou a integrovaným pulzním řízením

EZI-SERVO II BT - krokové motory se zpětnou vazbou

Přehled parametrů

Ezi-SERVO II BT - krokové motory se zpětnou vazbou

přídržný moment: 0,069~2,4 N.m

rozlišení enkodéru: 10000 / 16000 / 20000 pulzů/ot.

Přípustná okolní teplota: 0°C~+50°C

napájecí napětí: 24 VDC

Velikosti
NEMA 11 (28x28 mm) / NEMA 17 (42x42 mm) /
NEMA 23 (56x56 mm) / NEMA 24 (60x60 mm)

  • Systém Ezi-SERVO II BT představuje integrované all-in-one řešení se zabudovanou řídicí jednotkou a zpětnou vazbou na krokovém motoru.
  • Řídicí jednotka má vstupy uzpůsobené pro 1-pulzní STEP/DIR či 2-pulzní CW/CCW řízení nadřazenou jednotkou PLC, popř. motion kartou s rychlými pulzními výstupy PTO (Pulse Train Output).*
  • Maximální vstupní frekvence pulzů z nadřazeného systému je 500 kHz se střídou 50 %.
  • Krokové motory jsou osazeny inkrementálním optickým snímačem s vysokým rozlišením 10 000, 16 000 nebo 20 000 pulzů na 1 otáčku, který zaručí velmi přesné polohování bez ztráty kroku.
  • Rozlišení enkodéru je možno redukovat v několika krocích trimrem SW3.
  • Řídicí jednotka disponuje 3 vyhrazenými vstupy pro poziční pulz (CW/CCW), buzení krokového motoru (Servo On/Off) a reset alarmu (Alarm Reset). Výstupní obvod disponuje 2 vyhrazenými výstupy - motor v žádané pozici (In-Position) a alarmový stav (Alarm).
  • Dále je možné z řídicí jednotky vyvést zpětnovazební pulzní výstupy A/B/Z pro monitorování aktuální polohy nadřazeným PLC (dostupné pouze u vel. NEMA 17~24).
  • Plynulý rotační pohyb je dosažen už od 0,2 ot/min.
  • Systém umožňuje navýšení běhového krouticího momentu až na 150 % jmenovité hodnoty.
  • Možnost krátkodobého navýšení krouticího momentu při rozběhu až na 350 % jmenovité hodnoty.
  • Možnost konfigurace základních parametrů pomocí GUI přes PC.
  • Schopnost detekce poruchových stavů.
  • Krokové motory vel. NEMA 17~24 mohou být doplněny o elektromagnetickou brzdu -BK.
  • Ke krokovým motorům ze sestavy Ezi-SERVO II nabízíme přímé nebo úhlové planetové převodovky APEX Dynamics.

* Pulzní vstupy jsou uzpůsobeny pro napěťovou úroveň 5 V TTL. V případě napěťové úrovně 12 nebo  24 V je nutné předřadit odpory Rx=0.68 kΩ (12 V) / 1.8 kΩ (24 V), viz uživatelský manuál.

 

 

Klíčové vlastnosti:

  • Integrace krokového motoru, enkodéru a řídicí jednotky do jednoho celku
  • Snadná implementace do řídicího systému stroje
  • Možno ovládat pulzně nadřazeným systémem s pulzními výstupy PTO
  • Zpětnovazební systém s uzavřenou smyčkou a vysokým rozlišením
  • Stabilní systém bez oscilací
  • Rychlá odezva
  • Redukce tepla a úspora energie
  • Vylepšený průběh krouticího momentu v celém spektru otáček

 

 

 

 

 

Integrované řešení

Ezi-SERVO II BT s integrovaným enkodérem a řídicí jednotkou na motoru poskytuje optimální řešení, které plně využívá výhod Ezi-SERVO II co se týče kompaktních rozměrů a jednoduchého zapojení.
 
 
 

 

Zpětnovazební systém s uzavřenou smyčkou

Ezi-SERVO II je inovativní zpětnovazební systém s uzavřenou smyčkou, který pro monitorování aktuální polohy používá optický inkrementální enkodér s vysokým rozlišením.
Zpětná vazba enkodéru umožňuje systému Ezi-SERVO II vyhodnocovat aktuální pozici každých 50 mikrosekund. Díky tomu dokáže řídicí jednotka Ezi-SERVO II eliminovat ztrátu pozice či kroku a zajistit přesné polohování.
Jako příklad uveďme konvenční krokový motor s řídicí jednotkou, který může kvůli náhlé změně zatížení ztratit krok, zatímco Ezi-SERVO II automaticky koriguje pozici pomocí zpětné vazby enkodéru.

 

 


 

Žádné ladění parametrů

Pro zajištění výkonnosti stroje, plynulého chodu, eliminace poziční chyby a nízké hladiny šumu vyžadují konvenční servo systémy v prvotní fázi ladění zpětnovazebních parametrů (např. proporcionální, integrační a derivační složky) jako výchozí krok pro dosažení stabilního chování systému.
Dokonce i systémy, které používají automatické ladění (auto-tuning), vyžadují po nainstalování a oživení stroje ruční doladění parametrů, zejména pokud se v zařízení používá více než jedna nezávislá osa.
Ezi-SERVO II disponuje pokročilou zpětnovazební kontrolou polohování a algoritmem, které dohromady eliminují potřebu zdlouhavého ladění parametrů vyžadované u konvenčních zpětnovazebních servo systémů.
To znamená, že systém Ezi-SERVO II je optimalizován pro danou aplikaci a připraven pracovat ihned po vybalení z krabice.
Systém Ezi-SERVO II využívá jedinečných vlastností při řízení krokových motorů se zpětnou vazbou, čímž eliminuje tyto těžkopádné kroky a poskytuje programátorovi velmi výkonný servo systém, aniž by ztrácel čas s komplexním nastavováním.
Ezi-SERVO II se hodí zejména pro aplikace s menší tuhostí zátěže (například pro pásový a kladkový systém), které občas vyžadují konvenční servo systémy s objemnou a drahou převodovkou pro potlačení setrvačnosti zátěže.
Ezi-SERVO II lze také výjimečně použít pro aplikace s vysokým zatížením a vyšší dynamikou.
 
 

 

Redukce tepla / úspora energie

Ezi-SERVO II automaticky řídí proud motoru podle aktuálního zatížení. To znamená, že redukuje proud při nízkém zatížení a naopak jej zvyšuje při větším zatížení. 
Optimalizací proudu motoru je dosaženo snížení tepla a úspory energie, resp. nízké spotřeby systému.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Navýšení krouticího momentu

(proudové nastavení motoru)
 
Ezi-SERVO II dokáže navýšit proud motoru až na 150 % jmenovité hodnoty nastavením parametru běhového proudu (Run Current). Díky tomu může být průběh akcelerace, decelerace a krouticího momentu v nízkých rychlostech vyšší. Krouticí moment tak může být v nízkých rychlostech vylepšen přibližně o 30 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Žádné vibrace a oscilace

Konvenční servomotory přejíždí svou cílovou polohu a snaží se jí korigovat reverzováním otáček, což se děje zejména v aplikacích s vysokým zesílením.
Tento jev převládá zvláště v systémech, kde je odtržení nebo statické tření výrazně větší, než dynamické tření. Cílem je snížit zesílení, což ovlivňuje přesnost nebo použít polohově řízený systém Ezi-SERVO II.
Ezi-SERVO II využívá jedinečných vlastností krokových motorů a díky tomu dokáže zablokovat hřídel v požadované cílové poloze, aniž by došlo k překmitům mimo žádanou polohu.
Tato funkce je užitečná zejména v aplikacích, jako je výroba nanotechnologií, polovodičů, kamerové systémy a inkoustový tisk, v nichž by oscilace a vibrace systému mohly být problémem.

 

 

 

 

 

 

 


 

Hladké a přesné polohování

Systém Ezi-SERVO II tvoří vysoce přesný krokový motor, který je osazený inkrementálním enkodérem s rozlišením až 20 000 pulzů na otáčku.
Na rozdíl od konvenčního driveru s mikrokrokováním, provádí vysoce výkonný mikroprocesor (MCU) osazený na základní desce řídicí jednotky Ezi-SERVO II vektorové řízení a filtrování, které vytváří plynulé řízení rotace s minimálními zvlněním.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Rychlá odezva

Podobně jako u konvenčních krokových motorů, se dokáže Ezi-SERVO II okamžitě synchronizovat s řídicími pulzy (vstupními povely) a dosáhnout tak rychlé odezvy při polohování.
Ezi-SERVO II je optimální volbou, pokud je vyžadována stabilita v přídržné poloze a rychlé změny polohy na krátkou vzdálenost.
Tradiční servo systémy mají přirozenou prodlevu, tzv. čas ustálení mezi řídicími vstupními povely a výsledným pohybem kvůli neustálému monitorování aktuální polohy.

 

 

 


 

 

Vysoké rozlišení

Krokový motor systému Ezi-SERVO II je osazen vysoce přesným inkrementálním enkodérem s rozlišením až 20 000 pulzů na otáčku s možností 11 úrovní softwarového přenastavení.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Vysoký krouticí moment

Ve srovnání s běžnými krokovými motory a drivery dokáže systém Ezi-SERVO II udržovat vysoký krouticí moment v poměrně velkém spektru otáček. To znamená, že Ezi-SERVO II nepřetržitě pracuje bez ztráty pozice při 100% zatížení. Na rozdíl od konvenčních driverů s mikrokrokováním využívá Ezi-SERVO II vysoký kontinuální krouticí moment ve vyšších rychlostech pohybu díky inovativnímu a optimálnímu řízení proudu fáze.

 


 

Vysoká rychlost

Ezi-SERVO II dobře funguje ve vysokých rychlostech bez ztráty synchronizace nebo poziční chyby. Schopnost tohoto systému průběžně monitorovat aktuální polohu umožňuje krokovému motoru generovat vysoký krouticí moment, a to i při 100 % zatížení.
 
 

 

 

Seznam dostupných sestav Ezi-SERVO II BT a jejich objednacích kódů:

Bez elektromagnetické brzdy

[ ]

S elektromagnetickou brzdou

[-BK]

Objednací kód sestavy Objednací kód sestavy
Ezi-SERVOII-BT-28S-D -
Ezi-SERVOII-BT-28M-D -
Ezi-SERVOII-BT-28L-D -
Ezi-SERVOII-BT-42S-A Ezi-SERVOII-BT-42S-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-42S-B Ezi-SERVOII-BT-42S-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-42M-A Ezi-SERVOII-BT-42M-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-42M-B Ezi-SERVOII-BT-42M-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-42L-A Ezi-SERVOII-BT-42L-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-42L-B Ezi-SERVOII-BT-42L-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-42XL-A Ezi-SERVOII-BT-42XL-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-42XL-B Ezi-SERVOII-BT-42XL-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-56S-A Ezi-SERVOII-BT-56S-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-56S-B Ezi-SERVOII-BT-56S-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-56M-A Ezi-SERVOII-BT-56M-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-56M-B Ezi-SERVOII-BT-56M-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-56L-A Ezi-SERVOII-BT-56L-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-56L-B Ezi-SERVOII-BT-56L-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-60S-A Ezi-SERVOII-BT-60S-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-60S-B Ezi-SERVOII-BT-60S-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-60M-A Ezi-SERVOII-BT-60M-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-60M-B Ezi-SERVOII-BT-60M-B-BK
Ezi-SERVOII-BT-60L-A Ezi-SERVOII-BT-60L-A-BK
Ezi-SERVOII-BT-60L-B Ezi-SERVOII-BT-60L-B-BK

 

Technická specifikace krokových motorů:

Modelová řada Ezi-SERVOII-BT-28 Ezi-SERVOII-BT-42 Ezi-SERVOII-BT-56 Ezi-SERVOII-BT-60
Velikost motoru 28S 28M 28L 42S 42M 42L 42XL 56S 56M 56L 60S 60M 60L
Metoda řízení - bipolární
Počet fází - 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Napětí VDC 3,0 3,0 3,0 3,36 4,32 4,56 7,2 1,56 1,62 2,64 1,32 1,48 2,2
Proud fáze A 0,95 0,95 0,95 1,2 1,2 1,2 1,2 3,0 3,0 3,0 4,0 4,0 4,0
Odpor fáze Ohm 3,2 3,2 3,2 2,8 3,6 3,8 6,0 0,52 0,54 0,88 0,33 0,37 0,55
Indukčnost fáze mH 2,0 2,7 3,2 5,4 7,2 8,0 15,6 1,2 2,0 4,0 0,75 1,1 2,7
Přídržný moment N.m 0,069 0,098 0,118 0,32 0,44 0,5 0,65 0,64 1,0 1,5 0,88 1,28 2,4
Setrvačnost rotoru g.cm2 9,0 13 18 35 54 77 114 180 280 520 240 490 690
Hmotnost g 110 140 200 250 280 350 500 500 720 1150 600 1000 1300
Délka motoru (L) mm 32 45 50 34 40 48 60 46 55 80 47 56 85

Přípustné radiální zatížení

(vzdálenost od konce hřídele)

3 mm N 30 30 30 22 22 22 22 52 52 52 70 70 70
8 mm 38 38 38 26 26 26 26 65 65 65 87 87 87
13 mm 53 53 53 33 33 33 33 85 85 85 114 114 114
18 mm - - - 46 46 46 46 123 123 123 165 165 165
Přípustné axiální zatížení N nižší než hmotnost motoru
Odpor izolace Mohm 100 MIN. (při 500 VDC)
Třída izolace - třída B (130°C)
Pracovní teplota °C 0 až 55

 

Technická specifikace vestavěných řídicích jednotek:

Modelová řada Ezi-SERVOII-BT-28
Vstupní napájení 24 VDC ±10 %
Metoda řízení Uzavřený regulační obvod s 32bitovým ARM procesorem
Rychlostní/poziční řízení Prostřednictvím vstupního sledu impulzů (Pulse Train Input) z nadřazeného systému
Metoda vstupních pulzů 1-pulzní (STEP/DIR) / 2-pulzní (CW/CCW) (nastavitelné parametrem)   *Tovární nastavení: 2-pulzní mód
Max. vstupní frekvence pulzů 500 kHz (střída 50 %)
Směr rotace CW / CCW (pro / proti směru hodinových ručiček, nastavitelné parametrem)
Proudová spotřeba Max. 500 mA (vyjma proudu motoru)
Okolní teplota

Při provozu: 0~+40 °C

Při skladování: -20~+70 °C

Vlhkost

Při provozu: 35~85 % relativní vlhkosti (bez kondenzace)

Při skladování: 10~90 % relativní vlhkosti (bez kondenzace)

Odolnost vůči vibracím 0,5 G
Rozsah otáček 0~3 000 ot/min*1
Rozlišení enkodéru
Model enkodéru 16 000 pulzů/ot.: 500 / 1 000 / 1 600 / 2 000 / 3 600 / 5 000 / 6 400 / 7 200 / 10 000 / 16 000
(rozlišení je nastavitelné parametrem)   *Tovární nastavení: 16 000
Detekce poruchy

Nadproud / Překročení rychlosti / Chyba sledování pozice / Přetížení / Překročení teploty / Chyba v zapojení motoru / Chyba v zapojení enkodéru / Chyba In-Position / Chyba paměti ROM / Chyba přetečení pozice ve vyrovnávací paměti

LED signalizace Status Enable / Status Disable / Status In motion / Status In-Position / Status Alarm
Nastavení odezvy In-Position 0~63 (nastavitelné parametrem)   *Tovární nastavení: 0
Nastavení zesílení zpětné vazby 0~63 (nastavitelné parametrem)   *Tovární nastavení: 3
Vstupní signály 3 vyhrazené vstupy - Position Command Pulse, Servo On/Off, Alarm Reset
Výstupní signály

2 vyhrazené výstupy - In-Position, Alarm

*1: Uvedené otáčky jsou platné až do rozlišení 10 000 pulzů/ot. Maximální otáčky mohou být 3 000 ot/min a s rozlišením překračující 10 000 pulzů/ot. bude maximální rychlost v souladu s tímto nastavením omezena.

Berte prosím na vědomí, že krouticí moment klesá s rostoucími otáčkami motoru, viz momentové charakteristiky v katalogovém listu. Tato skutečnost by měla být brána v potaz při dimenzování a volbě příslušného motoru.

 


 

VOLITELNÉ PŘÍSLUŠENSTVÍ PRO SYSTÉMY ŘADY Ezi-SERVOII-BT-28
Tvar objednacího kódu Určení

Délka v metrech

Použití Poznámka
CSVB-A-OR4F Signálový I/O propojovací kabel 0,4 F = Standardní provedení pro pevné uložení.

Slouží pro napájení, parametrizaci a ovládání motoru prostřednictvím I/O.

 


 

Technická specifikace vestavěných řídicích jednotek:

Modelová řada Ezi-SERVOII-BT-42 Ezi-SERVOII-BT-56 Ezi-SERVOII-BT-60
Vstupní napájení 24 VDC ±10 %
Metoda řízení Uzavřený regulační obvod s 32bitovým ARM procesorem
Rychlostní/poziční řízení Prostřednictvím vstupního sledu impulzů (Pulse Train Input) z nadřazeného systému
Metoda vstupních pulzů 1-pulzní (STEP/DIR) / 2-pulzní (CW/CCW) (nastavitelné DIP přepínačem)   *Tovární nastavení: 2-pulzní mód
Max. vstupní frekvence pulzů 500 kHz (střída 50 %)
Proudová spotřeba Max. 500 mA (vyjma proudu motoru)
Okolní teplota

Při provozu: 0~+50 °C

Při skladování: -20~+70 °C

Vlhkost

Při provozu: 35~85 % relativní vlhkosti (bez kondenzace)

Při skladování: 10~90 % relativní vlhkosti (bez kondenzace)

Odolnost vůči vibracím 0,5 G
Rozsah otáček 0~3 000 ot/min *1
Rozlišení enkodéru
Model enkodéru 10 000 pulzů/ot.: 500 / 1 000 / 1 600 / 2 000 / 3 600 / 5 000 / 6 400 / 7 200 / 10 000
Model enkodéru 20 000 pulzů/ot.: 500 / 1 000 / 1 600 / 2 000 / 3 600 / 5 000 / 6 400 / 7 200 / 10 000 / 20 000
(rozlišení je nastavitelné trimrem SW3)
Detekce poruchy

Nadproud / Překročení rychlosti / Chyba sledování pozice / Přetížení / Překročení teploty / Přepětí / Chyba v zapojení motoru / Chyba v zapojení enkodéru / Chyba In-Position / Chyba systému / Chyba paměti ROM / Chyba přetečení pozice ve vyrovnávací paměti

LED signalizace žádná
Nastavení odezvy In-Position 0~63 (nastavitelné parametrem)   *Tovární nastavení: 0
Nastavení zesílení zpětné vazby 0~63 (nastavitelné parametrem)   *Tovární nastavení: 3
Vstupní signály 3 vyhrazené vstupy - Position Command Pulse, Servo On/Off, Alarm Reset (optočleny)
Výstupní signály

2 vyhrazené výstupy - In-Position, Alarm (optočleny)

1 vyhrazený výstup pro ovládání elmag. brzdy BRAKE

Výstupy linkového budiče pro monitorování signálů z enkodéru nadřazeným systémem (A+, A-, B+, B-, Z+, Z-, 26C31 nebo ekvivalentní)

*1: Uvedené otáčky jsou platné až do rozlišení 10 000 pulzů/ot. Maximální otáčky mohou být 3 000 ot/min a s rozlišením překračující 10 000 pulzů/ot. bude maximální rychlost v souladu s tímto nastavením omezena.

Berte prosím na vědomí, že krouticí moment klesá s rostoucími otáčkami motoru, viz momentové charakteristiky v katalogovém listu. Tato skutečnost by měla být brána v potaz při dimenzování a volbě příslušného motoru.

 

 

VOLITELNÉ PŘÍSLUŠENSTVÍ PRO SYSTÉMY ŘADY Ezi-SERVOII-BT vel. 42/56/60
Tvar objednacího kódu Určení

Délka v metrech

(kde např. 003 = 3 m)

Použití Poznámka
CSVB-S-□□□F  Signálový I/O propojovací kabel □□□ = 001, 003, 005, 007, 010, 015, 020 F = Standardní provedení pro pevné uložení.

Slouží pro ovládání a propojení motoru s nadřazeným systémem prostřednictvím I/O.

CSVB-S-□□□M M = Flexibilní provedení do energetických řetězů.
CSVA-P-□□□F  Napájecí kabel □□□ = 001, 002 F = Standardní provedení pro pevné uložení. Slouží pro přívod napájení do krokového motoru.
CSVA-P-□□□M M = Flexibilní provedení do energetických řetězů.
CBTS-C-□□□F  Programovací kabel pro parametrizaci □□□ = 001, 002, 003 F = Standardní provedení pro pevné uložení. Slouží pro propojení mezi krokovým motorem a PC a základní parametrizaci.

 


 


 

Pro tento produkt není konfigurátor k dispozici.

 

FASTECH: Ezi-SERVO II BT - Krokový motor s integrovaným enkodérem a řídicí jednotkou

Zpětnovazební smyčka u krokových motorů FASTECH je optimální pro generování velkého krouticího momentu v přídržné poloze a při krátkých krocích s vysokou rychlostí polohování.
Demonstrační systém na videu názorně ukazuje motor, enkodér a řídicí jednotku integrovanou do jednoho celku se schopností dosáhnout velmi přesného a hladkého chodu bez kmitání. Řídicí jednotka pomocí zpětné vazby vyhodnocuje pozici motoru každých 50 mikrosekund.

 

Technická konzultace