SIMOTICS S SYNCHRONOUS SERVOMOT 1FK7083-5AF71-1DG5 1FK70835AF711DG5 1FK7 083-5AF71-1DG5

Siemens 1FK7083-5AF71-1DG5 | SIMOTICS S 1FK7 Kompakt Senkron Servo Motor — 3,3 kW, 16 Nm, 3000 D/D, 7,4 A, 80 mm Mil Yüksekliği, Düz Mil, Tutma Freni, IP65/IP67

Genel Bakış

Siemens 1FK7083-5AF71-1DG5 , 3,3 kW güç, 16 Nm nominal tork ve 3.000 dev/dak hız sağlayan bir SIMOTICS S 1FK7 Kompakt senkron kalıcı mıknatıslı servo motordur. Düz 80 mm mil üzerinde tutma freni bulunan bu motor, 7,4 A sürekli akım değerine sahiptir ve doğal soğutmalı 155 × 155 mm flanşlı bir motor için olağanüstü yüksek tork yoğunluğu sağlayan nadir toprak mıknatıslı bir rotor üzerine kurulmuştur.

Motor gövdesinde IP65, tahrik tarafı (DE) flanşında ise IP67 (gerçek takım tezgahı kurulumlarında en fazla sıvı temasına maruz kalan mekanik arayüz) çevresel özellikler tamamlanmaktadır.

SIMOTICS S ailesindeki 1FK7 Kompakt tanımı, motorun maksimum güç-hacim verimliliği üzerine tasarlandığı anlamına gelir: aynı şasi boyutundaki geleneksel sargılı alanlı motorlara kıyasla kilogram başına daha fazla tork, litre motor hacmi başına daha fazla kilowatt.

Nadir toprak mıknatısları — yüksek performanslı servo motor sektöründe yaygın olarak kullanılan neodimyum-demir-bor alaşım sınıfı — bu yoğunluğu mümkün kılar.

Mıknatıslar, statorun üç fazlı akımının tepkimeye girmesiyle tork oluşturan rotor akısını üretir ve nadir toprak mıknatısları birim hacim başına ferritten önemli ölçüde daha yüksek akı ürettiği için, 16 Nm tork spesifikasyonunu karşılarken motorun aktif uzunluğu kısa tutulabilir.

Doğal hava soğutma — harici fan yok, cebri havalandırma yok, soğutma suyu yok — motorun termal yükünü konveksiyon ve radyasyon yoluyla muhafaza yüzeyinden ve monte edildiği makine flanşından dağıtması anlamına gelir.

Bu nedenle, motorun montaj yüzeyi ile makine yapısı arasındaki yeterli termal temas kozmetik değildir; motorun termal yönetim sisteminin bir parçasıdır ve motoru contalar veya termal olarak dirençli bağlantı elemanları ile montaj yüzeyinden izole etmek, elde edilebilir sürekli tork değerini 3,3 kW etiket değeri altına düşürür.

Anahtar Özellikler

155 mm Flanşlı Doğal Soğutmalı Motorda 16 Nm

3.000 dev/dak'da on altı Newton-metre ve 3,3 kW güç, cebri soğutma gerektirmeyen ve 155 × 155 mm flanşa monte edilen bir motordan, 1FK7 Kompakt'ın nadir toprak rotorunun mümkün kıldığı bir başarıdır.

Karşılaştırma için, aynı hızda aynı güç çıkışını elde eden geleneksel bir indüksiyon motoru, daha büyük ısı üretimiyle başa çıkmak için ya daha büyük bir şasiye ya da hacim, ağırlık ve bakım öğesi ekleyen harici bir soğutma fanına ihtiyaç duyardı.

Senkron kalıcı mıknatıslı tasarım, rotor bakır kayıplarını tamamen ortadan kaldırır — rotorda hiç akım akmaz, rotor çubuklarında dirençli ısıtma olmaz ve kaymaya bağlı verimlilik kaybı olmaz.

Tüm elektriksel kayıplar, motor muhafazasına iletilebilen ve muhafazanın yüzey alanı ve makine flanşının termal kütlesi tarafından dağıtılabilen stator sargısındadır.

Kayıp dağılımındaki bu temel fark, bu şasi boyutundaki 3,3 kW'lık bir senkron servo motorun cebri soğutma olmadan çalışabilmesinin, benzer şasi ve güç derecesine sahip bir indüksiyon motorunun doğal konveksiyonun gideremeyeceğinden daha fazla ısı üretebilmesinin nedenidir.

16 Nm durma torku, eksen yükünün boyutlandırılması gereken rakamdır. Tepe torku — sürücünün maksimum akım çıkışı sırasında hızlanma fazlarında mevcuttur — genellikle sürücü konfigürasyonuna ve termal kısıtlamalara bağlı olarak nominal değerin 2,5 ila 3 katı olacaktır.

Tam görev döngüsü boyunca RMS tork, motorun termal sınırları içinde sürekli çalışması için 16 Nm içinde kalmalıdır; hızlanma sırasındaki kısa tepe torku dalgalanmalarına sürücünün termal modeli içinde izin verilir.

Tutma Freni — Arızaya Karşı Güvenli Eksen Güvenliği

1FK7083-5AF71-1DG5'e entegre edilmiş tutma freni, SIMOTICS S serisinde yaygın olarak kullanılan yaylı tiptir: fren besleme gerilimi uygulandığında elektromanyetik kuvvetle milden uzak tutulan ve bu gerilim kaldırıldığında anında devreye giren yaylı bir sürtünme diski.

Fren dinamik durdurmada rol oynamaz — motoru hızdan yavaşlatmak için tasarlanmamıştır — ancak servo ekseni durdurduktan sonra mekanik tutma sağlar.

Makine aletleri ve taşıma uygulamalarındaki dikey ve eğimli eksenlerde, fren E-stop, güç kesintisi, operasyonlar arasındaki programlanmış duraklama veya kontrol sistemi yeniden başlatma gibi servo devre dışı bırakma olayları sırasında yükün hareket etmesini önler. 

Dikey bir eksende fren olmadan, her servo devre dışı bırakma olayı, servo torku yeniden sağlanana kadar eksenin yerçekimi altında sürüklenmesine izin verir — bu durum, eksen son komut edilen konumundan hareket etmişse yeniden başlatmada alet veya iş parçası çarpışmalarına neden olabilir.

Fren besleme gerilimi, kurulumdan önce makinenin kablolama belgelerinden doğrulanmalıdır — bu sınıftaki SIMOTICS S frenleri tipik olarak 24V DC kullanır, ancak bu motor için özel gerilim doğrulanmalıdır.

SINAMICS sürücüsü, frenin serbest bırakılmasını ve devreye girmesini eksen etkinleştirme/devre dışı bırakma dizisinin bir parçası olarak kontrol eder, frenin servo torku kaldırılmadan önce devreye girmesini ve yalnızca servo etkinleştirildikten ve hazır olduktan sonra serbest bırakılmasını sağlar.

Düz Mil, 80 mm Mil Yüksekliği

1FK7083-5AF71-1DG5'teki düz mil üzerinde kamalı bir yuva bulunmamaktadır.

80 mm mil yüksekliği, motorun montaj flanşı yüzeyinden mil merkez çizgisine kadar olan mesafeyi ifade eder — bu boyut parametresi, bu motorun belirli bir makinenin motor montaj yuvası ve kaplin hizalamasıyla geometrik olarak uyumlu olup olmadığını belirler.

Düz mil, kaplin göbek yuvasıyla sürtünme yoluyla tork iletir. 16 Nm nominal ve potansiyel olarak 40 Nm veya daha yüksek tepe torklarında, kaplin tasarımı ve kurulum torku, motorun tepe çıkışına karşı belirtilmelidir. Göbek yuvası toleransı (ISO uyumu), yüzey kalitesi ve sıkıştırma mekanizmasının belirtilen sıkma torku, arayüzdeki elde edilebilir sürtünme torkunu topluca belirler.

Tam tork altında sık yön değiştirme içeren uygulamalar için — tipik olarak servo kontrollü takım tezgahı eksenlerinde — kaplin spesifikasyonu, makinenin hizmet ömrü boyunca yorgunluk ve mikro kayma etkilerini hesaba katmak için tepe torkunun üzerinde bir güvenlik marjı içermelidir.

IM B5 montaj konfigürasyonu, motoru mil yatay ve flanş yüzeyi dikey olacak şekilde konumlandırır, bu da CNC makine ekseninde bir bilyalı vida veya dişli kutusu girişine doğrudan kaplin için standart oryantasyondur.

Motor ayrıca IM V1 (mil yukarı) ve IM V3 (mil aşağı) oryantasyonlarında da monte edilebilir — her ikisi de IP67 DE flanş derecesi kapsamındadır, çünkü flanş bağlantısı en fazla sıvıya maruz kalan arayüzdür ve montaj yönünden bağımsız olarak daha yüksek IP67 standardına göre sızdırılmıştır.

IP65 Gövde / IP67 DE Flanş — Hedeflenen Çevresel Koruma

1FK7083-5AF71-1DG5'teki bölünmüş IP derecesi, motorun farklı bölümlerindeki farklı sıvı maruz kalma risklerini yansıtır.

Gövde — statoru ve sargıyı kaplayan silindirik muhafaza — IP65 derecelidir: tozun tamamen dışlanması ve her yönden gelen su jetlerine karşı koruma. Bu, soğutma sıvısı sisi, temizleme jetleri ve nem dahil olmak üzere çoğu CNC takım tezgahı kurulumunun ortam ortamını kapsar.

Tahrik tarafı (DE) flanşı — makine yapısıyla arayüz oluşturan, milin çıktığı mekanik yüzey — daha zorlu IP67 derecesine sahiptir: jet direncine ek olarak geçici daldırma koruması.

DE flanşı, soğutma sıvısı birikimi veya doğrudan temizleme sıvısı tarafından en fazla sel baskınına uğrayan arayüzdür ve bu yüzeydeki mil yağ keçesi, sıvının yatak boşluğuna girmesine izin veren tek bileşendir. Bu arayüzü IP67'ye kadar sızdırmak, maruz kalma konumu için uygun ek koruma marjını sağlar.

IP65/67, kesme sıvısı katkı maddelerinden kaynaklanan sürekli kimyasal saldırıyı kapsamaz: yüksek sülfür içerikli yağlar, sentetik kesme sıvıları ve alkali temizlik maddeleri, IP derecesinden bağımsız olarak zamanla conta dudak malzemelerini ve muhafaza kaplamalarını bozabilir.

Siemens, motor yüzeyinin solventlerden korunması gerektiğini ve kablo yönlendirmesinin kablo ceketi boyunca motora sıvı akışını önlemek için bir damla döngüsü içermesi gerektiğini belirtir.

SINAMICS Entegrasyonu ve Sürücü Uyumluluğu

1FK7083-5AF71-1DG5, SINAMICS S120 ve S210 sürücü sistemleri içinde çalışır.

SINAMICS-1FK7 kombinasyonu, servo pazarındaki en sıkı motor-sürücü entegrasyonlarından biridir: motorun elektriksel parametreleri — stator direnci, endüktansı, geri EMF sabiti, enkoder arayüzü — SINAMICS mühendislik yazılımındaki Siemens'in motor veritabanında saklanır, böylece motor tipi seçildiğinde sürücü akım regülatörünü, hız kontrol cihazı başlangıç kazançlarını ve termal koruma modelini otomatik olarak yapılandırır.

600V DC bara gerilimi sınıfı, bu motorun Avrupa ve küresel endüstriyel standardı olan 400V üç fazlı AC besleme için tasarlandığı ve SINAMICS girişinden 600V DC bara dönüştürüldüğü anlamına gelir.

Kuzey Amerika 480V beslemesi de aynı nominal DC bara ile beslenir.

Motorun 7,4 A nominal akımı, gereken minimum sürücü modülü akım derecesini belirler: seçilen sürücü eksen modülü, 7,4 A'ya eşit veya daha yüksek sürekli çıkış akımı derecesine ve uygulamanın maksimum hızlanma tork talebi için yeterli tepe akım kapasitesine sahip olmalıdır.

SSS

S1: 1FK7083-5AF71-1DG5 belirli bir SINAMICS sürücüsü gerektirir mi, yoksa S120 serisiyle uyumlu mu?

1FK7083-5AF71-1DG5, SINAMICS S120 sürücü modülleri ve S210 tek eksenli servo sürücü ile uyumludur. Motor verileri SINAMICS motor veritabanında saklanır, bu nedenle mühendislik parametre seçimi yerine manuel veri girişi gerektirir.

Belirli sürücü modülü en az 7,4 A sürekli çıkış ve uygulamanın hızlanma talepleri için gerekli tepe akımına sahip olmalıdır.

9A ve daha yüksek akım sınıfındaki S120 eksen modülleri sürekli derecelendirmeyi kapsar; tepe akım gereksinimleri hızlanma profiline bağlıdır. Modül seçimini doğrulamak için SINAMICS yapılandırma aracına veya Siemens sürücü boyutlandırma yazılımına danışın.

S2: Fren besleme gerilimi — doğru değer nedir ve nereden gelir?

Bu sınıftaki SIMOTICS S 1FK7 tutma frenleri tipik olarak 24V DC ile beslenir ve servo etkinleştirme/devre dışı bırakma dizisinin bir parçası olarak SINAMICS sürücüsünün fren kontrol çıkışı tarafından kontrol edilir.

Fren, servo etkinleştirildiğinde ve hazır olduğunda serbest bırakılır (24V uygulanır); servo çıkışı devre dışı bırakılmadan önce devreye girer (24V kaldırılır). 

Her zaman bu tam ürün numarası için motorun etiketinden veya motor veri sayfasından belirli fren gerilimini doğrulayın — seriye göre varsayım yapmayın. Yanlış gerilim uygulamak, frenin serbest bırakılmamasına (motor sürekli fren sürüklenmesine karşı çalışır) veya tutulmamasına (yay kuvveti yetersiz) neden olur.

S3: DE flanşındaki IP67'nin motor gövdesindeki IP65'e göre önemi nedir?

Tahrik tarafı flanşı, motor ve makine arasındaki mekanik arayüzdür, mil buradan çıkar ve soğutma sıvısı maruziyeti en yüksektir.

Bu arayüzdeki IP67, motor gövdesinin jet suyu IP65'inin üzerinde geçici daldırma koruması sağlar — özellikle, flanş bağlantısını ve mil yağ keçesini, motorun çalışma bölgesine yakın monte edildiği takım tezgahı ortamlarında tipik olan soğutma sıvısı taşmalarına ve birikintilerine karşı korur.

Motor gövdesi IP65, genel ortam ortamını (sis, sprey, temizleme jetleri) kapsar; DE flanşı IP67, en fazla sıvıya maruz kalan yapısal arayüzü kapsar.

S4: Makine bir kamalı mil gerektiriyorsa, düz mil kamalı bir mil ile değiştirilebilir mi?

Bu, mil üzerinde mekanik bir değişiklik gerektirir — mevcut düz mile bir kamalı yuva işlenmesi veya mil tertibatının değiştirilmesi. Her ikisi de fabrika onaylı servis gerektirir, çünkü motorun yatakları, mil ön yüklemesi ve ön uç kalkan geometrisi hassas bir tertibatın parçasıdır.

Makinenin kaplin tasarımı kamalı bir mil gerektiriyorsa, doğru yaklaşım sipariş sırasında kamalı mil varyantını belirtmektir: 1FK7083-5AF71-1 son ek serisi, doğrudan sipariş edilebilen kamalı yuvalı varyantları (tipik olarak "B" veya "H" mil ucu gösterimleri) içerir.

Sahada düz mile kamalı yuva sonradan takılması, doğru aletler ve mil desteği olmadan yapılırsa yatak hasarı ve enkoder yanlış hizalanması riski taşır.

S5: 1FK7083-5AF71-1DG5 için kritik kurulum kontrolleri nelerdir?

Kaplin göbek yuvasının düz mile doğru toleransta oturduğunu ve göbek sıkma torkunun uygulamanın tepe torku spesifikasyonunu karşıladığını doğrulayın.

Montaj flanşı temasının termal olarak yeterli olduğunu onaylayın — motorun sürekli derecesi, ısının flanş aracılığıyla makine yapısına aktarıldığını varsayar, bu nedenle yalıtım malzemeleri üzerine montaj veya zayıf yüzey teması, elde edilebilir sürekli torku azaltır. 

Mekanik kaplin yapmadan önce fren besleme gerilimini döngüye sokarak ve temiz serbest bırakma ve devreye girme durumlarını onaylayarak tutma frenini test edin.

Sürücü mühendisliği tamamlandıktan sonra, motorun otomatik tanımlamasının SINAMICS sistemi tarafından doğru şekilde kabul edildiğini ve sürücünün motor verilerinin ilk hareket komutunu çalıştırmadan önce motorun etiketindeki verilerle eşleştiğini doğrulayın.