Servoaccionamientos

Soporte Técnico 1

Soporte Técnico 2

Soporte Técnico 3

Accionamientos de avance: Son aquellos accionamientos de velocidad variable usados en aplicaciones de par constante (por ejemplo: posicionado de elementos móviles).

Potencia comprendida entre 30W y 10KW.Aplicaciones:

Máquina herramienta (movimiento de los carros de las máquinas.

Robótica (movimiento de los ejes del robot).

En general, aplicaciones donde se quiera controlar:Par,Velocidad, o Posición.

INTRODUCCIÓN

Soporte Técnico 4

Motores paso a paso. Posicionado del elemento móvil sencillo, realizado en lazo abierto (prestaciones dinámicas pobres). Rendimiento del 20%.

Servomotor DC de imán permanente. Control de posición en lazo cerrado. Actualmente usados en aplicaciones de bajo costo.

Servomotor brushless DC. Inercia 10 veces menor que un servomotor DC. Problema: rizado de par.

Servomotor brushless AC. Control digital y control del lazo de posición. Prestaciones excelentes.

Década 60:

Década 70:

1985:

1990:

EVOLUCIÓN

Soporte Técnico 5

Servomotor: motor utilizado en los accionamientos de avance.

Lleva acoplado algún elemento sensor (encoder, resolver o tacodinamo) para captar la posición del rotor.

Control fino de par, velocidad o posición, mediante la alimentación a través de un convertidor electrónico de potencia.

Sistema deControl

Convertidor de potencia

ServomotorConsigna

Sensor

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS

Elementos servoaccionamiento

Soporte Técnico 6

El motor se alimenta a través de un inversor trifásico que opera en modulación y anchura de pulsos (PWM).Así es posible alimentar el motor a tensión y frecuencia variable.

Rectificador (AC/DC)

Filtro Frenoregenerativo

Inversor (IGBT´s) (DC/AC)

Convertidor de potencia


Soporte Técnico 7

Motor síncrono de imán permanente. Imanes ubicados en la periferia del rotor. Rotor "ahuecado" para reducir la inercia. Devanado situado en el estátor (en estrella), con lo que se consigue:

Mejor evacuación del calor producido por efecto Joule. Menor tamaño del motor.

Disposición del motor brushless:

Es idóneo para los accionamientos de avance debido a que: Tiene una brillante respuesta dinámica. No necesita mantenimiento. Es un buen motor para posicionar.


Servomotor

EstatorRotor

ImanesBobinas

Soporte Técnico 8

Operación:Par constante (imanes permanentes).

Características:Baja inercia.Elevado par de pico.Posicionado preciso.

Control:Par.Velocidad.Posición.

Aplicaciones:Accionamientos de avance.Posicionado con ciclos rápidos.Maquinaria de propósito general.Robótica.

Inconvenientes:Potencia limitada.


Servomotor brushless AC

Soporte Técnico 9

Un accionamiento de avance (servoaccionamiento) es reversible, operando en los cuatro cuadrantes.

En los cuadrantes 2 y 4 el motor opera en frenado regenerativo. Debe tenerse en cuenta la energía regenerativa que se produce durante el frenado.

Par

n

T

n

T

n

T

n

T

Velocidad

2 1

3 4

Operación en cuatro cuadrantes.


Soporte Técnico 10

Par de pico en aceleración (para vencer par resistente y par dinámico).Velocidad = consigna Par de motor = Par resistenteFrenada (pico de par menor porque el par resistente ayuda a frenar).

El ciclo de trabajo define la evolución del par y de la velocidad en el eje del motor en función del tiempo.


Ciclo de trabajo típico de un accionamiento de avance:

Ciclo de trabajo

Velocidad

Par

t

t

Soporte Técnico 11

Área de trabajo de un servomotor brushless:

En régimen permanente el motor sólo puede operar en la zona 1, no debiéndose superar el par nominal. Si se supera se producirá un calentamiento excesivo.

Durante la aceleración y la deceleración sí se puede operar en la zona 2.

Área de trabajo del servomotor.


Tp

Tn

T (par)

N (velocidad)

(Par nominal)

(Par máximo)

2

1

Soporte Técnico 12

En régimen permanente, el par motor no debe superar el par nominal. En caso de superarlo el motor sufrirá un calentamiento excesivo.

Si el par resistente ofrecido por la carga es constante, la condición para que

opere correctamente es que el par resistente no supere el par nominal. En muchas aplicaciones el par resistente varía con el ciclo de trabajo.

Entonces es necesario el cálculo del par térmico equivalente. El par motor es proporcional a la corriente. El calentamiento se debe a

pérdidas por efecto Joule, que son proporcionales al cuadrado del valor eficaz de la corriente del motor.

Por tanto, se puede calcular el par térmico equivalente, que es el valor del par continuo que provocaría el mismo calentamiento de la máquina:

Para que el calentamiento no sea excesivo, el par térmico equivalente no deberá superar el par nominal del motor. Se deberá satisfacer la siguiente condición:

ciclo

i2i

rms T

tT T

N

i 0

th ciclo T

Par térmico equivalente.


Soporte Técnico 13

Soporte Técnico 14

Para el cálculo de la velocidad y el par en el eje del servomotor esnecesario tener en cuenta:

El movimiento de la máquina.El sistema de transmisión.

En cuanto al movimiento de la máquina, éste puede ser:Movimiento de rotación.Movimiento horizontal.Movimiento vertical.

También es necesario conocer la inercia equivalente de la cargaacoplada al eje del motor. El criterio óptimo es que la inerciaequivalente que se ve desde el eje del servomotor sea igual a lainercia del servomotor.

me J J

Velocidad y par del servomotor.

CRITERIOS DE SELECCIÓN

Soporte Técnico 15

Igualmente importante es el sistema utilizado para la conversión del movimiento, pudiéndonos encontrar con:

Reductora:

Polea:

Piñón cremallera:

Husillo:

mL·r

Je = M·r2

TL

r·Tm =

JL

r2Je =

F·rTm =

vL

rm =

vL

rm =

F·rTm = Je = M·r2

2··vL

h

m =F·h

··Tm = Je = M·

h

·( )2

Velocidad angular Par Inercia


Velocidad y par del servomotor.

Soporte Técnico 16

L

mNN r

L

mP

P LL

mmT

T

L

m r

rT T Lm

2LLc J

2

1 E

2mec J

2

1 E

Plato divisor accionado a través de un reductor.

Inercia total del accionamiento: JT = Jm + Je

Ejemplo para movimiento de rotación.


eJL

r2 J

Soporte Técnico 17

En las aplicaciones en que el accionamiento opera en régimen de aceleración y deceleración, la reducción óptima es aquella en la que la inercia equivalente es igual a la inercia del motor.

El par de aceleración en el eje del motor será:

Para minimizar el par de aceleración, se deriva la expresión respecto a r y se iguala a cero:

Por lo tanto, la reducción óptima:

JL

Jm

roptima =


Ejemplo para movimiento de rotación.

JL·L

rT = Jm·L·r +

JL·L

r2

dT

dr Jm·L +

Soporte Técnico 18

1 Se calcula el ciclo de trabajo suponiendo que la inercia del motor es nula.

2 Se elige, en principio, un motor cuyo par de pico sea ligeramente superior al par máximo del ciclo de trabajo.

3 A la inercia de la carga transferida al eje del motor se le suma la inercia del motor, con lo cual se conoce la inercia total del accionamiento.

4 Se calcula de nuevo el ciclo de trabajo. Si el par máximo supera al de pico se elige un motor mayor.

5 Si el accionamiento opera la mayor parte del tiempo en aceleración-deceleración, se puede hallar la reducción o paso de husillo óptimo para minimizar el tamaño del motor.

6 Se calcula el par térmico equivalente, comprobando que es inferior al par nominal del motor. De no ser así, hay que escoger un motor mayor y repetir el proceso a partir del punto 3.

SELECCIÓN DEL SERVOMOTOR

PASOS A SEGUIR:PASOS A SEGUIR:

Soporte Técnico 19

Modos de funcionamiento:Golpe a golpe Vmax ejes = 48 m/min Mascado Cadencia = 300 golpes/min

Avance máximo = 3mm

Excéntrica:De los 360º, 144º son para el movimiento de los ejes.

Eje X:Masa del carro = m = 500 KgPaso del husillo = Ph = 40 mmInercia del husillo = Jh =10-2 Kg·m2 Par de fricción = TF = 2 Nm

Elegir el servomotor adecuado para el avance del eje X.

Ejemplo: Punzonadora


Datos aplicación

Soporte Técnico 20



Paso 1: Se calcula el ciclo de trabajo suponiendo que la inercia del motor es nula.

Velocidad máxima del servomotor:

rpm 1200 2

60 N

rad/s 125.66 40·10

·0.822

p·v2

m/s 0.8 6048

v

maxmax

3-h

maxmax

max

·

Perfil de velocidad eje X en mascado:

ms 200 30060

tciclo ms 80

360144

tavance

m 3·10 2

·80·10V

2

·tVA 3-

-3pavancep

m/s75·10 80·10

2·3·10

t2·A

V 3-3-

-3

avancep

Velocidad angular de pico en el eje:

rad/s 11.78 40·10

·75·102·

p

·v2·

3-

-3

h

pp

200·

(Avance máximo)

Aceleración angular en el eje del servomotor:

23-

avance

p rad/s 294.5 40·10

11.78

/2t

Inercia equivalente carro trasladada al eje motor:

22-2

-3h

e Kg·m 2·10 4·

500·(40·10

4·

m·p J

2

2

2)

Inercia total:2-2-2-2

heT Kg·m 3·10 1·102·10 J J J

Soporte Técnico 21



Par de aceleración, de pico y de frenada:

Nm 8.83 ·294.53·10 ·J T -2T

Nm 10.83 28.83 TT T Fa1

Nm 6.83 28.83- TT T Fa2

El ciclo de trabajo queda definido (sin tener en cuenta la inercia del motor):

Paso 2: Se elige, en principio, un motor cuyo par de pico sea ligeramente superior al par máximo del ciclo de trabajo.

De un catálogo brushless, se escoge un motor con:

- Velocidad nominal: 1200 rpm.- Par nominal: 8 Nm.- Par de pico: 15 Nm.- Inercia: 1·10-2 Kg.m2

Paso 3: A la inercia de la carga transferida al eje del motor se le suma la inercia del motor, con lo cual se conoce la inercia total del accionamiento.

Inercia total:

JT = Jm + Je +Jh = 1·10-2 + 2·10-2 + 1·10-2 = 4·10-2 Kg·m2

Paso 4: Se calcula de nuevo el ciclo de trabajo. Si el par máximo supera al de pico se elige un motor mayor.

Soporte Técnico 22



El nuevo ciclo de trabajo del accionamiento es:

Par de aceleración, de pico y de frenado:

11.77 Nm ·294.54·10 ·J T -2T

Nm13.77 211.77 TT T Fa1 Nm 9.77- 211.77- TT T Fa2

Paso 6: Se calcula el par térmico equivalente, comprobando que es inferior al par nominal del motor. De no ser así, hay que escoger un motor mayor y repetir el proceso a partir del punto 3.

A continuación se calcula el par térmico equivalente:

Nm 7.55 200·10

·40·109.77·40·1013.77

T

tT T

3-

3-23-2

ciclo

iirms

N

i 0

2·

Como el par de pico no supera el par máximo y el par térmico equivalente es inferior al par nominal, el servomotor elegido es válido.

El par nominal del motor escogido es:

Par nominal: 8 Nm.

Soporte Técnico 23

Soporte Técnico 24

Comando Error

Feedback (realimentación)

Ganancias Comando resultante

+-

• Los lazos de control trazan el camino de cómo va a ser tratado un factor individual dentro del servodriver:» Un comando es dado y comparado con la realimentación (actual

performance, es decir “lo que se ha ejecutado”).

» El error resultante se procesa multiplicándose por una ganancia variable.

» Este nuevo “error” actúa como un comando al siguiente lazo o a la etapa de potencia del amplificador (servodriver).

¿QUÉ ES UN LAZO DE CONTROL?

Soporte Técnico 25

El comando introducido pasa al contador de error donde se establece el error e como la diferencia entre el valor de consigna y la realimentación, es decir, entre lo comandado y lo ejecutado.

Este error pasa por el bloque de transformación donde se modifica según unas ganancias y transformaciones para adecuarse a la señal necesaria para controlar el dispositivo de salida.

El dispositivo a controlar deberá devolver una señal de realimentación que relacione la orden recibida con la ejecutada. Ésta entra en el contador de error para definir la señal de error e.

El objetivo de cualquier servocontrol es mantener a cero el valor e de la señal de error.

SERVOCONTROL

Contador de Error D/A SV

Encoder

Comando e

-Motor

Realimentación (feedback)

Bloque transformaciónseñales, ganancias, etc ...

P, PI, PID, FF

e = Comando - Realimentación

PV

Dispositivode salida +

Soporte Técnico 26


Encoder

Comando e

t1, 0t2, 500t3, 1000

-

Motor



P, PI, PID, FF


t1, e = 1000 - 0 = 1000t2, e =1000 - 500 = 500t3, e =1000 - 1000 = 0

1000

PV

Dispositivode salida

+

t1: Comando 1000 pulsos y realimentación 0 pulsos ya que el motor todavía no se ha movido por lo que el error será de 1000 pulsos que provocará que el motor se mueva.

t2: Comando 1000 pulsos pero ya el motor se ha movido y el encoder ha generado una realimentación de 500 pulsos por lo que el contador de error indica un error de 500 pulsos (1000-500) que provocará que el motor siga moviendose.

t3: Comando 1000 pulsos pero el movimiento del motor ha provocado que el encoder realimente 1000 pulsos por lo que el error será 0 (1000-1000) y provocará la parada del motor.

SERVOCONTROL (ejemplo1)

Soporte Técnico 27

t1: Comando 0 pulsos y realimentación 0 pulsos. El motor está parado.

t2: Si el motor se mueve ligeramente debido a una fuerza externa, provocará una realimentación de 20 pulsos y por lo tanto un error de -20 pulsos (0 - 20) que provocará que el motor gire en sentido opuesto al creado por la fuerza.

t3: Al moverse en sentido contrario la realimentación de -20 pulsos hará compensar los 20 pulsos de error y el error se hará 0 (20 - (-20)) provoduciendo la parada del motor.


Encoder

Comando e

t1, 0t2, 20t3, +20

-Motor



P, PI, PID, FF


t1, e =0 - 0 = 0t2, e =0 - 20 = -20t3, e =-20 - (-20) = 0

0

PV

Dispositivode salida +

Fuerza externa

SERVOCONTROL (ejemplo2)

Soporte Técnico 28

+-+-+- PWM

Lazo de parLazo de velocidadLazo de posición

• Hay tres lazos de control: Posición, velocidad y par.

• Dependiendo del modo de control a utilizar, estos lazos pueden cerrarse o en el controlador o en el amplificador (servodriver).

• En última instancia, el amplificador (servodriver) controla el par del motor. La velocidad y posición cambian al ajustar la cantidad de par en el amplificador.

LOS LAZOS DE CONTROL

Soporte Técnico 29

• Objetivo último: Asegurar que se aplica al motor la correcta cantidad de par

• Comando: Viene desde el lazo de velocidad (control de velocidad,

posición o velocidades internas) o la entrada analógica de

par TREF (control de par)

• Realimentación: Transformador de corriente

• Ganancias: Preseleccionadas de fábrica

• Salida: Controla la PWM de la etapa de potencia

+- PWM

Lazo de par

EL LAZO DE PAR

Soporte Técnico 30

• Objetivo último: Asegurar que el motor rote a la velocidad comandada

• Comando: Viene desde el lazo de posición (control de posición) o la

entrada analógica de velocidad (control de velocidad) o

parámetros (velocidades internas)

• Realimentación: Encoder (frecuencia de los pulsos)

• Ganancias: Ganancia del lazo de velocidad (P) y la constante de

tiempo de integración del lazo de velocidad (I)

• Salida: Comando al lazo de control

+-+- PWM

Lazo de parLazo de velocidad

EL LAZO VELOCIDAD

Soporte Técnico 31

• Objetivo último: Asegurar que la carga está en la posición comandada

• Comando: Viene desde el programa del controlador o un tren de

pulsos

• Realimentación: Encoder (número de pulsos)

• Ganancias: Ganancia del lazo de posición (P)

• Salida: Comando al lazo de velocidad

+-+-+- PWM


EL LAZO DE POSICIÓN

Soporte Técnico 32

• En el modo control de par, el amplificador (servodriver) recibe un comando analógico de par de ±12V, desde el controlador de nivel superior.

• El amplificador (servodriver) es responsable de asegurar que el motor aplique la apropiada cantidad de par. (El lazo de par se cierra en el amplificador.)

• El controlador cierra los lazos de velocidad y posición.

• El controlador es normalmente muy inteligente y el amplificador tiene un nivel bajo de sofisticación.

PWM


Controlador Amplificador (servodriver)

CONTROL DE PAR

Soporte Técnico 33

• En el modo de control de velocidad, el amplificador recibe un comando analógico de velocidad de ±12V, desde el controlador de nivel superior.

• El amplificador (servodriver) es responsable de asegurar que el motor rote a la velocidad adecuada, para lo cual debe también aplicar la cantidad apropiada de par. (Los lazos de velocidad y par se cierran en el amplificador.)

• El controlador cierra el lazo de posición.

• Ambos, el controlador y el amplificador (servodriver) usan un nivel medio de sofisticación. Controladores típicos son CNC o Motion control de bajo costo.

PWM


Controlador Amplificador (servodriver)

CONTROL DE VELOCIDAD

Soporte Técnico 34

• En el modo de control de posición, el amplificador recibe un tren de pulsos digital, p.ej. Pulsos/dirección, desde el controlador de nivel superior.

• Para un control preciso de posición del motor, el amplificador debe controlar la velocidad y el par del motor. (Los lazos de posición, velocidad y par se cierran en el amplificador).

• El controlador no cierra ningún lazo, pero puede monitorizar la realimentación .

• El controlador es bajo en sofisticación del movimiento y el amplificador muy complejo. Controladores típicos son PLC’s tarjetas posicionadoras o salida de pulsos.

PWM


Amplificador (servodriver)

Desde el controlador

Realimentación opcional

CONTROL DE POSICIÓN

Soporte Técnico 35

Lazo de posición usando un contador de error con una ganancia P y Feedforward

Lazo de velocidad usando un controlador PI

Lazo de corriente (par) usando un controlador PID(no accesible por el usuario)

Servosistema

+++

--

-

Feedback corrienteFeedback de velocidad

Feedback de posición

Servomotor

PI

Servo-driver analógico

Lazo de posición Lazo de velocidad Lazo de corriente

Servo-driver de pulsos

P + FF-

PID-

ESQUEMA INTERNO

Soporte Técnico 36

Soporte Técnico 37

Parte I.- Introducción (¿qué hay de nuevo?)

Parte II.- Descripción del producto (Modelos, referencias, características y funciones)

Parte III.- Programación y prácticas

Soporte Técnico 38

Soporte Técnico 39

Soporte Técnico 40

PARTES DE UN SERVOMOTOR W

EstatorBobinado

End Cap (x2)

Ball Bearing (x2)rodamiento a bolas

Imanes del rotor (NdFeB) Nedimio-Hierro-BoroEnsamblado del rotor

Freno de sujección (opcional) Conector de

potencia / freno

Shaft (Eje)

Conector de la realimentación

Soporte Técnico 41

70% llenado70% llenado

No necesita No necesita huecohueco

Hueco necesario Hueco necesario paso de aujapaso de auja

Núcleo estatorNúcleo estator1 sóla pieza1 sóla pieza

NuevoNuevo

AntiguoAntiguo

40% llenado40% llenado

Núcleo estatorNúcleo estatorsegmentadosegmentado

• Los motores antíguos eran bobinados con aguja, lo que requiere un espacio para que se pueda mover. Además se realiza un bobinado inexacto.Sólo 40% del espacio se llenaba de cobre.

• Los servomotores W tienen el estator segmentado y cada segmento es bobinado por separado y con alta precisión. El factor de llenado es 70%.

CONSTRUCCIÓN SERVOMOTOR W

Soporte Técnico 42

• Encapsulado del nucleo del motor» Debido a la mayor densidad de hilo,

la ventilación es crítica.

» Para aumentar la disipación del calor en los bobinados, el espacio libre en el bobinado se llena con resina conductora del calor.

• Imanes del rotor de (NdFeB) Neodimio-Hierro-Boro» Motores con materiales con mayor

densidad de flujo magnético

» Superior a los imanes comúnmente usados de Samario Cobalto o Ferrita.

» Mismo par en menor tamaño.


Soporte Técnico 43

• Reducción extremos de vueltas» El extremo de las vueltas es

donde el cable cruza el polo de un hueco a otro.

» Serie W tiene extremos de vuelta más cortos, consiguiendo menor tamaño y mayor eficacia Generación anterior Serie nueva

• Especificación de redondez mejorada» El hueco interior del estator se

ha redondeado a .001”

» Dejando un menor hueco de aire• Reduce los “escalones” en el par

Vista lateral del estator

Vista lateral del estator


Soporte Técnico 44

Mayor resolución del encoder serie8192ppr (UT) ----->17 bit inc (32768ppr)

Instalación y configuración más fáciles Reducción del cableado de encoder

Incremental (9 a 4 hilos) + pantalla Parámetros de motor automáticamente comunicados con el amplificador Diagnósticos y alarmas de encoder Mayor

resolución del encoder

Motor

Interface SerieASIC

Std. A,B,C Line driver Encoder (Escalable)

Par de pico y nominal = 3 x nominal durante >3s Velocidad máxima (Igual o superior) Inercia de montaje mecánico (Igual o menor) Conector de potencia y realimentación (igual servos UT) Realimentación de encoder incremental o absoluta (opcional) Opciones de freno mecánico a 24VDC

NovedadesNovedades

Lo que sigue igualLo que sigue igual

CARACTERÍSTICAS

Soporte Técnico 45

Operación intermitente:Se puede operar en esta región durante cortos espacios de tiempo

Operación contínua:Es la region de operación segura

Par (N-m)Par (N-m)

Vel

oci

dad

(R

PM

)V

elo

cid

ad (

RP

M)

4000

3000

1000

2000

2 4 6 800

5000

Con

tínuo

Inte

rmite

nte

Par de pico limitado por los valores de las corrientes de los componentes del amplificador

Máxima velocidad limitada por los componetes mecánicos y la resolución del encoder

Disminución del par de pico resultado de la limitación de la tensión del bus DC

El motor está diseñado alrededor de este punto “par nominal a velocidad nominal”

Par nominal

CURVA VELOCIDAD-PAR

Soporte Técnico 46

Par (N-m)Par (N-m)

Vel

oci

dad

(R

PM

)V

elo

cid

ad (

RP

M)

4000

3000

1000

2000

2 4 6 800

5000

Con

tínuo

Inte

rmite

nte

• Si el motor está operando a una velocidad superior a la nominal, entonces la cantidad de par contínuo y de pico disponible disminuye

• A velocidad nominal o menor, el par de pico disponible es 3 veces el par contínuo a esa velocidad.

• El par de pico es la máxima cantidad de par que el motor puede dar a una velocidad dada.

• Par nominal es la máxima cantidad de par que el motor puede dar en modo contínuo• La velocidad nominal es la máxima velocidad a la que se consigue par nominal

• La región de par contínuo se determina por el aumento del temperatura del motor.

CURVA VELOCIDAD-PAR

Soporte Técnico 47

• Servos W monitorizan constantemente la corriente enviada al motor para proteger lo electrónicamente contra sobrecarga.

• El tiempo antes de que ocurra una alarma de sobrecarga depende de la severidad de la sobrecarga.

• Nuestros servos permiten mayores picos de par durante tiempos más largos lo que permite aceleraciones más rápidas.

El Par es directamente proporcional a la Corriente

T T I IT

iem

po

de

op

erac

ión

(s)

Tie

mp

o d

e o

per

ació

n (

s)

10000

1000

100

3

100 300200

Corriente media del motor (%)Corriente media del motor (%)

5

10

A.71

MOTORES400W

A.72

MOTORES800W

ESPECIFICACIONES DE SOBRECARGA

Soporte Técnico 48

• Potencia nominal (kW): Potencia del motor.

• Par nominal (Nm): Par que el motor puede dar continuamente a velocidad nominal.

• Pico instantáneo de par (Nm): Máxima par que un motor puede producir.

• Corriente nominal (Arms): Corriente consumida por el motor operando a par nominal.

• Corriente máxima instantánea (Arms): Corriente máxima consumida por el motor.

• Velocidad nominal (rpm): Velocidad máxima a la que se puede dar el par nominal.

• Velocidad máxima instantánea (rpm): Velocidad máxima del motor.

• Constante de par (Nm/ARMS): Par que el motor producirá por cada amperio de

corriente rms.

• Momento de inercia (kgm2): Inercia del rotor del motor (puede variar con freno o

encoder absoluto).

ESPECIFICACIONES DEL MOTOR

Soporte Técnico 49

• Potencia media (kW/s): Potencia del motor/unidad de tiempo, usado para

evaluar la ejecución del servo (mayores valores, mejor ejecución).

• Aceleración angular nominal (rad/s2): Una medida de cómo de rápido el

motor acelera con JM=JL y el par nominal aplicado.

• Constante de tiempo mecánica (ms): Tiempo requerido para acelerar al

63.3% de la velocidad nominal del motor aplicando una tensión constante al

motor. Esto muestra el tiempo de retraso del movimiento debido a la inercia del

motor.

• Constante de tiempo inductiva (o electrica) (ms): Tiempo requerido

para que la corriente aplicada al motor alcance el 63.3% del valor saturado

aplicando una tensión constante con el eje del motor fijo.

ESPECIFICACIONES DEL MOTOR

Soporte Técnico 50

OMRON Corporation

R88M-

AC SERVO MOTOR

W45015F-S2

450

2.84

1.9

W N·m A

1500 r/min CONT. 400V INS.FSER.No. 9P0622 021 -020

MADE IN JAPAN 9909

OMRON

Nombre

Potencia

Par nominal

Velocidad Nominal

Fecha

Corriente nominal

Número de serie

DATOS DE LA ETIQUETA

Soporte Técnico 51

OMRON Corporation

R88M-

AC SERVO MOTOR

W45015F-S2

450

2.84

1.9

W N·m A


MADE IN JAPAN 9909

OMRON


Nombre

Potencia

Par nominal

Velocidad Nominal

Fecha

Corriente nominal

Número de serie

Soporte Técnico 52

Soporte Técnico 53

InversorInversorConversorConversorConvierte entrada AC en tensión del Bus DC

Conmuta la tensión del bus DC al motor usando PWM para crear un corriente de frecuencia variable

BU

S D

CB

US

DC

Corriente salida

Tensión entrada

Corriente entrada

Tensión salida+

L1

L2

L3

T1

T2

T3

-

OPERACIÓN DEL AMPLIFICADOR

Soporte Técnico 54

Onda Portadora

Señal de corriente analógica

Salida PWM

Forma de onda de la corriente resultante

OPERACIÓN DEL AMPLIFICADOR

Soporte Técnico 55

• Microprocesador RISC de 32-bits

» Ejecuta las función “pensantes” del driver

» Velocidad de respuesta del lazo de velocidad de 400Hz, aceptable para el 98% de las aplicaciones

• ASIC (circuito integrado específico para la aplicación) de 16-bits

» Reduce el número de componentes en el amplificador (driver)

» Reduce el costo del amplificador

» Más pequeño y fiable que métodos anteriores.

ASIC Y EL EL MICROPROCESADOR

Soporte Técnico 56

• Tecnología de montaje en superficie» Proceso mediante el cual pequeños componentes electronicos se

sueldan a la placa de circuito mediante una máquina.

» Mucho más fiable que la tecnología “through-hole”.

» Permite a los amplificadores W ser mucho más pequeños que modelos anteriores.

Placa control de la generación anterior

Placa de control de la serie W

MONTAJE EN SUPERFICIE

Soporte Técnico 57

• La serie W utiliza lo último en componentes de potencia

» Transistores de conmutación IGBT

» Módulos de potencia inteligentes (IPM)

» Transformadores de corriente en lugar de resistencias

• Permite la más alta performance y el ruido audible más bajo.

IGBTs Y IPMs

Soporte Técnico 58

LED rojo:Presencia potencia bus DC

• Mejora presentación del driver» UL, c-UL, CE (mismo modelo)

» Control de par, velocidad o posición

» Compatible con la mayoria de los PLC, placas para PC, controladores generales de movimiento, CNC, etc.

» parámetrización sin necesidad de ningún accesorio o PC

• …redución número de modelos

PULSOS

ANALÓGICO

PULSOANALÓGICO

(Igual tamaño)

TERMINALES RÁPIDA CONEXIÓN / DESCONEXIÓN

Conector encoder(2CN)

Potencia al motor

Conexión al controlador (1CN)

Conexión reactancia DC

Consola programación y monitorización incorporada

LED verde:Placa controlalimentada

¿QUÉ ES NUEVO? (AMPLIFICADOR)

Soporte Técnico 59

Serie U Serie WAncho banda lazo velocidad 250 Hz 400HzAncho banda lazo posición 750 Hz 1 kHzvelocidad máxima (rpm) 4500 rpm 5000rpmPrecisión posicionado 8192 ppr 32768pprMicroprocesador 16 bit 32 bitASIC (encoder y lazo de par) Res.menor Res.mayor

•Más altas prestaciones Tiempos de ciclo más cortos

•Avanzados algoritmos incluyendo: ganancia anticipativa del par, control dampening, y control speed observer•Control anti-vibración (resonancias mecánicas)


Soporte Técnico 60

• Lazos cerrados con gran velocidad, resolución y precisión

• Mejoras en los sensores de corriente:

» deriva con la temperatura es 10% de la serie U

• ASIC (70k puertas)» Control de corriente d - q

(2 componentes de la corriente de realimentación: magnetizadora y la que produce el par)

» encoder y algunas E/S

• 32bit Risc CPU con Flash EPROM

» 8kHz vs. 4kHz (serie U)

» Fácil actualización firmware

Lazo de par Serie U Serie WResolución +/- 10 bit +/- 14 bitVelocidad actualización 250 s 62.5 s

Motor

ASICCPU

Corriente feedback

Resistencia Shunt (sensor de corriente)

Amplificador serie W

Precisión control de par ±2%


Soporte Técnico 61

• Nuevos Modulos de potencia inteligentes

• Componentes de potencia De-rated y robusta capacidad de sobrecarga térmica (igual)

• Por definición, los sistemas de movimiento de alta funcionalidad operan con altas dinámicas eléctricas y ambientes térmicos.


Soporte Técnico 62

Tamaño Modelo Ancho Alto05 a 10 W 3.54 6.3

UT 4.33 7.46

15 W 4.33 6.3

UT 4.33 7.46

20 a 30 W 4.33 9.84

UT 5.31 9.84

• Reducción del tamaño del amplificador (frente UT)

Reducción de los requerimientos de espacio en el panel

• Nuevo Funcionalidad expandible» añadir módulos (futuros buses de campo, etc.)

• Nuevo Añadir regeneración externa

• Nuevo Conexión por separado etapa potencia y control

…una plataforma de potencia que es flexible a cualquier requimiento de expansión del sistema


Soporte Técnico 63

Número de serie

Sello de inspección

Especificaciones de salida

Especificaciones de entrada

Modelo

ETIQUETA IDENTIFICATIVA

Soporte Técnico 64

Soporte Técnico 65

Soporte Técnico 66

149 - 199 45 - 63

24 - 28

100 - 130

10

0 -

13

0

88

96

- 1

14

3000 rpm3000 rpm3000 rpm3000 rpm

IP67 autoventilado (excepto la sección del eje)

400V400V400V400V

SERVOMOTORES 400V, 3000rpm

Soporte Técnico 67

118 - 192 58 - 79

130 - 180

13

0 -

18

0

19 - 35

10

9 -

14

0

88

1500 rpm1500 rpm1500 rpm1500 rpm


400V400V400V400V


Soporte Técnico 68

149 - 202 45 - 60

24 - 28

96

- 1

14

88

116 - 155

11

6 -

15

5

6000 rpm6000 rpm6000 rpm6000 rpm


400V400V400V400V


Soporte Técnico 69

3000 rpm3000 rpm3000 rpm3000 rpm

IP57 autoventilado(excepto la sección del eje)

200V200V200V200V


Existen también la opción de que los servomotores incorporen conectores

INTERCONECTRON, con IP67.

Soporte Técnico 70

3000 rpm3000 rpm3000 rpm3000 rpm

IP57 autoventilado(excepto la sección del eje)

200V200V200V200V

SERVOMOTORES 200V, 3000rpm (cubo)

Tipo cuboTipo cuboTipo cuboTipo cubo

Existen también la opción de que los servomotores incorporen conectores

INTERCONECTRON, con IP67.

Soporte Técnico 71

OMRON Corporation

R88M-

AC SERVO MOTOR

W45015F-S2

450

2.84

1.9

W N·m A


MADE IN JAPAN 9909

OMRON

Nombre

Potencia

Par nominal

Velocidad Nominal

Fecha

Corriente nominal

Número de serie


Soporte Técnico 72

Soporte Técnico 73

R88D-WT05HFR88D-WT10HFR88D-WT15HF

R88D-WT20HFR88D-WT30HF

110 mm

160 mm250 mm

180 mm

39 mm

8 mm

SERVODRIVERS 400V

Soporte Técnico 74

SERVODRIVERS 200V monofásico

R88D-WTA3HR88D-WTA5HR88D-WT01HR88D-WT02H R88D-WT04H R88D-WT08HH

R88D-WT15HH

Soporte Técnico 75

CN3 - Comunicación ordenador

Led alimentación

CN1 - Conector Entradas / Salidas

CN2 - Conector realimentación

Conexiones alimentación principal

Conexión bateria encoder absoluto y salidas analógicas

Placa referencia

Conector tarjeta opcional

Led de carga

Operador digital

Conexiones alimentación control

Conexiones al motor

Conexiones resistencia regen.(Sólo drivers trifásicos)

(W) ASPECTO

Soporte Técnico 76

Número de serie

Sello de inspección

Especificaciones de salida

Especificaciones de entrada

Modelo

(W) ETIQUETA IDENTIFICATIVA

Soporte Técnico 77

Soporte Técnico 78

Soporte Técnico 79

Servodriver

SERVODRIVERS (400VAC trifásico)SERVODRIVERS (400VAC trifásico)SERVODRIVERS (400VAC trifásico)SERVODRIVERS (400VAC trifásico)

HF: 380VAC

AlimentaciónAlimentación

05: 500W10: 1K0W15: 1k5W20: 2k0W30: 3k0W

Potencia aplicablePotencia aplicable

Serie WEntrada analógica o de

pulsos

(W) REFERENCIAS

R88D-WT05HFR88D-WT10HFR88D-WT15HFR88D-WT20HFR88D-WT30HF

Soporte Técnico 80

SERVOMOTORES (400VAC trifásico)SERVOMOTORES (400VAC trifásico)SERVOMOTORES (400VAC trifásico)SERVOMOTORES (400VAC trifásico)

15: 1500 rpm30: 3000 rpm60: 6000 rpm

Velocidad nominalVelocidad nominal450: 450W850: 850W1k0: 1000W1k3: 1300W1k5: 1500W1k8: 1800W2k0: 2000W2k9: 2900W3k0: 3000W

PotenciaPotencia

Serie WSerie W

ServomotorServomotor

F: Encoder incremental 17 bits

C: Encoder absoluto 17 bits

EspecificacionesEspecificaciones

--: Sin frenoB: Freno 24VDC

FrenoFreno

Chaveteroy roscado

EjeEje

(W) REFERENCIAS

Soporte Técnico 81

CABLE DE ENCODER (400VAC trifásico)CABLE DE ENCODER (400VAC trifásico)CABLE DE ENCODER (400VAC trifásico)CABLE DE ENCODER (400VAC trifásico)

Longitud (metros):003, 005, 010, 020Accesorios servos Serie W, cable encoder

B: tipo servomotor

R88A-CRWB003N-ER88A-CRWB005N-ER88A-CRWB010N-ER88A-CRWB020N-E

55100-0600 (soldar)55102-0600 (crimpar)MOLEX JAPAN.Co.

CONECTOR UT ENCODER (17)-V1

MS3106B20-29S (recto)MS3108B20-29S (codo)DAIICHI DENSHI KOGYO(DDK)

(W) REFERENCIAS

CONECTOR-W ENCODER-V1

Soporte Técnico 82

CABLE DE POTENCIA (400VAC trifásico)CABLE DE POTENCIA (400VAC trifásico)CABLE DE POTENCIA (400VAC trifásico)CABLE DE POTENCIA (400VAC trifásico)

Longitud (metros):003, 005, 010, 020Accesorios servos Serie W, cable potencia

C: servomotor 1k5w y 2k0w (3000rpm) D: servomotor >1k5

R88A-CAWC003S-ER88A-CAWC005S-ER88A-CAWC010S-ER88A-CAWC020S-ER88A-CAWD003S-ER88A-CAWD005S-ER88A-CAWD010S-ER88A-CAWD020S-E

CONECTOR UT POT 13 (4) -V1CONECTOR UT POT 44 (4) -V1

MS3106B18-10SMS3106B22-22SDAIICHI DENSHI KOGYO(DDK)

(W) REFERENCIAS

Soporte Técnico 83

450W (1500rpm)850W (1500rpm)1k0W (3000rpm)1k0W (6000rpm)1k3W (1500rpm)1k5W (3000rpm)1k5W (6000rpm)2k0W (3000rpm)

1k8W (1500rpm)2k9W (1500rpm)3k0W (3000rpm)3k0W (6000rpm)

(W) REFERENCIAS

Soporte Técnico 84

CABLE DE FRENO (400VAC trifásico)CABLE DE FRENO (400VAC trifásico)CABLE DE FRENO (400VAC trifásico)CABLE DE FRENO (400VAC trifásico)

Longitud (metros):003, 005, 010, 020Accesorios servos Serie W, cable potencia

Cable de freno

CONECTOR UT-55 FRENO V1MS3106B10-3SDAIICHI DENSHI KOGYO(DDK)

(W) REFERENCIAS

Si el servomotor 400VAC tiene freno, necesitar obligatoriamente este cable además del de encoder y potencia

Soporte Técnico 85

Soporte Técnico 86

Servodriver

SERVODRIVERS (200VAC monofásico)SERVODRIVERS (200VAC monofásico)SERVODRIVERS (200VAC monofásico)SERVODRIVERS (200VAC monofásico)

200VACmonofásico

H: < 750WHH: 750W y 1500W

AlimentaciónAlimentaciónA3: 30WA5: 50W01: 100W02: 200W04: 400W08: 750W15: 1k5W

Potencia aplicablePotencia aplicable

Serie WEntrada analógica o de

pulsos

(W) REFERENCIAS

R88D-WTA3HR88D-WTA5HR88D-WT01HR88D-WT02H

R88D-WT04HR88D-WT08HHR88D-WT15HH

Soporte Técnico 87

SERVOMOTORES (200VAC monofásico)SERVOMOTORES (200VAC monofásico)SERVOMOTORES (200VAC monofásico)SERVOMOTORES (200VAC monofásico)

30: 3000 rpm

Velocidad nominalVelocidad nominal

030: 30W050: 50W100: 100W200: 200W400: 400W750: 750W1k5: 1500W

PotenciaPotencia

ServomotorServomotor

Chaveteroy roscado

EjeEje

(W) REFERENCIAS

Serie WSerie WW: modelo cilindroWP: modelo cubo

--: Sin frenoB: Freno 24VDC

FrenoFreno

EspecificacionesEspecificaciones

H: Encoder incremental 13 bits

T: Encoder absoluto 16 bits

Soporte Técnico 88

CABLE DE ENCODER (220VAC monofásico)CABLE DE ENCODER (220VAC monofásico)CABLE DE ENCODER (220VAC monofásico)CABLE DE ENCODER (220VAC monofásico)

Longitud (metros):003, 005, 010, 020Accesorios servos Serie W, cable encoder

A: tipo servomotor

55100-0600 (soldar)55102-0600 (crimpar)MOLEX JAPAN.Co.

(W) REFERENCIAS

CONECTOR-W ENCODER-V1

Driver Motor

Soporte Técnico 89

CABLE DE POTENCIA (220VAC monofásico)CABLE DE POTENCIA (220VAC monofásico)CABLE DE POTENCIA (220VAC monofásico)CABLE DE POTENCIA (220VAC monofásico)

Longitud (metros):003, 005, 010, 020

Accesorios servos Serie W, cable potencia

A: servomotor 750wB: servomotor 1k5W

R88A-CAWA0xxS-ER88A-CAWA0xxB-ER88A-CAWB0xxS-ER88A-CAWB0xxB-E

(W) REFERENCIAS

S: Sin frenoB: Con freno

Driver MotorCable para motor sin freno

Cable para motor con freno

Soporte Técnico 90

Soporte Técnico 91

- Filtros de entrada

- Resistencia de frenado

- Consola a distancia

- Cables propósito general

- Cable a MC (2 ejes)- Cable a MC (1 eje)

- R88A-FIW4006-E (<2kW)- R88A-FIW4010-E (>= 2kW)- R88A-FIW104-E (<= 200W)- R88A-FIW107-E (400W)- R88A-FIW115-E (750W)- R88A-FIW125-E (1K5W)

- R88A-RR22047S

- R88A-PR02W- R88A-CCW002C + R88A-PR02U

- R88A-CPWxxxS

- R88A-CPWxxxM2- R88A-CPWxxxM1

(W) REFERENCIAS

220VAC monof.

400VAC

Soporte Técnico 92

SERVOMOTORSERVOMOTOR SERIE WSERIE W

DRIVERDRIVER SERIE WSERIE W

ALIMENTACIÓN24V0V

Contactor Contactor magnéticomagnéticoFiltro de Filtro de

ruidoruidoMolded-case Molded-case

Circuit Breaker Circuit Breaker (MCCB)(MCCB)

400V400VACAC trifásico trifásico

Protege la línea abriendo el circuito cuando se detecta una sobrecorriente.

MN50-CF (Mitsubishi Co.)

MCCBMCCB

ContactorContactorDa y quita alimentación al servo. Instalar un supresor de picos en la bobina de excitación

Elimina ruido de la línea y el conducido generado por el driver

Filtro de ruidoFiltro de ruido

(W) INSTALACIÓN

Soporte Técnico 93

• Siempre instalar los drivers verticales sobre una superificie sólida plana. Es necesario para propiciar la conducción del calor.

• Dejar suficiente espacio alrededor de los amplificadores para el flujo del aire. Reglas para el espaciado se muestran en el dibujo.

• Los ventiladores deben de dimensionarse según las pérdidas totales de los equipos de la cabina

(W) INSTALACIÓN

Soporte Técnico 94

SERVOMOTORSERVOMOTOR

SERVODRIVERSERVODRIVER

CABLE ENCODERCABLE ENCODER

CABLE CABLE POTENCIAPOTENCIA

CONTROLADORCONTROLADORCABLE CPUCABLE CPU

Resistencia regenerativaReactancia contínuaConsola a distancia

(W) CONECTIVIDAD

Soporte Técnico 95

(W) CONECTIVIDAD

L1L2+1+2-

L1CL2CB1B2

UVWGND

L1L2L3+1+2-

L1CL2CB1B2B3

UVWGND

Alimentación 220VAC (principal)

Reactancia DC (cortocircuito)

Negativo bus DC

Alimentación 220VAC (control)

Resistencia regeneración

Servomotor

Servomotor

Resistenciaregeneración

24VDC (control)

Alimentación (principal)400VAC

Reactancia DC (cortocto)

Negativo bus DC

Soporte Técnico 96

Soporte Técnico 97

- OPERATION SUAVEOPERATION SUAVE- El rizado de la velocidad se ha reducido substancialmente gracias al

control speed observer.

- La operación se ha suavizado a bajas velocidades.

- ALTA VELOCIDAD, ALTA PRECISIÓN- ALTA VELOCIDAD, ALTA PRECISIÓN

- Aumento de la velocidad hasta 6000 rpm.

- Mayor precisión posicionado gracias a encoder serie de alta resolución (16/17bits, 16384 /32768 ppr).

- Mejora de la precisión del control de par (de 5% a 2%) gracias al control vectorial de la corriente d-q.

- REDUCCIÓN TIEMPO DE POSICIONADO (1/3 U)- REDUCCIÓN TIEMPO DE POSICIONADO (1/3 U)

- Reducción del tiempo de operación de la CPU (1/2 U) y la mejora de los algoritmos de control han mejorado la supresión de vibración pudiendo reducir el tiempo de establecimiento del posicionado

(W) CARACTERÍSTICAS

Soporte Técnico 98

- AUTOTUNING ONLINEAUTOTUNING ONLINE- Automáticamente mide las características de la máquina y ajusta las

ganacias necesarias del servo. Rápida parametrización incluso para primeros usuarios .

- DISCRIMINACIÓN AUTOMÁTICA DEL MOTORDISCRIMINACIÓN AUTOMÁTICA DEL MOTOR- El servodriver automáticamente determina la capacidad y el tipo del motor y

establece los parámetros relacionados.

- TERMINALES DE CONEXIÓN DE LA RESISTENCIA REGENERATIVA TERMINALES DE CONEXIÓN DE LA RESISTENCIA REGENERATIVA - Estandarización del terminal de conexión de la resistencia regenerativa

externa.

- CONECTORES DE USO EUROPEO INCLUIDOSCONECTORES DE USO EUROPEO INCLUIDOS- Conectores tipo bloque de terminales de facil conexión .

- SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Y PROGRAMACIÓNSOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Y PROGRAMACIÓN- Software para ejecutar tareas de setup del sistema, parametrización y

monitorización.

W-monW-mon


Soporte Técnico 99

- AMPLIA LÍNEA DE MOTORESAMPLIA LÍNEA DE MOTORES- Amplia variedad de modelos que permiten elegir el motor más adecuado para

cada aplicación.

- COMPATIBLE CON CABLES DE MAYOR LONGITUDCOMPATIBLE CON CABLES DE MAYOR LONGITUD- Cables de potencia y encoder de hasta 50m pueden usarse.

- TODOS EN UNOTODOS EN UNO- En el mismo diseño se pueden utilizar el control de par, posición, y velocidad

sin más que cambiar un parámetro .

- TARJETAS OPCIONALES DE EXPANSIÓNTARJETAS OPCIONALES DE EXPANSIÓN- Posibilidad de tarjetas opcionales como: buses de campo.

En desarrolloEn desarrollo


Soporte Técnico 100

- NORMAS INTERNACIONALESNORMAS INTERNACIONALES- Los servodrivers y motores pueden exportarse sin ningún problema ya que

cumplen los estándares CE, UL y cUL.

- CONTRAMEDIDA CONTRA LOS ARMÓNICOSCONTRAMEDIDA CONTRA LOS ARMÓNICOS- Incorpora un terminal de conexión para una reactancia DC.

- RESISTENCIA AMBIENTALRESISTENCIA AMBIENTAL- Poseen un grado de protección IP67 excepto en la zona del eje por lo que

estos motores son ideales para aplicaciones a prueba de agua.



- OPERADOR DIGITAL INCORPORADOOPERADOR DIGITAL INCORPORADO- Acceso directo a los parámetros desde el propio servodriver.

- ALIMENTACIÓN PRINCIPAL Y DE CONTROL SEPARADASALIMENTACIÓN PRINCIPAL Y DE CONTROL SEPARADAS- Las fuentes de alimentación para los circuitos de potencia y de control han

sido separados para un más fácil mantenimiento. Si ocurre una alarma, se puede apagar la alimentación de la etapa de potencia mientras se lee y corrige la alarma.

- REDUCCIÓN DEL CABLEADOREDUCCIÓN DEL CABLEADO- Cuando se usa un encoder serie, el número de señales de encoder se reduce

a la mitad. Incremental de 9 a 5 hilos.

- MONITORIZACIÓN DEL FACTOR CARGA

- MONITORIZACIÓN DEL FACTOR DE CARGA DE REGENERACIÓN

El valor efectivo de carga y el factor de regeneración se pueden monitorizar en todo momento.

- CONTRASEÑA (PASSWORD): Evita los cambios no autorizados de los parámetros

- JOGGING: Realiza posicionados

OT

RA

S

OT

RA

S

FU

NC

ION

ES

FU

NC

ION

ES



• Configurar la resolución de la realimentación de la posición (Pn201)

» Hacer coincidir la resolución de la realimentación y/o las posibilidades de frecuencia de respuesta del controlador

» El rango de ajuste varia con el encoder usado desde 16 a 2048 o 16,384

• Nuevo …Pn002.2 cambia la salida de encoder absoluto a encoder incremental para el controlador de posición.

Controlador configurable

(W) FUNCIONES


Reconocimiento automático del motor

• Nuevo Con el encoder serie, el amplificador reconoce el tipo motor, capacidad, y juego de parámetros del motor de acuerdo a:» Servo W automáticamente

establece los correctos niveles de protección de sobrecarga.

» Optimiza la ejecución del lazo de par por la impedancia del bobinado del motor conectado.

» tipo de encoder, resolución, etc.

• Único código de alarma (A05) para errores de combinación

Plug & Play: Reduce el tiempo de instalación

1500 rpm

6000 rpm

(W) FUNCIONES


Seleccionar 3 tipo de las 9 posibles

Mapeado configurable de E/S

• Nuevo ... La localización de las E/S del CN1 pueden distribuirse libremente entre los terminales disponibles

• 3 terminales de salida se pueden usar para cualquiera de las 9 funciones diferentes (Salidas indicando: posicionado completo, velocidad coincidente, límite de par alcanzado, detección de rotación´, códigos de alarma, etc.)

• 7 terminales de entrada pueden usarse por cualquiera de las 14 funciones diferentes

• Por defecto: Las señales E/S del CN1 son iguales a los UT

(W) FUNCIONES


Alimentación del circuito principal y de control

• Nuevo Entrada de alimentación principal y de control » Se puede apagar sólo la alimentación

principal en el caso de una alarma de servo

• Nuevo Entrada opcional de alimentación del bus DC via los terminales + y -

• Detección de la pérdida de alimentación» El valor de fábrica de recuperación ante

pérdida es de < 20ms. Se puede establecer (Pn509) hasta 1 s.

• Alarma AF1 de detección de pérdida de fase

• Alarmas A40 y A41 de detección de Over voltage y under voltage

Alimentación de control

Alimentación potencia

(W) FUNCIONES


Funciones de monitorización

• Nuevo …Visualizador incorporado

• Nuevo... Visualiza el tipo de motor, capacidad, resolución del encoder y versión del software

• Nuevo Muestra la versión del software del driver y la modificación Y

• Nuevo establecer parámetros por defecto incorporados

• Nuevo diagnóstico de alarma y reset desde el panel frontal

Reduce el tiempo de set-up

(W) FUNCIONES


Funciones para el set-up de la máquina• Jogging (Fn002)…Ejecuta una

simple comprobación del cableado

» Útil durante el proceso de instalación y diagnóstico de la máquina

• Nuevo Función de búsqueda de origen (Fn003)

» Para alinear el pulso Z del encoder del motor con la posición de origen de máquina

» Sin el acoplamiento conectado, elige movimiento forward o reverse a 60rpm, la rutina automáticamente para en el pulso Z y se fija

Alineando el eje del motor con la máquina

(W) FUNCIONES


• Nuevo ...Usar el servo W para visualizar» Par RMS (Un009) (par

efectivo en 10 ciclos)

» Potencia regeneración (Un00A)(par efectivo en 10 ciclos)

» Útil durante el desarrollo de la máquina para optimizar el tamaño del servo

• Usar el servo W para visualizar» velocidad

» referencia de par %

» indicador del estado E/S

Reduce el tiempo de instalación y diagnostico

Funciones de monitorización

(W) FUNCIONES


Contraseña de protección

• Nuevo Acceso no autorizado a los parámetros y algunas funciones (Fn010)

• Nuevo Reset de los parámetros a valores por defecto (Fn005)

» excepción: cuando los parámetros están protegidos por Fn010

• Unidad de mano portable con cable al conector CN3

(W) FUNCIONES


Técnicas de ajuste avanzado

• Nuevo Autotuning On line» Las características de la máquina se

comprueban (usando el servo W para calcular la inercia de la máquina) automáticamente para un ajuste óptimo

» (1) Valor por defecto (Pn110.0) a ejecutarse sólo cuando se alimenta.

» (2) Para aplicaciones con cambios de inercia de carga, Pn110.0 puede seleccionarse en autoajuste contínuo mientras el sistema está en operación

» (3) Puede deshabilitarse completamente

• Los resultados dependen de la construcción mecánica/rigidez del sistema

Reduce el tiempo de set-up

(W) FUNCIONES


Autotuning On-line

• CUANDO NO USAR AUTOTUNING» modo de control de par

» cuando se usen otras técnicas de ajuste avanzado

• CUANDO NO USAR AUTOTUNING CONTINUO» cuando la inercia de la carga cambia en

200ms o menos (cuando la carga cambia rápidamente)

» cuando la velocidad de aceleración o deceleración es lenta (habilitada la función de arranque suave (soft start))

» cuando la rigidez del sistema mecánico es extremadamente baja

(W) FUNCIONES


Control Speed Observer

• El uso del control speed observer proporciona» movimiento suave a bajas

velocidades

» Tiempos de posicionado más cortos cuando los sistemas de movimiento tienen una rigidez mecánica baja

• Ripple(rizos) de la velocidad a 10 rpm» Serie W ~5% pp

» Serie U ~10%ppTiempo (t)

Vel

ocid

ad (

rpm

) Tiempo reducido de posicionado

(W) FUNCIONES


• El operador digital incorporado da acceso a todos los parámetros, funciones auxiliares y datos de monitorización para configurar y diagnosticar el amplificador.

• Podemos usar una consola a distancia o un software por el puerto CN3 para realizar las mismas funciones.

Estado Funciones Auxiliares Parámetros Monitor

MODE/SET DATA/

400V 0.45kW

AC SERVODRIVEROMRON R88D-WT05HF

400V 0.45kW


MODE/SET DATA/

400V 0.45kW


MODE/SET DATA/

400V 0.45kW


MODE/SET DATA/

MODE / SET

(W) OPERADOR DIGITAL


• El modo Estado se visualiza por defecto tras la alimentación.

• Muestra el estado del driver (base block, run, overtravel).

• Si ocurre una alarma, automáticamente será mostrado su código.

• Los dos primeros dígitos del display se usan para mostrar bits importantes como estado de la entrada de referencia, velocidad coincidente, etc.

400V 0.45kW

AC SERVODRIVER

OMRON R88D-WT05HF

MODE/SET DATA/

Bit de datos Códigoestado

(W) MODO DE ESTADO


Posicionado completo (rango Pn500)Velocidad alcanzada (rango Pn503)

Detección de velocidad de rotación (rango Pn502)

Baseblock(motor no alimentado)

Alimentaciónc. control

NOTA: Posición/Velocidad y par

Alimentación

c. principal

bb Baseblockrun En operaciónPot Prohibido girar directonot Prohibido girar reversoA02 Alarma 02

Comando de entrada de pulsos

Comando de entrada velocidad

Comando de entrada par >10% par nominal

Señal reset contador de Error

(W) MODO DE ESTADO


• Existen varias funciones auxiliares incluidas en el driver para asistir a la configuración y puesta a punto del equipo.

400V 0.45kW


MODE/SET DATA/

(W) FUNCIONES AUXILIARES


• Fn000 - Histórico de alarmas (10 últimas)» Visualiza las diez últimas alarmas producidas.

• Fn001 - Rigidez para el autotuning online» Define la stiffness (rigidez) de la máquina para el

autotuning.

• Fn002 - Operación JOG» Poner en marcha el motor sin comando externo.

• Fn003 - Modo búsqueda origen» Encuentra el pulso Z (origen) y mantiene la

posición (para alinear el motor y la máquina).

• Fn005 - Inicialización de parámetros» Pone todos los parámetros al valor de fábrica.

• Fn006 - Limpiar el histórico de alarmas» Limpia los datos del histórico de alarmas

(Fn000).



• Fn007 - Almacenar el dato de inercia obtenido en el autotunning» Escribe la inercia calculada en Pn-103.

• Fn008 - Setup del encoder absoluto» Inicialización del encoder absoluto.

• Fn009 - Ajuste automático del offset de la referencia analógica (velocidad / par)» Automáticamente establece los niveles de

velocidad-cero y par-cero (elimina la deriva).

• Fn00A - Ajuste manual del offset de la referencia analógica de velocidad» Ajusta el nivel de velocidad-cero.

• Fn00b - Ajuste manual del offset de la referencia analógica de par » Ajusta el nivel de par-cero.



• Fn00C - Ajuste manual del cero de la salida analógica (monitor)» Ajusta el nivel de cero (desviación) de la salida

analógica.

• Fn00d - Ajuste manual de la ganancia de la salida analógica (monitor) » Ajusta el escalado (ganancia) de la salida

analógica.

• Fn00E - Ajuste automático del offset de la señal de corriente del motor

• Fn00F - Ajuste manual del offset de la señal de corriente del motor» Ajuste del nivel de la corriente del transformador

(feedback de la corriente). NO TOCAR.



• Fn010 - Función Password

» Cambio entre operaciones de lectura / escritura o sólo lectura.

• Fn011 - Chequeo del modelo del motor

» Visualiza el motor conectado.

• Fn012 - Versión del software

» Visualiza la versión del firmware en el driver.

• Fn013 - Límite multí-vuelta del encoder absoluto

» Escribe el parámetro de límite multi-vuelta (Pn205) en el encoder (Un fallo aquí produce alarma A.CC)

• Fn014 - NO USAR



Fn005Fn005 Inicialización de constantesInicialización de constantes

Fn005 DATA/SHIFT P.InIt MODE/SETP.InIt

donE

parpadea

Fn000Fn000 Histórico de alarmasHistórico de alarmas

Fn000 DATA/SHIFT 0-A.04CPF00CPF01

0-A.--

No se almacenan

Sin alarmas

Fn002Fn002 Jog (movimiento manual)Jog (movimiento manual)

Fn002 DATA/SHIFT JOG MODE/SET Servo ON / OFF

Sentido de giro

Velocidad Pn304 = 500 rpm


Prácticas


Fn003Fn003 Búsqueda de origenBúsqueda de origen

Fn003 DATA/SHIFT -..CSr MODE/SET

Fn010Fn010 PasswordPassword

Fn010 DATA/SHIFT P.0000

Fn011Fn011 Modelo motorModelo motor

Fn011 DATA/SHIFT F.020FMODE/SET

Voltage y modelo motor00 100VAC01 200VAC02 400VAC

..CSr Servo ON/OFF

parpadea

P.0001

donE

P.0045 E.0013 Y.0010MODE/SET MODE/SET

Potenciax10W

Encoder00 INC 13 13bits01 ABS 16 16bits 17 17bits

Especificación


Prácticas


• Los parámetros de monitorización hacen un seguimiento de la velocidad, par o el estado de las E/S.

• Los datos monitor se designan como “Un”, por ejemplo Un001.

• Hay dos tipos de parámetros en modo monitor:» Numéricos, como parámetros de velocidad, par o error de posición.

» Estado de bit, que determinan si un punto de E/S está ON/OFF; como /RUN o /ALM.

400V 0.45kW


MODE/SET DATA/

(W) MODO MONITOR


• Un000 - Velocidad actual del motor (rpm)

• Un001 - Referencia de velocidad (rpm)» Sólo disponible en modo control de velocidad.

• Un002 - Referencia de par (% nominal)» Sólo disponible en modo control de par.

• Un003 - Ángulo de rotación 1 (pulsos)» Nº de pulsos desde el origen. (x4)

• Un004 - Ángulo de rotación 2 (grados)» Ángulo eléctrico.

• Un005 - Señales de entrada

» Estado ON/OFFde todas las entradas.

• Un006 - Señales de salida» Estado ON/OFF de todas las salidas.

3000 rpm

(W) MODO MONITOR


• Un007 - Velocidad de los pulsos de entrada (rpm)» Velocidad comandada por la entrada de pulsos

(proporcional a la frecuencia de los pulsos)

• Un008 - Valor contador de error (unidad ref.)» Error entre el comando de pulsos y la posición actual

del motor.

• Un009 - Factor de carga acumulado (% par nominal)» Muestra el par RMS efectivo cada 10 ciclos

• Un00A - Factor de carga regenerativa (% potencia regenerativa máxima o (Pn600))» Potencia media disipada por la resistencia de

regeneración.

• Un00b - Potencia consumida por la resistencia DB (% corriente nominal)» Potencia media consumida por el freno dinámico (DB)

(W) MODO MONITOR


• Un00C - Contador de pulsos de la entrada de referencia (pulsos)» Número de pulsos recibidos en el driver. Sólo disponible en control de

posición.

• Un00D - Contador de pulsos de realimentación (pulsos)» Número de pulsos de realimentación recibidos en el driver (x4).

(W) MODO MONITOR


8 7 6 5 4 3 2 1

OFFON

7 6 5 4 3 2 1

OFFON

Un005 Un005 Señales de entradaSeñales de entrada

Un006 Un006 Señales de salidaSeñales de salida

(W) MODO MONITOR


Un000Un000 Velocidad real del motor (rpm)Velocidad real del motor (rpm)

Un003Un003 Ángulo de rotación 1 (pulsos)Ángulo de rotación 1 (pulsos)

00000 - 65535 (por revolución)

Un004Un004 Ángulo de rotación 2 (grados)Ángulo de rotación 2 (grados)

00000 - 00360 (4 veces por revolución)

Un00dUn00d Contador de error (realimentación)Contador de error (realimentación)

Un00d DATA/SHIFT H.0000 L.0000

(W) MODO MONITOR

Prácticas

Un005Un005 Señales de entradaSeñales de entrada

Un006Un006 SeÑales de salidaSeÑales de salida Según cuadro anterior


• Parámetros son lugares de almacenaje electrónico para datos que el amplificador necesita para operar.

• Lós parámetros también son llamados “constantes”.

• Los parámetros o constantes empiezan con las letras “Pn”, como en Pn001.

• Hay dos tipos de parámetros:» Constantes de tipo selección

» Constantes de tipo ajuste

MODE/SET DATA/

400V 0.45kW

AC SERVODRIVER

OMRON R88D-WT05HF

(W) PARÁMETROS USUARIO


Constantes de tipo selección

• Las constantes de usuario de tipo selección simulan electrónicamente dip-switches.

• Hay cuatro dígitos por constante, cada uno de ellos puede ser programado con valores de 0 a F.

• Cada dígito selecciona la forma de trabajar de un parámetro.

F 04 7

Nibble 3Nibble 2 Nibble 1

Nibble 0



• Los parámetros de usuario de tipo ajuste simulan electrónicamente potenciómetros

• En estos parámetros se puede seleccionar cualquier valor entero dentro del rango permitido.» Vease el manual de usuario para los rangos de los parámetros

individuales.

• El uso típico son parámetros de ganancia, resolución de encoder, velocidad de jog, etc.

Mínimo Máximo

Medio


Constantes de tipo ajuste


Pn000 - Pn005: Constantes de configuración

Pn100 - Pn123: Constantes relacionadas con ganancias

Pn200 - Pn208: Constantes relacionadas con posición

Pn300 - Pn308: Constantes relacionadas con velocidad

Pn400 - Pn409: Constantes relacionadas con par

Pn500 - Pn512: Constantes relacionadas con secuencia E/S

Pn600 - Pn601: Otras constantes

Juego de parámetros de usuario



Parámetros de configuración

Pn-000: Selecciones básicasPn-000.0: Selección dirección rotaciónPn-000.1: Selección método de controlPn-000.2: Dirección del eje (nº esclavo)Pn-000.3: ----

Pn-001: Selecciones de la aplicación (1)Pn-001.0: Modo de parada ante Servo OFF o AlarmaPn-001.1: Modo de parada ante Overtravel (POT /NOT)Pn-001.2: Alimentación AC o DCPn-001.3: Selección salida código Warning (sobrecargas A91/92)

Pn-002: Selecciones de la aplicación (2)Pn-002.0: Selección entrada analógica (TREF / CN1-9,10)Pn-002-1:Selección entrada analógica (VREF / CN1-5,6)Pn-002-2:Encoder absolutoPn-002-3: ----



Pn-003: Selecciones de la aplicación (3)Pn-003.0: Selección salida analógica de monitor 1Pn-003.1: Selección salida analógica de monitor 2Pn-003.2: ----Pn-003.3: ----

Pn-004: ----Pn-005: ----

Parámetros de configuración



El cambio de giro directo / inverso se puede realizar a través de un comando de entrada seleccionable por parámetro, sin necesidad de cambiar cables

Sentido giro:Sentido giro: Visto desde el eje del motor

Pn000.0: Dirección de rotación

(W) PARÁMETROS USUARIO. (Pn000.0)


0: Control de velocidad (entrada analógica +/-10V)1: Control de posición (entrada tren de pulsos)2: Control de par (entrada analógica +/-10V)3: Velocidades internas4: Velocidades internas + control de velocidad5: Velocidades internas + control de posición6: Velocidades internas + control de par7: Control de posición + control de velocidad8: Control de posición + control de par9: Control de par + control de velocidadA: Control de velocidad + función zero clampB: Control de posición + control de posición (inhibit)

Pn000.1: Modos de control

(W) PARÁMETROS USUARIO. (Pn000.1)


Motor libre

DB STOP

Emergencia (par Pn406)

DB hold

Servo OFF

Servo ON

Overtravel(POT/NOT)

Método de parada

Pn001.1 Pn001.0

Pn001.1

1 ó 2

0

0 ó 1

2

1

2

Estado tras parada

DB off

Pn001.0

0

1

2

Pn001.0: Método de parada ante Servo-off o Alarma (freno dinámico ON, OFF, parada libre)

Pn001.1: Parada ante overtravel (POT / NOT) (Pn001.0, par Pn406 servo ON,OFF)

Pn001.0/1: Métodos de parada

(W) PARÁMETROS USUARIO. (Pn001.0/1)


Entrada de pulsosEntrada de pulsos

Entrada analógicaEntrada analógica

(W) COMANDO


(W) ENTRADAS Y SALIDAS


• Los servos W tienen 7 entradas programables y 1 fija.

• Las entradas programables se llaman SI0-SI6.

• Cualquier señal puede ser invertida. Igualmente pueden programarse permanentemente a ON o OFF.

• Para reasignar las entradas, primero Pn50A.0=1

Pn50A.10: Entrada SI0 (CN1-40)1: Entrada SI1 (CN1-41)2: Entrada SI2 (CN1-42)3: Entrada SI3 (CN1-43)4: Entrada SI4 (CN1-44)5: Entrada SI5 (CN1-45)6: Entrada SI6 (CN1-46)7: Siempre ON

8: Siempre OFF9: Entrada invertida SI0 (CN1-40)A: Entrada invertida SI1 (CN1-41)B: Entrada invertida SI2 (CN1-42)C: Entrada invertida SI3 (CN1-43)D: Entrada invertida SI4 (CN1-44)E: Entrada invertida SI5 (CN1-45)F: Entrada invertida SI6 (CN1-46)

Selección de la señal /S-ON


Señales de entrada


• Algunos nombres de señales tienen una línea sobre ellos o van precedidos por una barra oblicua (slash) (como RUN o /RUN). Son señales “activas en baja”. Esto significa que por defecto, se necesita un señal “baja” (por ejemplo masa) para activar la señal. A esto se le llama entrada negada.

• Todas las entradas pueden ser invertidas (activas en alta) mediante la programación adecuada.

+24V

S-ON

24V24V

0V0V

““Off”Off” ““Off”Off”

““On”On”

““Alta”Alta” ““Alta”Alta”

““Baja”Baja”


Señales de entrada


• Habilitar el servo (/RUN)» Usada para alimentar los transistores y proveer corriente al motor.

» Cuando esta entrada no está activa (a masa), el amplificador está en modo “Base Block).

• Límites recorrido en sentido forward/reverse (P-OT y N-OT)» Usadas como entradas hardware para switches de límite. Estas

señales son “activas en alta”.

» Por defecto, el driver busca estas señales pero se pueden deshabilitar.


Señales de entrada


• Control proporcional (/MING)

» Usada para cambiar entre control PI y control P.

• Reset de alarma (/RESET)

» Usada para resetear el servodriver después de que ocurra una alarma. Esto también se puede hacer mediante un ciclo de alimentación (apagando y encendiendo) o usando el operador digital o el software.

• Límite de par forward/reverse (/P-CL y /N-CL)

» Usada para activar y desactivar el límite externo de par.

OFF ON


Señales de entrada


• Dirección del control de velocidad (/RDIR)» Selecciona la dirección de rotación en el modo de control de velocidades

internas.

• Selección de velocidad del control de velocidad (/SPD1 y /SPD2)» Selecciona la velocidad en el modo de control de velocidades internas

• Selección del modo de control (/TV-SEL)» Cambia entre dos modos de control programados en Pn000.1

• Función zero-clamp (/P-LOCK)» Habilita o deshabilita la función zero-clamp (P-LOCK)

• Reference Pulse Inhibit (/IPG)» Ignora tren pulsos entrada en modo control posición (INHIBIT)

• Seleción de ganancia (/G-SEL)» Cambia entre dos juegos de ganancias


Señales de entrada


• Los servos W tienen tres salidas programables y 4 salidas fijas.

• Las salidas programables se llaman SO1-SO3.

• Cualquier salidas puede invertirse usando Pn512.

Pn50E.0 0: Deshabilitado1: Salida SO1 (CN1-25, 26)2: Salida SO2 (CN1-27, 28)3: Salida SO3 (CN1-29, 30)

Selección señal /INP1

Pn512.0 0: Salida SO1 no es inversa1: Salida SO1 inversaSeñal SO1

Inversa


Señales de salida


• Alarma (/ALM)» Indica un fallo en el servodriver. Se lee un código de error en el operador

digital o el software.• Coincidencia de posición (/INP1) Sólo en control de posiciónSólo en control de posición

» Indica que la posición actual del motor está dentro de un rango de la posición comandada ( indicador “in position”).

» La variación permisible entre las posiciones actual y comandada se programa en una constante de usuario (Pn500: Rango de posicionado completo).

• Coincidencia de velocidad (/V-CMP) Sólo en control de velocidadSólo en control de velocidad

» Indica que la velocidad actual del motor está dentro de un rango de la velocidad comandada (indicador “en velocidad”).

» La variación permisible entre las velocidades actual y comandada se programa en la constante de usuario (Pn-503: Rango de coincidencia de velocidad).

• Detección de rotación (/TGON)» Indica que el motor está en operación rotando a una velocidad inferior a la

programada en una constante (Pn502: Nivel de detección de rotación).


Señales de salida


• Servo preparado (/READY) » Indica que no hay alarmas en el servo, está alimentado el circuito de

potencia, ha recibido la señal de /RUN y está preparado para recibir una señal de comando.

• Límite de corriente (/CLIMT)» Activada cuando se alcanza un límite de par (corriente).

• Límite de velocidad (/VLIMT)» Activada cuando se alcanza un límite de velocidad.

• Bloqueo del freno (/BKIR)» Usada para controlar el relé que controla la sujección del freno.

• Aviso (Warning) (/WARN)» Activa cuando la corriente de salida se acerca la nivel de sobrecarga, es

decir, ocurre una indicación de sobrecarga (A.91) o de sobrecarga regenerativa (A.92)

• Posición cercana (/INP2)» Activa cuando la posición actual se acerca a la posición comandada

(Pn504: Ancho de la señal /INP2).» El ancho de la señal /INP2 es mayor que el de posicionado completo /INP1


Señales de salida


Parámetros secuencia entradas / salidas

Pn-500: Ancho de posicionado completoPn-501: Nivel de zero-clamp (P-LOCK)Pn-502: Nivel de detección de velocidadPn-503: Ancho salida señal de coincidenciaPn-504: Ancho de la señal INP2Pn-505: Nivel de overflow contador errorPn-506: Tiempo de frenado 1Pn-507: Nivel de velocidad salida de frenoPn-508: Tiempo de frenado 2Pn-509: Momentary hold Time (tiempo sin alarmas ante fallo alimentación)



Pn-50A: Seleccion de señales de entradaPn-50A.0:Asignación de señales de entradaPn-50A.1: Señal /RUNPn-50A.2: Señal /MINGPn-50A.3: Señal P-OT

Pn-50B Selección señales de entradaPn-50B.0: Señal N-OTPn-50B.1: Señal /RESETPn-50B.2: Señal /P-CLPn-50B.3: Señal /N-CL

Pn-50C: Selección señales de entradaPn-50C.0:Señal /RDIRPn-50C.1:Señal /SPD1Pn-50C.2:Señal /SPD2Pn-50C.3:Señal /TV-SEL




Pn-50D: Seleccion de señales de entradaPn-50D.0:Señal /P-LOCKPn-50D.1:Señal /IPGPn-50D.2:Señal /G-SELPn-50D.3:----

Pn-50E: Selección señales de salidaPn-50E.0: Señal /INP1Pn-50E.1: Señal /V-CMPPn-50E.2: Señal /T-GONPn-50E.3: Señal /READY

Pn-50F: Selección señales de salidaPn-50F.0: Señal /CLIMTPn-50F.1: Señal /VLIMTPn-50F.2: Señal /BKIRPn-50F.3: Señal /WARN




Pn-510: Seleccion de señales de salidaPn-510.0: Señal /INP2Pn-510.1: ----Pn-510.2: ----Pn-510.3: ----

Pn-511: ----Pn-512: Inversión salidasPn-512.0: Salida S01 (CN1-25 y 26)Pn-512.1: Salida S02 (CN1-27 y 28)Pn-512.2: Salida S03 (CN1-29 y 30)Pn-512.3: ----

Pn-600: Capacidad resistencia regenerativa




• Los frenos de sujección son dispositivos mecánicos que se usan para mantener la posición cuando el motor no tiene energía.

• Más frecuentemente se pueden encuentran en ejes verticales, donde la carga puede caer si no se usa un freno.

• El freno se libera cuando se le aplica una tensión de alimentación de 24VDC.

• Los drivers W pueden controlar el relé de freno mediante la señal /BKIR (Brake Interlock).

(W) PARÁMETROS US. (Pn506/507/508)

Freno mecánico de sujección


• Si se dehabilita el motor y se activa la señal /BKIR al mismo tiempo, el motor podría caer una pequeña cantidad. Esto es debido al tiempo de actuación mecánica del freno.

• Esto se rectifica usando Pn506 (tiempo demora del freno) para mantener el motor con energía un poco más de tiempo para dar tiempo al freno mecánico a actuar.

Entrada /RUN

Salida /BKIR

Estado del motor

Servo ON Servo OFF

Freno liberado Freno aplicado

“Run” “Base Block”

Pn506Tiempo demora freno



• Si se pierde alimentación mientras el motor está girando, las constantes Pn507 y Pn508 se usan para determinar cuando aplicar el freno.» Pn508 es el tiempo máximo desde la pérdida de alimentación hasta la

actuación del freno.

» Pn507 es la velocidad de actuación del freno. Si la velocidad cae por debajo de esta velocidad, se aplica el freno.

• Si se pierde la alimentación, lo primero que ocurra (tiempo mayor de Pn508 o velocidad menor de Pn507) causará la activación del freno.

Entrada /RUN o ALM

Velocidad del motor

Salida /BK

Servo ON Servo OFF

Freno liberado Freno aplicado

Parada motor por DB o parada libre

Pn507 Nivel velocidad

Pn508 tiempo demora freno

La salida /BKIR es forzada a “ON”



Práctica: Cablear las señales 41, 42 y 43 del CN1Práctica: Cablear las señales 41, 42 y 43 del CN1

24V

CN1-41

CN1-42

CN1-43

CN1-47(+24VIN)

(W) PARÁMETROS USUA. (PRACTICA)



Práctica: Mapear las siguientes entradasPráctica: Mapear las siguientes entradas

/RUN CN1-43POT CN1-42NOT (invertido) CN1-41

Pn50A = 2831Pn50B = 888A

Pn50A.0 = 1 Habilitar cambio E/SPn50A.1 = 3 Señal RunPn50A.3 = 2 Señal POTPn50B.2 = A Señal NOT

El resto de las entradas las desactivamos poniéndolas siempre a OFF

Activando y desactivando estas entradas, veremos que el display muestra el estado:

Pot (funcion POT activa)Not (función NOT activa)run (función RUN activa y POT/NOT desactiva)Pot / Not (función POT y función NOT activa)




PWM


Controlador Amplificador

• En modo control de par el amplificador recibe un comando de par analógico, ±12V, de un controlador.

• El amplificador es responsable de asegurar que el motor proporcione la adecuada cantidad de par. (El lazo de par se cierra en el amplificador)

• El controlador cierra los lazos de velocidad y posición.

• El controlador es muy inteligente y el amplificador es muy simple.


Control de par


SGDH

SERVOPACK

200V

comando par±12V

Realimentación del encoder

Controlador

CN1-9

CN1-10

T-REFT-REFFiltro

A/DCN1-5

CN1-6

FiltroV-REFV-REF

Referencia de par

Límite de velocidad

EJEMPLOS:CONTROL DE TENSIÓNCONTROL DE PRESIÓN

Control de par



• El comando de referencia puede escalarse usandoPn400: Ganancia de la referencia de par (Tensión para el par nominal).

• Por defecto, 3.0V de comando provocan que el motor gire con el par nominal, y 9.0V de comando hacen que gire con par de pico.

La ganancia de la referencia de par está en unidades de 0.1V/100% par.

Ejemplo: Si Pn400 = 30:30•(0.1V) = 3.0V referencia = 100% parPar de pico = 300% par nominal = 9.0V

Pn400=50

Par

Voltios

Pn400=30

3V

100% Par

5V

300% Par

Pn400: Escalado comando par

(W) PARÁMETROS USUARIO (Pn400)


• Si Pn400=50, ¿cuántos voltios de comando darán el 50% del par

nominal?

• Si el controlador tiene un rango de comando de ±6V, ¿qué se

escribirá en Pn400 para dar una capacidad de par completa con la

mejor resolución?

• Se tiene un controlador con ±10V, pero es seguro que nunca se

usará más del 167% del par. ¿Qué debería ponerse en Pn400?


Pequeño test


• Si Pn400=50, ¿cuántos voltios de comando darán el 50% del par

nominal?

• Si el controlador tiene un rango de comando de ±6V, ¿qué se

escribirá en Pn400 para dar una capacidad de par completa con la

mejor resolución?

• Se tiene un controlador con ±10V, pero es seguro que nunca se

usará más del 167% del par. ¿Qué debería ponerse en Pn400?

Pn400=50, así 5V entrega el par nominal. Por lo que Pn400=50, así 5V entrega el par nominal. Por lo que 2.5V dan 50% par.2.5V dan 50% par.

Si 6V=par de pico, entonces 2V=par nominal. Poner Si 6V=par de pico, entonces 2V=par nominal. Poner Pn400 a 20.Pn400 a 20.

100%V?

%167V10

100%V?

%167V10 ?=6V. Poner ?=6V. Poner Pn400 a 60.Pn400 a 60.


Pequeño test


• En el modo de control de par, el motor gira a cualquier velocidad que el par permita. Bajo condiciones de no carga, se necesita muy poquito par para ir a máxima velocidad.

• Un límite de velocidad se puede establecer de dos formas:» Se puede usar el valor de un parámetro (Pn407) como un límite de

velocidad preestablecido.

» Se usa un límite de velocidad analógico (entrada V-REF) como limite de velocidad analógica.

• El escalado se hace con Pn300 (Ganancia de referencia de velocidad).


Límite de velocidad


Pn-400: Ganancia referencia de parPn-401: Cte de tiempo del filtro de la referencia de parPn-402: Límite de par sentido forwardPn-403: Límite de par sentido reversePn-404: Límite de par externo sentido forwardPn-405: Límite de par externo sentido reversePn-406: Par parada de emergencia (P-OT, N-OT)Pn-407: Límite de velocidad en control de parPn-408: Activación filtro NOTCHPn-408.0 : (Activar/desactivar el filtro NOTCH)

Pn-409: Frecuencia del filtro NOTCH


Parámetros relacionados con el PAR


• Si una máquina vibra a una frecuencia más baja que la respuesta requerida por la máquina, usar el filtro de referencia de par o deshacer el ajuste del sistema no funcionará. En estos casos, un filtro Notch puede ser apropiado.

• Un filtro notch es una combinación de un filtro paso alto y un filtro paso bajo que debilita eficazmente la respuesta en la frecuencia problemática.

• La más precisa manera de determinar las frecuencia problemáticas de la máquina, es usar un acelerómetro para medir la vibración, entonces aplicar un filtro FFT para vere donde la mágnitud de la vibración es mayor.


Filtro Notch


PWM



• En el modo de control de velocidad, el amplificador recibe un comando analógico de velocidad, ±12V, de un controlador de nivel superior.

• El amplificador es responsable de asegurar que el motor gire a a la velocidad apropiada, para lo cuál debe también aplicar la cantidad apropiada de par. (Los lazos de par y velocidad ser cierran en el amplificador).

• El controlador cierra el lazo de posición.

• Ambos, el controlador y el amplificador usan un nivel medio de sofisticación. Controladores típicos son: CNC, o tarjetas Motion control


Control de velocidad


CN1-5

CN1-6

V-REFV-REFFiltro

A/DCN1-9

CN1-10

FiltroT-REFT-REF

Referencia velocidad

Límite de par

SGDH

SERVOPACK

200V

comando velocidad

±12V

Realimentación del encoder

Controlador

MC221MC421MC402NC222




• Por defecto, 6V del comando provocan que el motor gire a velocidad nominal.

• El comando puede escalarse usando Pn300 : Ganancia referencia velocidad (Voltios a 100% velocidad nominal)

La ganancia de la referencia de velocidad está en unidades de 0.01V/velocidad nominal. Ejemplo: Si Pn300 = 600,

600• 0.01V = 6V causará que el motor rote a velocidad nominal.

rpm

Voltage del comando

Pn300=

Pn300=600

6 Voltios6 Voltios

Velocidad nominalVelocidad nominal

7 Voltios7 Voltios

Pn300: Escalado comando velocidad



• En un motor de 1500rpm nominales, el controlador está causando que el motor gire a 1000rpm. Con el mismo comando se quiere girar a 750rpm speed. El valor actual de Pn300 es 600. ¿A qué valor se debería cambiar?

• Un cliente tiene un CNC que da un rango de comando de ±6V. Quiere conseguir un rango de velocidad completo en un motor de 1500rpm nominales y 3000rpm máximas. ¿Qué debería escribirse en Pn300?

• ¿Cuál es la velocidad más rápida a la que puede rotar un motor de 3000 rpm nominales, 5000 rpm máximo si el amplificador está en modo de control de velocidad y Pn300=900? (entrada tensión +/- 12V)


Pequeño test


• En un motor de 1500rpm nominales, el controlador está causando que el motor gire a 1000rpm. Con el mismo comando se quiere girar a 750rpm speed. El valor actual de Pn300 es 600. ¿A qué valor se debería cambiar?

• Un cliente tiene un CNC que da un rango de comando de ±6V. Quiere conseguir un rango de velocidad completo en un motor de 1500rpm nominales y 3000rpm máximas. ¿Qué debería escribirse en Pn300?

• ¿Cuál es la velocidad más rápida a la que puede rotar un motor de 3000 rpm nominales, 5000 rpm máximo si el amplificador está en modo de control de velocidad y Pn300=900? (entrada tensión +/- 12V)

6V / 3000 rpm = 3 V / velocidad nominal = 6V / 3000 rpm = 3 V / velocidad nominal = Pn300=300Pn300=300

Pn300 = 900 significa 9 V = velocidad nominal (3000 rpm). Pn300 = 900 significa 9 V = velocidad nominal (3000 rpm). Por lo tanto, 3V = 1000rpm, y el comando máximo de 12V hará que el motor Por lo tanto, 3V = 1000rpm, y el comando máximo de 12V hará que el motor rote a rote a 4000 rpm4000 rpm..

Si Pn300 = 600 entonces 6V = 1500rpm, así 4V=1000 rpm. Los mismos 4 Si Pn300 = 600 entonces 6V = 1500rpm, así 4V=1000 rpm. Los mismos 4 voltios DEBERÍAN causar 750 rpm. Si 4V = 750rpm, entonces 8V = 1500rpm voltios DEBERÍAN causar 750 rpm. Si 4V = 750rpm, entonces 8V = 1500rpm (velocidad nominal). Escribir (velocidad nominal). Escribir Pn300=800Pn300=800..


Pequeño test


• En el modo de control de velocidad, el motor usará todo el par disponible para rotar a la velocidad comandada.

• Hay tres formas de limitra la cantidad de par que el motor puede producir:» Límites de par internos

» Límites de par externos

» Límite de par analógico


Límite de par


• Un límite de par interno es aquel que siempre está activo.

• El valor del límite de par se establece en una constante de usuario y se almacena como un porcentaje del par nominal.

• Si se ha establecido un valor como límite de par interno, entonces el motor nunca será capaz de aplicar mas par que el seleccionado.

• Los límites de par forward y reverse se establecen por separado.

PAR (N-m)PAR (N-m)

VE

LO

CID

AD

(R

PM

)V

EL

OC

IDA

D (

RP

M)

Usar un límite de par interno es como cortar la parte de par alto de la curva velocidad/par.


Límite de par interno


• Un límite de par externo se activa mediante una entrada externa.

• El valor del límite de par se establece como una constante de usuario y se almacena como un porcentaje del par nominal.

• Si la entrada de límite de corriente (/P-CL o /N-CL) se activa “ON”, entonces el límite queda habilitado. Si la entrada se desactiva “OFF” el límite se inhibe.

• Los límites de par forward y reverse se establecen por separado.

PAR (N-m)PAR (N-m)

VE

LO

CID

AD

(R

PM

)V

EL

OC

IDA

D (

RP

M)

PAR (N-m)PAR (N-m)

VE

LO

CID

AD

(R

PM

)V

EL

OC

IDA

D (

RP

M)

/P-CL y /N-CL “OFF”

/P-CL o /N-CL “ON”


Límite de par externo


• Un límite de par analógico usa la entrada de referencia de par (T-REF) como límite.

• El factor de escalado está en la constante Pn400 (Ganancia de la entrada de referencia de par).

• El voltage de la referencia actua como límite en ambas direcciones.


Límite de par analógico


Pn-300: Ganancia referencia de velocidadPn-301: Velocidad 1Pn-302: Velocidad 2Pn-303: Velocidad 3Pn-304: Velocidad de JogPn-305: Tiempo de aceleraciónPn-306: Tiempo de deceleraciónPn-307: Cte tiempo del filtro referencia velocidadPn-308: Cte tiempo del filtro ganancia feedforward de velocidad


Parámetros relacionados con VELOCIDAD


Con la señal /RUN activa comprobamos que el par en ambos sentidos es del 300% del par nominal.

Al intentar girar el eje del motor con la mano, no nos es posible debido al alto par de giro.

Práctica: Límite de par interno en sentido forward al 10%Práctica: Límite de par interno en sentido forward al 10%

Pn402 = 10 Al intentar girar el eje del motor con la mano, NO es posible en sentido reverse (300%) mientras que en sentido forward, SI (10%).

R88M-W45015F-S2

VE

LO

CID

AD

(R

PM

)V

EL

OC

IDA

D (

RP

M)

PAR (N-m)PAR (N-m)2.84 8.928.92 2.84 0.3

1500

3000

1500

3000

REVERSE FORWARDREVERSE FORWARD


Práctica: Límites de par


Práctica:Límite de par externo en sentido reverse al 10%Práctica:Límite de par externo en sentido reverse al 10%

Pn405 = 10

– Asignamos la señal /NCL al pin CN1-42– Deshabilitamos la señal Pot

Pn50A = 8831Pn50b = 288A

Pn50b.3 = 2Pn50A.3 = 8

– Definimos el límite de par externo en sentido reverso activo por la señal NCL

VE

LO

CID

AD

(R

PM

)V

EL

OC

IDA

D (

RP

M)

PAR (N-m)PAR (N-m)2.84 8.928.92 2.84 0.3

1500

3000

1500

3000


VE

LO

CID

AD

(R

PM

)V

EL

OC

IDA

D (

RP

M)

2.84 8.928.92 2.84 0.3

1500

3000

1500

3000


0.3

/NCL = ON/NCL = ON /NCL = OFF/NCL = OFF


Práctica: Límites de par


• El control de velocidades internas utiliza velocidades predefinidas (hasta 3 más la velocidad cero) en lugar de un comando analógico.

• Cuando se usa el control de velocidades internas, el lazo de posición no se cierra.

• La posición se puede mantener a velocidad cero usando la función “Zero-Clamp” (P-lock).

PWM




Control de velocidades internas


SGDH

SERVOPACK

200V

Entradas digitalesComando de

velocidad y dirección

No necesita realimentación

Controlador

PLCs

CN1-47

CN1-40 a CN1-46+24VIN+24VIN

RDIRRDIR

Velocidades

Dirección

CN1-40 a CN1-46

CN1-40 a CN1-46

SPD1SPD1SPD2SPD2


Control de velocidades internas


• El control de velocidades internas reasigna las entradas /SPD1, /SPD2, y /R-DIR como señales de selección de velocidad y dirección.

SGDH

SERVOPACK200V

/SPD1/SPD2/R-DIR

SPEED 1Pn301

SPEED 2Pn302

SPEED 3Pn303

Normal

ON

ON

OFF

OFF

OFF

ON

ON

OFF

/R-DIR se usa como una señal de cambio de dirección

/SPD1 /SPD2

• Cuando ambas señales /SPD1 y /SPD2 están “OFF”, el amplificador puede funcionar como:

• Par analógico (Pn000.1 = 6)

• Velocidad analógica(Pn000.1 = 4)• Entrada pulsos posición (Pn000.1 =

5)• Velocidad cero (Pn000.1 =

3)




• Los servos W pueden dar tiempos de aceleración y deceleración cuando se usan “escalones” de tensión como comando de referencia.» Esta característica puede usarse también en modo de control de

velocidades internas.

• Las constantes se definen en unidades de ms, pero el tiempo debe ser referenciado a la velocidad máxima.

Tiempo aceleración deseado

Velocidad deseada

Velocidad máxima

ND

NMax

tD

Pn305 tiempo aceleracióntA

Pn305 =NMax • tD

ND

La deceleración (Pn306) se define siguiendo el mismo proceso

ND

(W) PARÁMETROS USUARIO (Pn305/306)

Pn305/306: Tiempos de aceleración


• Se esta usando el control de velocidades internas en un motor de 1500rpm nominales (3000rpm máx.). Se quiere acelerar a 2000 rpm en ½ segundo y decelerar a 0 rpm en 1 segundo. ¿Qué parámetros son necesarios programar y a qué valores?

• Un motor de 3000rpm nominales (5000rpm máx.). Se esta girando a 1000rpm y es necesario acelerar hasta 2500rpm en 0.75 segundos. ¿Qué parámetros son necesarios programar y a qué valores?

• ¿Cuál es el tiempo mayor que un motor de 3000rpm (5000rpm máx), puede usar (Pn305) para acelerar desde 0 a 900rpm ?


Pequeño test


• Se esta usando el control de velocidades internas en un motor de 1500rpm nominales (3000rpm máx.). Se quiere acelerar a 2000 rpm en ½ segundo y decelerar a 0 rpm en 1 segundo. ¿Qué parámetros son necesarios programar y a qué valores?

• Un motor de 3000rpm nominales (5000rpm máx.). Se esta girando a 1000rpm y es necesario acelerar hasta 2500rpm en 0.75 segundos. ¿Qué parámetros son necesarios programar y a qué valores?

• ¿Cuál es el tiempo mayor que un motor de 3000rpm (5000rpm máx), puede usar (Pn305) para acelerar desde 0 a 900rpm ?

Pn305 = 750Pn305 = 750Pn306 = Pn305 • 2 = 1500Pn306 = Pn305 • 2 = 1500Pn305 =Pn305 =

3000 • 5003000 • 500

20002000

Pn305 = 2500Pn305 = 2500Pn305 =Pn305 =5000 • 7505000 • 750

15001500

El tiempo de El tiempo de aceleración de 0 a aceleración de 0 a 900rpm es 900rpm es 1800 ms1800 ms

10000 =10000 =5000 • t5000 • tMAXMAX

900900ttMAXMAX = =

10000 • 90010000 • 900

50005000El valor máximo en El valor máximo en Pn305 es 10000 ms.Pn305 es 10000 ms.


Pequeño test


Práctica: Velocidades internas (250, 750, 1250 rpm)Práctica: Velocidades internas (250, 750, 1250 rpm)

- Mapear las siguientes entradas

/SPD1 CN1-41/SPD2 CN1-42/RDIR CN1-43

Pn50A.1 = 7 Señal RunPn50A.3 = 8 Señal POTPn50B.0 = 8 Señal NOT

Pn50A.0 = 1 Habilitar cambio E/SPn50C.1 = 1 Señal SPD1Pn50C.2 = 2 Señal SPD2Pn50C.0 = 3 Señal RDIR

- No olvidar activar siempre la función /RUN y desactivar el resto de las funciones (sobretodo POT y NOT)

/RUN Siempre activadoPOT Siempre inhibidoNOT Siempre inhibido

Pn50A = 8871 Pn50B = 8888 Pn50C = 8213


Práctica: Velocidades internas


Práctica: Velocidades internas (250, 750, 1250 rpm)Práctica: Velocidades internas (250, 750, 1250 rpm)

- Definir la velocidades

- Definir los tiempos de acceleración y deceleración

Pn305 = 10000Pn306 = 00000

ms

Pn301 = 0250Pn302 = 0750Pn303 = 1250

rpm

- DEFINIR EL MODO DE OPERACIÓN DE VELOCIDADES INTERNASDEFINIR EL MODO DE OPERACIÓN DE VELOCIDADES INTERNAS

Pn000.1 = 3




SGDH

SERVOPACK

200V

/SPD1/SPD2/R-DIR

SPEED 1Pn301

SPEED 2Pn302

SPEED 3Pn303

Normal

ON

ON

OFF

OFF

OFF

ON

ON

OFF

/R-DIR se usa como una señal de cambio de dirección

/SPD1 /SPD2




PWM

Lazo de parLazo velocidadLazo de posición

Amplificador


Feedback opcional

• En el modo de control de posición, el amplificador recibe un tren de pulsos digital, p.ej. Pulsos/dirección, desde el controlador de nivel superior.

• Para un control preciso de posición del motor, el amplificador debe controlar la velocidad y el par del motor. (Los lazos de posición, velocidad y par se cierran en el amplificador).

• El controlador no cierra ningún lazo, pero puede monitorizar la realimentación .

• El controlador es bajo en sofisticación del movimiento y el amplificador muy complejo. Controladores típicos son PLC’s tarjetas, posicionadoras o salida de pulsos.


Control de posición


Comando tren de pulsos

SGDH

SERVOPACK

200V

No necesita realimentación

Controlador

PLCsCQM1-CPU43

NC112 NCx13

Ref. 1Ref. 1

Ref. 2Ref. 2

CN1-7

CN1-8

SIGNSIGN

PULSPULS

CN1-11

CN1-12

Line-driverColector abierto +5VColector abierto +12V


Control de posición


• Hay tres tipos de trenes de pulsos que el amplificador acepta como comando de posición.» Pulsos / Dirección

» Adelante / atrás (CW + CCW)

» Diferencia de fase (A-phase + B-phase)

• Cada tipo de referencia usa dos entradas de referencia ( y su señal complementaria) para dar un comando de posición y dirección. » Primera entrada de referencia (PULS)

» Segunda entrada de referencia (SIGN)

(W) PARÁMETROS USUARIO (Pn200.0)

Formatos de trenes de pulsos


Primera Primera entrada de entrada de referenciareferencia

Sentido ReverseSentido Reverse

Segunda Segunda entrada de entrada de referenciareferencia

Sentido ForwardSentido Forward


Formato PULSO / DIRECCIÓN

Pn200.0 = 0 (lógica positiva)Pn200.0 = 5 (lógica negativa)







Formato Adelante / Atrás (CW / CCW)







““B delante de A”B delante de A” ““A delante de B”A delante de B”


Formato diferencia de fase (A / B)

Pn200.0 = 2, 3, 4 (lógica positiva)Pn200.0 = 7, 8, 9 (lógica negativa)


» Multiplicación x1, cuenta sólo el flanco ascendente de fase A.

» Multiplicación x2, cuenta el flanco ascendente y descendente de fase A.

» Multiplicación x4, cuenta los flancos de subida y bajada de fase A y fase B.

Ref. 1Ref. 1

Ref. 2Ref. 2

1 2 3 4

Ref. 1Ref. 1

Ref. 2Ref. 2

1 3 5 72 4 6 8

Ref. 1Ref. 1

Ref. 2Ref. 2

1 5 9 133 7 11 15

2 6 10 144 8 12 16

• Las referencia de pulsos fase A + fase B tienen un multiplicador que determina cómo son contados los pulsos.


Diferencia de fase (A / B)





• Los comandos de referencia de pulsos se escalan usando la función Electronic Gear Ratio (leva electrónica) del amplificador.

• Los factores de escalado se definen como una relación, con Pn202 como numerador y Pn203 como denominador.

Electronic GearElectronic Gear

Pn202 4096Pn203 1000

=

1000 pulsos4096

pulsos

Referencia x Electonic Gear = Comando ejecutarReferencia x Electonic Gear = Comando ejecutar

Pn202/203: Escalado comando pulsos



• Sin electronic gearing (ratio 1:1), entonces:

Comando pulsos (para 1 revolución) = Nºpulsos encoder x 4

• Cuando se define una relación, el comando de pulsos se multiplica por el factor de escalado (relación Pn202 / Pn203).

» Si Pn202 > Pn203, el motor girará más rápido y lejos que con relación 1:1.

Pulsos de encoder por revolución x4Pn202Pn203

=Comando contado por revolución

Gear Ratio =

Pn202/203: Escalado comando pulsos



• Un motor con encoder incremental de 8192 pulsos/rev está acoplado a un tornillo sin fín de 20mm de paso (20mm/rev). El controlador se programa para producir 100000 pulsos por metro. ¿A qué valor hay que programar las constantes de la relación de reducción?

• Un motor (2048 pulsos/rev) está acoplado a una reductora 5:1 que mueve una cinta transportadora con recorrido de 4 pulgadas/rev. El usuario quiere parametrizar el amplificador para que un pulso sea 0.001 pulgadas de la cinta. ¿Qué valores debería asignar a la relación de la electronic gear?


Pequeño test


• Un motor con encoder incremental de 8192 pulsos/rev está acoplado a un tornillo sin fín de 20mm de paso (20mm/rev). El controlador se programa para producir 100000 pulsos por metro. ¿A qué valor hay que programar las constantes de la relación de reducción?

• Un motor (2048 pulsos/rev) está acoplado a una reductora 5:1 que mueve una cinta transportadora con recorrido de 4 pulgadas/rev. El usuario quiere parametrizar el amplificador para que un pulso sea 0.001 pulgadas de la cinta. ¿Qué valores debería asignar a la relación de la electronic gear?

Comando deseado es 1000 pulsos/pulgada. Para encontrar lpulsos encoder por pulgada:Comando deseado es 1000 pulsos/pulgada. Para encontrar lpulsos encoder por pulgada:1 rev gbox1 rev gbox

4” cinta4” cinta

5 rev motor5 rev motor

1 rev gbox1 rev gbox

2048 pulsos2048 pulsos

1 rev motor1 rev motorxx xx ==

2560 pulsos2560 pulsos

1” cinta1” cinta

Pulsos del encoder por pulgada x 4Pulsos del encoder por pulgada x 4Pn202Pn202Pn203Pn203

==Comando desesado por pulgadaComando desesado por pulgada

== 102401024010001000

100000 pulsos/m = 100 pulsos/mm, así que 1 revolución requiere 2000 100000 pulsos/m = 100 pulsos/mm, así que 1 revolución requiere 2000 pulsos.pulsos.

Pulsos de encoder por rev x 4Pulsos de encoder por rev x 4Pn202Pn202Pn203Pn203

==Comando contado por revComando contado por rev

== 327683276820002000


Pequeño test


Pn-200: Selección de referenciaPn-200.0: Formato de los pulsos de referenciaPn-200.1: Formato señal CLR (reset contador de error)Pn-200.2: Operación CLRPn-200.3: Selección filtro(line-driver, colector abierto)

Pn-201: PG divider (Pulsos de salida)Pn-202: Relación de la electronic gear (numerador)Pn-203: Relación de la electronic gear (denominador)Pn-204: Cte aceleración/deceleración referencia posiciónPn-205: Límite multivuelta del encoderPn-206: --- (Reservado. No cambiar)Pn-207: Funciones de control de posiciónPn-207.0: Selección filtro referencia de posición (Pn204 ó Pn208)Pn-207.1: Opción de control de posición(habilitar función feedforward)Pn-207.2: --Pn-207.3: --

Pn-208: Filtro movimiento medio


Parámetros relacionados con POSICIÓN


• La función zero-clamp se usa en sistemas donde no hay lazo de posición. Es decir, se usa para parar y fijar el servomotor incluso cuando la tensión de entrada de la referencia de velocidad no es 0V.

• Se forma temporalmente un lazo interno de posición para fijar el servomotor en un rango de un pulso cuando se activa esta función.


Modo Zero-Clamp

Serie U/UT: Función P-lock


• Para usar la función zero-clamp, deben ocurrir tres cosas:

» El driver debe estar en un modo que utilice la función zero-clamp (sólo disponible con modo control de velocidad o velocidades internas).

» La señal de entrada /ZCLAMP debe estar activa.

» El comando al motor debe estar por debajo del nivel de zero-clamp (Pn501)

Velocidad

Pendiente de la línea Pn300

Nivel Zero-clamp en rpm (Pn501)

Voltaje del Comando


Modo Zero-Clamp


• La función Pulse inhibit se usa para ignorar los pulsos de referencia.

• Inhibe al driver de contar los pulsos de referencia en la entrada durante un control de posición. El servomotor permanece fijado.

“On” “Off”Entrada /INHIBIT

Pulsos de referencia

0.5ms

Los pulsos de referencia son ignorados

“On”


Modo Pulse Inhibit


• Si el sistema tuviera un amplificador ideal, sería capaz de controlar la salida para hacerla coincider exactamente con la entrada.

• En el mundo real, existe el rozamiento, tiempos de adquisición, pérdidas, backlash, y otras “imperfecciones” que hacen que la salida ande arrastras detrás de la entrada.

• Un sistema ajustado adecuadamente tendrá un rápido tiempo de posicionado mientras permanezca estable.» Si un sistema se ajusta en defecto, la carga tardará más en posicionarse.

» Si un sistema se ajusta por exceso, el sistema se hará inestable y oscilará.

El perfil deseado

El perfil real

¿PORQUE ES NECESARIO EL AJUSTE?


La respuesta muy amortiguada no excede (overshoot), pero tarda más tiempo en posicionar. Si el objetivo es llegar al punto B tan rápido como sea posible, entonces ¡la otra gráfica es mejor!

La respuesta poco amortiguada excede (overshoot) la velocidad y también la posición. Si es una aplicación de corte de metal, entonces ¡la pieza ha quedado inutilizada!

Respuesta poco amortiguada

Respuesta muy amortiguada

¿QUÉ GRÁFICO ES MEJOR?


• Auto-tuning es un proceso que el amplificador usa para determinar qué ganancias conseguirán del sistema la mejor ejecución.

• Sólo los parámetros más básicos de ajuste se ajustan con auto-tuning:» Pn100 - Ganancia del lazo de velocidad

» Pn101 - Constante de tiempo integral del lazo de velocidad

» Pn102 - Ganancia del lazo de posición

» Pn401 - Constante de tiempo del filtro de consigna de par

• Los servosW tienen tres opciones para el auto-tuning (en Pn110.0):» Auto-tuning OFF - deshabilita el auto-tuning cuando el sistema se ha

ajustado manualmente.

» Auto-tuning sólo al alimentar - para usar cuando la inercia de la carga no cambia durante la operación.

» On-line auto-tuning - para usar cuando la carga cambia de manera significativa durante la operación.

¿QUÉ ES AUTO-TUNING?


• Usar auto-tuning es muy sencillo:1 Establecer nivel de rigidez para el auto-tuning usando Fn001 (10 niveles).

2 Habilitar el auto-tuning (bien una vez u on-line) usando Pn110.0.

3 Guardar resultados del auto-tuning con Fn007. Esto permite al amplificador arrancar con el correcto nivel de inercia de carga la próxima vez.

• Aunque auto-tuning funciona correctamente en la mayoria de las aplicaciones, algunas tienen que usar un ajuste manual.

• No realizar auto-tuning cuando se use:» Modo control de par.

» La función feed-forward de par.

» Cambio de ganancias mediante la entrada /G-SEL.

» Ajuste manual

AUTO-TUNING


PWM



AJUSTE EN CONTROL DE PAR

¡Ajuste no requerido!¡Ajuste no requerido!

• El amplificador sólo cierra el lazo de par, que no requiere ningún ajuste.

• El controlador cierra los lazos de posición y de velocidad. Normalmente existen varias ganancias en el controlador que deberán definirse para ajustar el sistema.


PWM



• El amplificador cierra los lazos de velocidad y par. El ajuste debe hacerse en el lazo de velocidad ya que el de par no lo necesita.

• El controlador cierra sólo el lazo de posición. Normalmente existen algunas ganancias a definir en el controlador.

AJUSTE EN CONTROL DE VELOCIDAD


• La relación de inercias se introduce en Pn103.

• Esta relación se puede calcular mediante la fórmula:

• Este parámetro se calcula en el dimensiado del servomotor, o automáticamente se establece en el auto-tuning.

• Establecer este parámetro permite un ajuste más fácil si la inercia cambia.

Pn103 = × 100%JL

JMJL

JM

PARÁMETRO RELACIÓN DE INERCIAS


• El lazo de velocidad tiene dos ganancias, la ganancia proporcional y la integral. Estas afectan a la señal de error de diferentes formas para intentar eliminar cualquier en el lazo de velocidad.

Comando Error

Realimentación

GananciaGananciaProportionalProportional

Comando resultante

+-

GananciaGananciaIntegralIntegral

Lazo de velocidad

GANANCIAS DEL LAZO DE VELOCIDAD


• La ganancia proporcional en el amplificador se define en Pn100, ganancia del lazo de velocidad.

• El efecto de esta ganancia es directamente proporcional a Pn100.

• Esta ganancia mira la cantidad total de error de velocidad y aplica una cantidad de corrección directamente proporcional a este error.

• La ganancia proporcional ayuda a reducir el error cuando hay mucho error, como ocurre durante la aceleración.

Comando Error

Realimentación

GananciaGananciaProporcionalProporcional

Comandoresultante

+-

GananciaIntegral

Lazo de velocidad


Ganancia proporcional


Una lenta respuesta de velocidad es causada por un valor bajo de la ganancia del lazo de velocidad

Un valor demasiado alto de ganancia de velocidad causa que el sistema se haga inestable

Tiempo (t)Tiempo (t)

Vel

ocid

ad (

rpm

)V

eloc

idad

(rp

m) Movimiento

comandado

Movimiento real


Vel

ocid

ad (

rpm

)V

eloc

idad

(rp

m) Movimiento comandado

Movimiento real




• La ganancia integral en el amplificador se establece en Pn101, constante de tiempo de integración.

• El efecto de esta ganancia es inversamente proporcional a Pn101

• Esta ganancia mira la integral del error de velocidad y aplica una cantidad de correción directamente proporcional a esta rate.

• La ganancia integral ayuda cuando hay poco error, como durante una operación de velocidad constante.

Comando Error

Realimentación

Gananciaproporcional

Comandoresultante

+-

GananciaGananciaIntegralIntegral

Lazo de velocidad


Ganancia integral


Un valor muy bajo de la constante de tiempo de integración (Ti) causa oscilación y excesos (overshoot).

Bajo Ti = Alta ganancia integral.

Un valor alto de la constante de tiempo de integración = baja ganancia integral

Si Ti es demasiado alto, la velocidad real nunca alcanza la velocidad comandada.


Vel

ocid

ad (

rpm

)V

eloc

idad

(rp

m)

Movimiento comandado

Movimiento real

Vel

ocid

ad (

rpm

)V

eloc

idad

(rp

m)


Movimiento real



Ganancia integral


PWM

Lazo de parLazo velocidadLazo de posición

Amplificador


Feedback opcional

• El amplificador cierra los lazos de posición, de velocidad y de posición. Es necesario ajustar todas las ganancias en el amplificador.

• El controlador no cierra ningún lazo, asi que no es necesario ningún ajuste en el controlador.

AJUSTE EN CONTROL DE POSICIÓN


• Si el lazo de posición se cierra en el amplificador, entonces las ganancias para el lazo de posición deben definirse.

• En el amplificador, el lazo de posición tiene sólo una ganancia, la ganancia proporcional.

• Si el amplificador no está en modo control de posición, la(s) ganancia(s) del lazo de posición se establecerá normalmente en el controlador de nivel superior. Consultar el manual del controlador.

Comando Error

Realimentación

GananciaGananciaproporcionalproporcional

Comandoresultante

+-

Lazo de posición

GANANCIAS DEL LAZO DE POSICIÓN



• La ganancia proporcional del lazo de posición se define en Pn102, ganancia del lazo de posición.

• El efecto de esta ganancia es directamente proporcional al valor en Pn102.

• Esta ganancia mira la cantidad total de error de posición y aplica una cantidad de corrección directamente proporcional a este error.

Comando Error

Realimentación

GananciaGananciaproporcionalproporcional

Comandoresultante

+-

Lazo de posición




Pn-100: Ganancia lazo de velocidadPn-101: Tiempo integral del lazo de velocidadPn-102: Ganancia del lazo de posiciónPn-103: Relación de inerciaPn-104: Ganancia lazo de velocidad (2º juego)Pn-105: Tiempo integral del lazo de velocidad (2º juego)Pn-106: Ganancia del lazo de posición (2º juego)Pn-107: BIASPn-108: Ancho adicional para el BiasPn-109: Feed-forwardPn-10A: Cte de tiempo del filtro feed-forward


Parámetros de ajuste del sistema


Pn-10B: Switches para la aplicación de la gananciaPn-10B.0:Modo de cambio control PI a PPn-10B.1:Método del control del lazo de velocidad (PI / IP)Pn-10B.2:--Pn-10B.3:--

Pn-10C: Cambio por referencia de parPn-10D: Cambio por referencia de velocidadPn-10E: Cambio por aceleraciónPn-10F: Cambio por error de pulsosPn-110: Autotuning onlinePn-110.0: Método autotuningPn-110.1: Compensación de la realimentación de la velocidadPn-110.2: Compensación por fricciónPn-110.3: ----

Pn-111:Compensación de la realimentación de la velocidad


Parámetros de ajuste del sistema


• Ganancia feed-forward sólo disponible en modo control de posición.

• Esta ganancia mira los pulsos del comando y deriva un comando de velocidad basado en esos pulsos, así se aumenta la velocidad del motor y se reduce el tiempo de posicionado.

• Un porcentaje del comando de velocidad (Pn109) es entonces añadido al comando para el lazo de velocidad.

Ganancia (%)Ganancia (%)Feed-Forward Feed-Forward

Comando

Error

Realimentación


Comando resultante

+-

DerivadaDerivada

Lazo posición


Ganancia feed-forward


• La ganancia bias está disponible sólo en modo de control de posición.

• Esta ganancia añade un comando de velocidad constante siempre que el motor no esté “in position”.» La ventana “in position” se establece en Pn108.

• Esto causa que el motor llegue a la posición más rápido si hay demasiado error.

ON si el error de ON si el error de posición excede posición excede Pn108Pn108

Ganancia (%)Feed-Forward

Comando

Error

Realimentación


Comando resultante

+-

Derivada

BiasBiasPn107Pn107

Lazo de posición


Ganancia Bias



Vel

ocid

ad (

rpm

)V

eloc

idad

(rp

m)


Movimiento real

overshoot

overshoot Tiempo de posicionamiento


AceleraciónAceleracióno Paro Par

PPI PI PIP

El uso del cambio de control (Mode Switch) reduce los excesos (overshoot) y el tiempo de posicionamiento.

El cambio de control (Mode Switch) puede usar un nivel de acceleración o par, referencia de velocidad o pulsos de error como punto de cambio.

PI --> P

OTROS PARÁMETROS

Cambio de control


• Reducir gradualmente las ganancias de ajuste comenzando por aquella que se aumentó más recientemente.

• Si las ganancias no pueden reducirse debido a la alta respuesta del sistema requerida, habrá que cambiar algo mecánico del sistema para:

» Aumentar la rigidez del sistema usando componentes mecánicos más rígidos

» Reducir la inercia de la carga

Ki Kv Kp

REMEDIOS ANTE LAS OSCILACIONES


• Si hay una vibración a alta frecuencia en la máquina, puede ser apropiado el uso de la constante de tiempo del filtro de referencia de par.

• Este parámetro puede ser usado para cambiar la respuesta de frecuencia del amplificador para prevenir esta vibración a alta frecuencia.

• Si al aumentar la constante de tiempo del filtro de referencia de par se degrada la ejecución del servo, asegurese de establecer este parámetro al valor más bajo que no cause resonancia.

FILTRO DE REFERENCIA DE PAR


La energía regenerativa se produce cuando el motor está funcionando como generador, como ocurre en el caso de la deceleración del servomotor (frenado) o cambio de sentido de giro, y es absorbida por los condensadores o resistencias internos del servodriver previniendo un aumento en la tensión del bus DC.

Si la energía almacenada en el condensador o resistencia no se libera durante el ciclo de trabajo, se seguirán cargando hasta la saturación, produciéndose un error de SOBRETENSIÓN.

ENERGÍA REGENERATIVA

Para evitar que se supere la cantidad de energía que pueden absorber los condensadores o resistencias:

Disminuir la velocidad de rotación. Alargar el tiempo de deceleración. Alargar el ciclo de operación. Conectar una resistencia de regeneración.


Velocidad

Par

N1

-N2

TD1

TD2

t1

t2

t

t

T

Eg1

Eg2

Eje horizontal:

La energía regenerativa se calcula:

Eg = velocidad rotación x par

ABSORCIÓN ENERGÍA REGENERATIVA

Si Pg supera el valor regeneración media de potencia de la resistencia interna de regeneración (ver tabla), añadir una RESISTENCIA EXTERNA REGENERACIÓN

W )/TE(E P g2g1g T: Tiempo del ciclo de trabajo

J * ·1.027x10·t·TN2

1 E 2-

1D11g1

J * ·1.027x10·t·TN2

1 E 2-

2D22g2

N1, N2: Velocidad de rotación al comienzo de la deceleración [r/min]

TD1, TD2: Par de deceleración [Kgf·cm ]

t1, t2: Tiempo de deceleración [s ]* Si par en Nm y velocidad en rad/s (eliminar 1.02x10-2 de ecuación)


Eje vertical:

La energía regenerativa se calcula:

Velocidad

Par

N1

-N2

TD1

TD3

t1

t2

t

t

T

Eg1

Eg2

BajadaSubida

t3

TD2 Eg3 Eg = velocidad rotación x par

J * ·1.027x10·t·TN2

1 E 2-

1D11g1

J * ·1.027x10·t·TN2

1 E 2-

2D22g2

N1, N2, N3: Velocidad de rotación al comienzo de la deceleración [r/min]TD1, TD2, TD3: Par de deceleración [Kgf·cm ]

t1, t2, t3: Tiempo de deceleración [s ] J * ·1.027x10·t·TN2

1 E 2-

3D33g3

* Si par en Nm y velocidad en rad/s (eliminar 1.02x10-2 de ecuación)

W + Eg3)/TE(E P g2g1g T: Tiempo del ciclo de trabajo


Si Pg supera el valor regeneración media de potencia de la resistencia interna de regeneración (ver tabla), añadir una RESISTENCIA EXTERNA REGENERACIÓN


Energía absorbida internamente (Ec, Pc)Energía absorbida internamente (Ec, Pc)

MODELO EcR88D-WTA3H 18.5 JR88D-WTA5H 18.5 JR88D-WT01H 37.1 JR88D-WT02H 37.1 JR88D-WT04H 37.1 J

MODELO PcR88D-WT05HF 14WR88D-WT10HF 14WR88D-WT15HF 14WR88D-WT20HF 28WR88D-WT30HF 28W

ENERGÍA ABSORBIDA INTERNAMENTE

MODELO PcR88D-WT08HH 12WR88D-WT15HH 28W


Usan condensadores y resistencias INTERNAS (chopper de frenado internos) para absorber la energía regenerativa. Esta resistencia INTERNA se puede deshabilitar y conectar una resistencia EXTERNA de regeneración en caso de necesidad de disipar más potencia

CONEXIONESCONEXIONESLa resistencia de regeneración EXTERNA se conecta entre los terminales B1 y B2, previa desconexión de la resistencia INTERNA para lo cual se retira el puente entre B2 y B3

- Cálculo del ciclo de trabajo y energía de regeneración (Eg)- Cálculo potencia de regeneración (Pg)- Si Eg > Ec o Pg > Pc, instalar RESISTENCIA EXTERNA REGENERACIÓN de manera que Pg > Pr.

MODELO Rr minimaR88D-WT05HF 73 ohmsR88D-WT10HF 73 ohmsR88D-WT15HF 73 ohmsR88D-WT20HF 44 ohmsR88D-WT30HF 44 ohms


MODELO Rr minimaR88D-WTxxH 40 ohmsR88D-WT08HH 40 ohmsR88D-WT15HH 20 ohms

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