AZIONAMENTO PER MOTORI BRUSHLESS DC
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1. Fili grossi potenza Blu pin U Marrone pin V Nero pin W Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Foto indicativa dei collegamenti Utilizzare cavi schermati in caso di prolunga 2 5 Inversione di direzione HW Per ottenere l inversione della rotazione del motore senza utilizzare l inversione offerta dalle funzioni della scheda procedere come segue a Invertire tra loro i fili delle fasi motore U e V giallo con rosso e allo stesso tempo b Invertire tra loro i fili della fasi di Hall pin 14 e pin 16 blue con bianco 2 6 Schema di comando semplificato ABILITAZIONE chiudere il pin 7 sul pin 5 oppure su alimentazione esterna compresa tra 10 e 24 Vcc L abilitazione consente la marcia del motore secondo quanto dettato dal potenziometro L uso dello start pu rendere nulla la rampa nel caso sia abilitata Lo stop con il pin 7 arrresta il motore per inerzia 5 9 8V A 7 START Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Il collegamento di potenza pi semplice ed immediato il seguente Speed pot Potenzimetro da 10 KOhm il centrale cio il pin variabile collegato al pin 8 VEL uno dei pin estremi al pin 4 GND e l altro in un selettore a 3 vie collegato a suo volta come da disegno 0 stop 1 marcia avanti 2 marcia indietro La velocit determinata2. Alimentatore Alimentatore Note EMC Tutti i cavi di segnale e di potenza del convertitore devono essere schermati per assicurare il rispetto delle norme EMC In ingresso al convertitore ogni cavo schermato si consiglia sia collegato alla base d appoggio fondo lamiera zincata tramite fascetta metallica vedi anche esempi di collegamento E importante inoltre eseguire i collegamenti alla sbarra di massa sia per il convertitore pin 4 GND che per tutti i segnali di zero 0S del CNC Se per le connessioni di potenza del motore non viene usato cavo schermato attorcigliare almeno i fili U V W tra loro Lo schermo del cavo di segnale proveniente dal motore contenente i segnali di Hall deve essere collegato a massa motore e collegato al drive sul morsetto 13 GND Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 9 Collegamenti a terra e a massa La messa a terra del convertitore e del motore deve essere eseguita in modo accurato Per la messa a terra dei convertitori va utilizzata una barra di massa in rame Le sezioni della sbarra di massa sono sotto consigliate La norma prevede che la sbarra di massa sia fissata al fondo zincato del quadro tramite supporti meccanici isolanti MOTOR CNG DRIVE DI GND DoD E Sbarra di massa PE Punto di terra Lunghezza sbarra Sezione sbarra dell impianto 0 5 2m 30 x 6 mm gt 2m 40 x 6 mm Seguire le seguenti indicazioni dicol
3. Normalmente spento Indica che tra i morsetti del motore avvenuto un corto circuito O C L intervento provoca il blocco del convertitore e la memorizzazione del allarme ROSSO Togliere l alimentazione sistemare la causa che ha fatto intervenire tale protezione e infine riaccendere il convertitore per ripristinare l allarme Normalmento spento Visualizza l allarme per mancanza di un segnale di Hall o per H ALL mancanza dell alimentazione delle celle di Hall L intervento provoca il blocco del ROSSO convertitore e la memorizzazione dell allarme Disinseribile tramite apertura del punto di saldatura S11 Nel capitolo 4 2 sono evidenziati i possibili motivi d intervento degli allarmi del convertitore Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 4 2 Ricerca guasti Possibili motivi d intervento degli allarmi possibili motivi d intervento per i segnali di allarme sono i seguenti Nella fase di frenatura del motore il led verde lampeggia Aumentare il valore in uF della capacit di filtro passando ad esempio da 10 000uF a 20 000uF Si accende il led rosso O C Verificare i collegamenti M e M possibile cortocircuito tra questi due fili tra uno di questi due fili e massa oppure cortocircuito all interno del motore Si accende il led rosso ixt Il carico meccanico applicato sul motore superiore a quello erogabile dal convertitore oppure il mot
4. 143 157 Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 11 Descrizione morsetti Vista morsetti La figura sotto raffigura la vista morsetti del convertitore La morsettiera estraibile 16 poli passo 3 81 fa riferimento ai punti di segnale d ingresso e d uscita del convertitore connettore M1 La morsettiera estraibile 5 poli passo 5 08 fa riferimento ai punti di potenza del convertitore POWER Sul test point TEST possibile visionare il segnale di velocit delmotore Uscita da 0 a 8V corrisponde da zero alla massima velocit Su questo punto sar possibile analizzare il segnale quando si abilita una delle seguenti feedback di velocit e Armatura e Encoder NOTA A seconda del tipo di motore da pilotare seguire i collegamenti relativi per tali applicazioni Morsetti segnale Morsetti potenza Morsetti di Potenza CONNETTORE POWER HV IN Alimentazione tensione continua positiva GND IN Negativo alimentazione Corrisponde allo zero comune segnale GND U OUT Connessione motore fase U V OUT Connessione motore fase V W OUT Connessione motore fase W NOTA Vedere anche gli schemi di collegamento ai capitoli successivi Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Morsetti disegnale CONNETTORE M1 rotazione chiamare Intecno per delucidazioni Questo morsetto pu essere settato in 2 modi diversi
5. Monitor di corrente CURR uscita 8V corrispondono alla corrente di 1 CURR IN2 picco IPK positiva e negativa del convertitore settaggio standard Ingresso IN2 Cos configurato possibile bloccare il motore in un senso di protezione Intervento delle protezioni del convertitore Collettore aperto con corrente 2 FAULT OUT max 50mA normalmente chiuso si apre per l intervento di una qualsiasi distinti vedi capitolo 2 8 A Comando in corrente del convertitore 3 REQ IN1 non interferisce sul sistema B Limitazione della corrente erogata oppure un reostato esterno rotazione chiamare in sede per delucidazioni Questo morsetto configurato come REQ pu essere usato in due modi Il pilotaggio avviene applicando un segnale di 10V max al quale corrisponder la corrente positiva e negativa di spunto erogata dal convertitore In questo caso il loop di velocit si esclude automaticamente e In questo modo si pu limitare la corrente erogata tramite esterna Collegare tra il morsetto REQ ed il morsetto GND una resistenza Ingresso IN1 Cos configurato possibile bloccare il motore in un senso di d ingresso d alimentazione 4 GND Zero comune segnali del convertitore Corrisponde al negativo GND 5 10V OUT Tensione ausiliaria 10V max 4mA 6 10V OUT Tensione ausiliaria 10V max 4mA Abilitazione al funzionamento del convertitore Range compreso tra g
6. 1 ENC A DT 11 ENE B 12 Y mur 13 GND DT 14 HALL 1 15 HALL 2 16 HALL 3 HV OND S LI M V HM wW MOA i T n mere oe 22 o_ _o__ 000000002000 0000000090 HALL CABLE POWER m SUPPLY Fuse CABLE MOTOR mimi iu MOTOR B RU S H LESS MOTOR CNC DRIVE MOTOR N oo 0o oo C Sbarra di massa Start point for earthing PE Tera di sistema System earth Nella figura sopra viene evidenziato il collegamento del convertitore in abbinamento ad un motore brushless Nell esempio il convertitore in feedback d encoder pi i sensori di hall L encoder con uscita line driver collegato direttamente al controllo Dal controllo partono i fili A B GND verso il convertitore segnali in modo comune Nell esempio l encoder viene alimentato dal CNC PLC mentre le celle di Hall viengono alimentate dal Drive V morsetto 12 E possibile alimentare anche l encoder con la tensione 5V presente sul convertitore V morsetto 12 verificando che l assorbimento di tale encoder non superi i 100mMA Il convertitore in grado di fornire max 130MA 100mA per l encoder pi 30MA per le celle di hall ATTENZIONE Alimentare sempre le celle di hall utilizzando l alimentazione 5V presente sul convertitore Nel caso si utilizzi un alimentazione 5V esterna aprire il punto di saldatura 11 Manuale di serviz
7. Per adattare la scheda agli altri motori modificare le resistenze come da tabella sottostante BLD10 base 10 20 A Tipo motore n di Rin Ohm Rip Ohm RA Ohm RCA Ohm BL012 240 3 5 7 24 820R 27K 4K7 68K BL018 240 5 10 24 1K5 47K 4K7 120K BLS022 240 7 14 24 3K9 120K 4K7 120K BL025 24E 7 14 24 3K9 120K 4K7 180K BL032 240 5 10 24136 1K5 47K 8K2 150K BL043 240 7114 24 36 3K9 120K 8K2 220K BLS043 240 7 14 24 36 3K9 120K 8K2 220K BLO70 480 48E 7 5 15 48 18K 470K Fornire in ingresso alla scheda 5 6 Vcc in pi rispetto alla tensione motore Legenda Rin resistenza di limitazione della corrente media Rip resistenza di limitazione della corrente istantanea RCA resistenza di calibrazione della compensazione della caduta dei giri RA resistenza di calibrazione del fondo scala Vedere in Appendice A pag 37 la decodifica dei valori delle resistenze secondo il metodo degli anelli colorati Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 2 3 Taratura rampa d accelerazione Il prodotto viene fornito standard con questa funzione non abilitata punto S3 aperto Per abilitare la rampa d accelerazione chiudere il punto di saldatura S3 ed inserire sullo zoccolo di personalizzazione la resistenza RACC come da tabella riportata NOTA Il prodotto viene fornito di serie con RACC montata del valore 4700hm 0 8sec di rampa Ramp
8. RKV sulla zona tarature Normalmente chiuso ON Se aperto OFF si deve inserire la resistenza GAIN Guadagno statico Valore standard 27ohm Normalmente aperto OFF Se chiuso ON all intervento della protezione IXT il led verde OK si spegne e l uscita FAULT pin2 si apre Normalmente aperto OFF Se chiuso ON si abilita il feedback in reazione d armatura inserire inoltre le resistenze RA e RCA Normalmente chiuso ON Se chiuso abilitata il feedback da encoder Inserire inoltre la resistenza RENC Questo punto aperto OFF per scelta altri feedback Normalmente aperto OFF Va chiuso se il drive settato in comando PWM DIR opzionale Normalmente chiuso ON Questo punto va aperto nel quando si collega il segnale di dinamo tachimetrica sul morsetto 10 del convertitore Normalmente chiuso ON Se aperto OFF l intervento del dispositivo allarme mancanza sonde di hall non disabilita il convertitore Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 2 1 Brushless con sensori di hall 24VDG 24VDC CABLE POWER SUPPLY muse MOTOR CABLE MOTOR BRU S H LESS MOTOR CNC DRIVE Z MOTOR W cD 00 00 On Sbarra di massa Start point for earthing HALL Ww i La T 00000 000020002020000000 Quadro elettrico Control cabinet 1 CURR 2 FAULT SUT 2 REQ 4 END 5 16 iaut 6 18V i8UT 7 START B VEL 9 VEL 18
9. convertitore durante le fasi di frenatura ha il led verde che lampeggia necessario aumentare il valore della capacit di filtro ad es passando da 10 000uF a 20 000uF Fusibili di protezione F1 e F2 AA Inserire sul primario e sul secondario del trasformatore i fusibili F1 e F2 Il fusibile F1 inserito sul primario protegge il trasformatore contro sovraccarichi in corrente causati sul secondario Tale fusibile di tipo ritardato fusibili possono essere sostituiti da interruttori magnetotermici di pari valore F1 A P VA trasfo V4 Il fusibile F2 inserito sul secondario protegge il trasformatore contro cortocircuiti a valle Tale fusibile di tipo ritardato Per ogni taglia motore inserire il fusibile come da tabella indicata FUSIBILE F2 TIPO MOTORE 12 BL0120 240 BL180 240 BLS022 240 BL025 24E BL032 240 BL043 240 BLS043 240 16 BL070 480 BL070 48E Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 8 Note sui collegamenti Collegamenti multipli Nel caso siano presenti pi convertitore sullo stesso alimentatore eseguire connessioni di tipo stellato vedi disegno riportato Collegare inoltre i convertitori all alimentazione usando il pi breve percorso possibile Nel caso la lunghezza del cavo superi i 2m attorcigliare tra di loro i fili positivo e negativo dell alimentazione di ogniconvertitore AN Questo non va bene Questo va bene
10. dal potenziometro la direzione dalla polarit del selettore Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 2 7 Ingresso analogico di velocit Riferimento di velocit in differenziale Tali analogiche VEL hanno resistenza in ingresso di 40Kohm in modo differenziale e accettano valori di tensione 10V max Il disegno riportato raffigura un applicazione che utilizza un riferimento di velocit differenziale proveniente da C N C o PLC DRIVE Riferimento di velocit in modo comune Tali analogiche VEL hanno resistenza in ingresso di 20Kohm in modo comune e accettano valori di tensione 10V max Il disegno riportato raffigura un applicazione che utilizza un riferimento di velocit inmodo comune proveniente da C N C o PLC DRIVE CNC Riferimento di velocit da potenziometro Il disegno riportato raffigura un applicazionedi pilotaggio del convertitore che utilizza un potenziometro esterno Usare un potenziometro con valore da 3 a 10Kohm Nell esempio inserito inoltre un deviatore per invertire l alimentazione del potenziometro e conseguentemente il senso di rotazione del motore Potenziometro di velocit Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 2 8 Ingresso analogico REQ Comando in corrente del convertitore Applicando una tensione proveniente da un C N C o PLC come da disegno sottoriportato si pu
11. secondo colori anelli 37 Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 1 Indicazioni di sicurezza Questi Drive sono da considerarsi e vengono venduti come prodotti finiti da installare solo da perso nale qualificato e in accordo con tutti i regolamenti di sicurezza locali Oltre a quanto inserito nel presente manuale osservare le norme vigenti antifortunistiche per la pre venzione dei rischi e degli infortuni L installatore deve applicare ed osservare le vigenti norme Disposizione antifortunistiche nazionali oppure BGV A2 IEC 364 e CENELEC HD 384 o DIN VDE0110 Note prima di dare tensione al drive Gli azionamenti sono in grado di produrre forze elevate e movimenti rapidi perci auspicabile una elevata attenzione nell utilizzo degli stessi in particolar modo nelle fasi di installazione e di sviluppo dell applicazione L azionamento deve essere installato in un quadro chiuso in modo che nessuna delle sue parti sia raggiungibile in presenza di tensione Si raccomanda vivamente di seguire le suddette raccomandazioni in modo di evitare utilizzi errati del driver che possono vanificare tutti i dispositivi di protezione previsti Simbologie utilizzate nel manuale Segnalazione pericolo Tale simbolo visualizza possibili rischi di vita o di lesione alle persone Chi installa i drive deve rispettare le norme di sicurezza previste Avviso presenza tension
12. 2 x 100 Arancio 3 3 x 1 000 Giallo 4 4 x 10 000 Verde 5 5 x 100 000 Blu 6 6 x 1 000 000 Viola 7 7 x 10 000 000 Grigio 8 8 Bianco 9 9 ORO 10 5 ARGENTO 100 10 NIENTE 25 Ad esempio la resistenza in foto Marrone 1 cifra delle decine Nero 0 cifra delle unit Rosso moltiplicatore x 100 Oro tolleranza 5 10 x 100 1K tolleranza 5
13. ENC A DT 11 ENG B 12 5V baum 12 GND DT 14 HALL 1 15 HALL 2 16 HALL 3 tHV GND LI Mi N HM WwW PE amp Tora di sistama System earth Il disegno evidenzia il collegamento al convertitore solo dei segnali provenienti dalle celle di Hall Tali segnali vengono usati dal convertitore per l elaborazione delle correnti e per la regolazione di velocit del motore Il campo di regolazione inferiore rispetto l uso dell Encoder Hall ma sufficentemente valido per molte applicazioni ATTENZIONE Alimentare sempre le celle di hall utilizzando l alimentazione 5V presente sul convertitore Nel caso si utilizzi un alimentazione esterna aprire il punto di saldatura S11 Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Brushless con feedback da sensori di hall Il convertitore BLD10 per questa configurazione deve avere i seguenti settaggiinterni PUNTI DI SALDATURA ZOCCOLO ATULIPANO 7 i F F e ZggagLLgRg2 Settaggio di default completo dei punti di saldatura per Reazione d armatura Motore BRUSHLESS Rampa esclusa Per il corretto dimensionamento della resistenza di fondo scala RA e RCA vedere il capitolo 2 2 Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 2 2 Valori di taratura per motori Intecno LA BLD10 di default tarata sul motore BL043240 Retroazione da armatura
14. KV il guadagno proporzionale integrale dell anello di velocit La sostituzione per entrambi CKV e RKV pu avvenire attraverso l apertura del punto S4 Disabilitazione dei valori standard di fabbrica 100Kohm 47nF Determina il guadagno statico del loop di velocit L inserimento di un nuovo valore pu avvenire tramite l apertura del Punto S5 Disabilitazione costante standard interna da 27 ohm Resistenza tramite la quale possibile inserire il valore di rampa di accelerazione del motore Capacit che forma assieme a RKV il guadagno proporzionale integrale dell anello di velocit La sostituzione per entrambi CKV e RKV pu avvenire attraverso l apertura del punto S4 Disabilitazione dei valori standard di fabbrica 100Kohm 47nF Inserendo una capacit si aumenta il fondo scala della costante derivativa rispetto al valore impostato di serie Settaggi interni Punti di saldatura Nota Per ogni feedback disponibile sono indicati nei vari capitoli i relativi settaggi vedi capitoli 2 10 11 PUNTI DI SALDATURA Normalmente aperto OFF Settaggio del convertitore per pilotaggio motori Brushless Normalmente chiuso ON Non toccare Normalmente aperto OFF Questo punto va chiuso per abilitare la funzione rampa di accelerazione Normalmente chiuso ON Tale punto connette le costanti standard presenti sul convertitore CKV 47nF RKV 100K ohm Se aperto OFF si devono inserire le nuove costanti dinamiche CKV
15. Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 AZIONAMENTO PER MOTORI BRUSHLESS DC BLD10 Manuale di Servizio INTECNO s r l via Caduti di Sabbiuno n 9 E 40011 Anzola Emilia BO Italy tel 051 19985350 fax 051 19985360 Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Conformit CE Compliance 89 336 EEC Electromagnetic EN 55011 Compatibility EN 550082 1 98 37 EC Safety of Machinery EN 60204 1 Compatibilit elettromagnetica il convertitore soddisfa il requisito per la categoria del secondo ambiente ambiente industriale Lo standard di riferimento adottato per la conformit relativa alla compatibilit elettromagnetica rias sunto nella norma CEI EN 61800 tutte le parti Difformit relativamente all installazione descritta nella seguente documentazione impongono all utentel esecuzione di nuove misurazioni per soddisfare i requisiti di legge Condizioni di accettabilit Gli azionamenti devono essere installati secondo i requisiti di montaggio segregazione e distanza previsti dall applicazione finale Il produttore dell impianto macchina tenuto a verificare se per la propria macchina impianto sono da applicare altre norme o direttive Tutte le informazioni e concetti inclusi in questo manuale d uso sono di propriet Intecno srl e sono fornite agli utilizzatori Il presente non pu essere copiato divulgato o duplicato interamente
16. Per ottenere delle ottime prestazioni dinamiche sul motore si consiglia l uso di encoder con almeno 2000 2048PPR Prestazione accettabili si ottengono comunque anche con l utilizzo di encoder da 500 512PPR settaggi e le tarature gi presentati nei rispettivi paragrafi abilitano la reazione encoder Nonostante l encoder sono sempre necessarie le celle di Hall collegate Vedere i capitoli 2 x per i settaggi punti di saldatura e i collegamenti corretti per ogni tipologia di motore a i 92 pga 35 88EGERPER2 Calcolo resistenza RENC Fondo scala velocit I convertitori vengono predisposti in fabbrica per tale reazione di velocit e con la resistenza di taratura di velocit RENC gi montata a bordo Taratura per velocit 3000RPM encoder 500PPR con 10V di riferimento di pilotaggio in ingresso VEL Nel caso si desideri variare tale resistenza RENC occorre aprire il convertitore e cambiarne il valore Per il calcolo consultare la formula seguente RENC 681 1000000 Fenc La resistenza RENC permette la taratura del fondo scala velocit a 10V di riferimento alla fre quenza desiderata Dove Fenc PPR RPM 60 Esempio N Imp encoder 1000 PPR Velocit motore 3000 RPM RENC 681 1000000 50000 13 62 kohm Si adotter una resistenza RENC con valore commerciale pi vicino 12K o 15Kohm da 1 4W preferibilmente con tolleranza 1 La resistenza RENC inserita determina il fondo scala di velo
17. a esclusa taratura standard VEL 3 3V MOTOR 500 RPM 300 RPM Esempio Rampainserita VEL MOTOR 500RPM Tacc Tdec 300 RPM Esempio Tabella Le tempistiche a destra riportate sono Resistenza ohm TEMPO secondi relative ad una variazione a scalino 27 Ohm 15 sul segnale di riferimento in ingresso 68 Ohm 5 VEL di 10V Esempio passando da 100 Ohm 3 16 0 a 10V oppure da 10 a OV 470 Ohm 08 1K Ohm 0 32 1 5K Ohm 0 26 3 3K Ohm 0 16 10K Ohm 0 086 Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 2 4 Collegamento con motori Intecno Seguire la segnalazione come da immagine Fili di potenza di maggior spessore Giallo grosso oppure blue fase motore U pinU Rosso grosso oppure marrone fase motore V pin V Nero grosso fase motore W pin W Fili di segnale pi sottili Rosso piccolo Vcc pin 12 Nero piccolo GND pin 13 Blue hall U pin 14 Verde hall V pin 15 Bianco hall W pin 16 MOTORE Fili piccoli HAII Rosso pin 12 Nero pin 13 Blue pin 14 Verde pin 15 Bianco pin 16 Fili grossi potenza Giallo pin U Rosso pin V Nero pin W Per il solo motore BL070480 BL07048E la colorazione dei cavi di potenza differisce mentre la colorazione dei cavi di segnale rimane la stessa degli altri motori MOTORE SOLO BL070480
18. amento del motore con entrambi i trimmer GAIN e DERIV al minimo della funzio ne trimmer ruotati completamente in senso antiorario CCW II segnale di velocit insta bile idem per il segnale di corrente del moto re Vedi grafico a lato ieS Pipa Save Print Key Ruotando in senso orario CW il trimmer GAIN di 4 5 giri il comportamento dinamico miglio Picture ra non eccedere con tale regolazione altrimentri il motore va in vibrazione Vedi gra fico a lato Save MM Pos 0 600ps Per migliorare ulteriormente il comportamento del motore e della meccanica ad esso collega to e smorzare del tutto la sovra oscillazione sul Picture segnale di velocit agire sul trimmer DERIV Print Key f i NE k ruotandolo in senso orario CW di 4 5 giri Vedi grafico a lato NOTE Le tarature dinamiche vanno eseguite con una velocit di riferimento in VEL di circa 1 oppure 2V Si pu utilizzare la tensione in uscita dal controllo CNC avendo l avverten Save za di escludere la correzione di spazio Oppure TT utilizzare un oscillatore esterno oppure una pic M Pos d due cola batteria da 1 5V Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 3 4 Brushless con encoder hall CNC Quadro elettrico Control cabinet 24VDC 24VDC 10V Analog Output 1 CURR AN2 J 2 FAULT leum a RER INI 4 BND CNC ENCODER mir 3 9 BV teu 6 9 8V leut 7 ETART E VEL 9 VEL
19. amite gli ingressi IN1 e IN2 quando settati possibile limitare la coppia del motore nei due rispettivi sensi di rotazione del motore CW e CCW Possono essere dunque usati come limiti di extracorsa destro e sinistro Chiedere ad Intecno srl come settare tali ingressi Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 3 1 Taratura offset di velocit Il convertitore viene fornito con la taratura di zero velocit gi eseguita Ritoccare dove necessario con il trimmer Offset per correggere eventuali offset di sistema Si compensa circa 200mV sul riferimento d ingresso VEL Con il riferimento d ingresso a zero ruotare il trimmer fino ad arrestare il motore Questa taratura agisce con qualsiasi tipo di retroazione di velocit adottato SPEED OFFSET GAIN DERIV IZ Trimmer di regolazione Il convertitore dotato di 4 trimmer con il seguente significato Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 FUNZIONI SPEED Taratura fine di velocit Ruotando con rotazione oraria cw oppure antioraria ccw si ha un aumento diminuzione della velocit con range 25 OFFSET Regolazione dell offset Permette il bilanciamento a zero velocit del motore Agire in senso orario oppure antiorario Correzione max del riferimento 250mV GAIN Guadagno proporzionale integrale Questa tarat
20. cit motore Per una taratura corretta e fine agire sul trimmer multigiro SPEED situato sul frontale Ritoccando tale trimmer in senso orario CW si aumenta la velocit agendo in sendo antiorario CCW la velocit diminuisce Tale taratura va eseguita chiaramente con il motore funzionante Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 4 1 Indicazioni luminose e protezioni Le protezioni sono tutte visualizzate dal led sul frontale del convertitore Inoltre dotato di una serie di protezioni atte a salvaguardare in caso di malfunzionamento sia il convertitore che il motore collegato FUNZIONI OK Normalmente acceso in presenza dell alimentazione del convertitore Segnala il corretto funzionamento di tutte le funzioni Si spegne in caso di qualsiasi anomalia VERDE eccetto l intervento della protezione IxT Normalmente spento IxT Indica in caso di accensione il superamento del limite di taratura della corrente ROSSO nominale del motore Quando la corrente assorbita ritorna sotto il valore nominale pre impostato tale allarme si auto ripristina ed il led si spegne da solo Normalmente spento Si accende quando il radiatore raggiunge la temperatura di 75 C L intervento provoca il blocco del convertitore e la memorizzazione dell allarme Aspettare che il radiatore si raffreddi poi spegnere e riaccendere ilconvertitore PTC ROSSO
21. comandare il convertitore in coppia DRIVE CNC Applicando un segnale max di 10 V in REQ il convertitore fornir corrispondentemente la corrente di picco positiva o negativa La formula per determinare il valore di Ving da applicare in TPRC per ottenere la corrente richiesta la seguente V TPRC 10 corrente richiesta corrente pk Drive Esempio Drive Taglia 10 20A corrente richiesta 8A V TPRC 10 8 20 4V NOTE Per ottenere una corrente di 8A bisogna applicare una tensione di 4V in REQ per ottenere una corrente di 8A si applicher una tensione di 4V Pilotando il convertitore in richiesta di corrente lo stadio di velocit PI interno si esclude automatica mente Non applicare tensioni superiori di 10Vcc sull ingresso REQ Limitazione della corrente erogata Connettendo tra REQ e GND un carico resistivo es un potenziometro o resistenza come da disegno sottoriportato consente di ottenere la limitazione della corrente erogata dal convertitore Pot Or resistor Potenziometro consigliato 500K 1M Ohm Collegare tra il morsetto REQ ed il morsetto GND una resistenza da 1 4W oppure 1 8W Nella figura usato un potenziometro collegato a reostato Con resistenza esterna tendente verso lo zero Ohm la corrente erogata tende a zero Aumentando il valore ohmico di tale resistenza il valore della corrente erogata aumenta Con di 47Kohm si limita la corrente al 50 sulla Max di taglia Il lo
22. di Hall encoder Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 3 Caratteristiche Tipo Tensione di Tensione Corrente Corrente di alimentazione nominale nominale A picco A Vdc Vdc BLD10 20 84 65 10 20 Tensione minima e massima La corrente di picco ha durata 2sec Caratteristiche tecniche principali FUNZIONE VALORE Tensione d uscita massima Valimentazione 0 9 Frequenza PWM 20Khz Temperatura operativa 0 40 C Temperatura di stoccaggio 10 70 C Deriva termica circuiti analogici 0 5UV C Ingressi analogici VEL 10Vdc max impedenza 20Kohm cad Monitor di corrente CURR 8Vdc Corrente di picco Monitor di velocit TP 1 8Vdc massima velocit Alimentazione d uscita V 5Vdc max 130 MA Alimentazioni ausiliarie 10V 10Vdce max AMA Frequenza massima encoder 250Khz Livelli logici gt 2 8 24V min max Uscita FAULT NPN max 50mA Segnale abilitazione START 9V 30Vdc min max Banda passante stadio corrente 2KHz Banda passante anello di velocit 150Hz Induttanza minima armatura motore 400uH BLD10 Peso 0 35 kg BLD10 Altitudine Fino a 1000m senza restrizioni Da 1000a 2000m declassamento del 1 5 100m Manua
23. e Simbolo che avvisa l utilizzatore della presenza di tensioni pericolose o residue Atten zione NON operare sul convertitore con l alimentazione collegata Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 2 Modalita e feedback Questo convertitore un azionamento adatto al pilotaggio di motori BRUSHLESS Il controllo bidirezionale a quattro quadranti Lo stadio di potenza a Power Mosfet pilotato in PWM con una frequenza di 20KHZ di modulazione Modalit operative CONTROLLO DI CARATTERISTICHE FORNITE Il motore controllato da un riferimento esile analogico differenziale o di modo comune di DI SERIE ANALOGICO velocit in ingresso tra i morsetti VEL Il motore controllato con un riferimento analogico di coppia Questa regolazione O DI consente di pilotare il convertitore in torque DI SERIE mode attraverso l ngresso analogico in modo comune REQ CARATTERISTICHE FORNITE Ingresso per l abilitazione del convertitore INGRESSO START COLE OO I DI SERIE USCITA FAULT Uscita logica allarmi drive Open C DI SERIE 2 USCITE 1 uscita monitor di corrente CURR range ANALOGICHE a SSOR D ERE 1 uscita di velocit 8V su test point TEST INDICAZIONI 5 Led permettono di visualizzare lo stato del DI SERIE LUMINOSE convertitore Feedback divelocit Vengono evidenziate le retroazioni di velocit disponibili e Motori Brushless con celle di Hall e Motori Brushless con celle
24. entazione Quindi dimensionare il valore VDC usando la formula sotto indicata VDC Vdc motore 0 85 dove Vdc motore la somma della FCEM la caduta R I dovuta alla resistenza interna del motore stesso Vdc motore E Ri In Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 la FCEM detta anche E se non dichiarata nominalmente pu essere calcolata con la seguente formula E Ke N 1000 Esempio Motore con i seguenti dati In 5 A Ri 1 Ohm E 48 V alla velocit nominale 3000 RPM Vdc motore 48 1 5 53V VDC 53 0 85 63V 63V la tensione VDC minima da applicare al convertitore tra i morsetti HV e GND POWER affinch il motore possa ruotare alla velocit e carico nominali Si consiglia per questo motore l utiliz zo di un convertitore taglia 4 8A oppure 7 14A modello 65 Il secondario del trasformatore dovr conseguentemente avere una tensione V2 63 1 41 45Vac Note sulle unit di misura In Inominale del motore A Ri Resistenza avvolgimenti Ohm Fase Fase Ke Costante di tensione V KRPM N V elocit massima RPM Capacit di filtro C Si consiglia l utilizzo delle capacit di filtro con le seguenti caratteristiche 100VDC Sono consigliabili capacit con valore da 4700uF fino a 7 A a 10 000uF oltre 7 A La capacit oltre l effetto di filtro aiuta a recuperare l energia durante le fasi di frenatura del motore Se il
25. feribile su tali punti inserire resistenze con formato da 1 4W Inoltre sono presenti 11 punti di saldatura attraverso i quali possibile abilitare o disabilitare funzioni o parti del convertitore Il convertitore in configurazione standard feedback sensori di hall fornito con i seguenti Punti di saldatura chiusi ON r gt AEO HIG E Ure ue POERIRERERE C CDER CKV RACC RGAIN RKV RIP RIN RCA RENC C RDT D Nota Nelle varie configurazioni d utilizzo del convertitore Brushless vedere i capitoli successivi sono evedenziate le aperture e le chiusure ON dei punti di saldatura ed i componenti da inserire sullo zoccolo a tulipano Nella pagina di sinistra per ogni feedback di velocit prescelto viene raffigurato un collegamento tipico con le note di cablaggio delconvertitore Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Tarature su zoccolo a tulipano RDT RENC RA RCA RIN RIP RKV GAIN RACC CKV CDER FUNZIONI Non utilizzato Resistenza per la taratura fondo scala in reazione da Encoder Resistenza per la taratura fondo scala in reazione d armatura Resistenza di compensazione caduta Ri interna del motore Resistenza di limitazione al valore di corrente nominale delmotore Resistenza di limitazione al valore di corrente di picco delmotore Capacit che forma assieme a R
26. io azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Brushless con feedback da encoder hall Il convertitore BLD10 per questa configurazione deve avere i seguenti settaggiinterni PUNTI DI SALDATURA ZOCCOLO ATULIPANO 05 A vo TILQALRBLER2 Settaggio completo dei punti di saldatura o dip switch per Reazione da encoder Motore BRUSHLESS Rampa esclusa Costanti dinamiche standard Per il corretto dimensionamento della resistenza di fondo scala RENC vedere il capitolo 3 1 Nota Sullo zoccolo a tulipano non vengono qui con siderati gli altri componenti inseribili che dederminano altre tarature ad es taratura corrente nominale ecc La resistenza RENC inserita determina il fondo scala di velocit del motore Per una taratura corretta e fine agire sul trimmer multigiro SPEED situate sul frontale Ritoccando tale trimmer in senso orario si aumenta la velocit e viceversa in senso antiorario Tale taratura va eseguita col motore funzionante Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 3 5 Taratura con feedback da encoder Questa retroazione di velocit permette la regolazione della velocit del motore usando il segnale proveniente da un encoder incrementale a due canali A e B segnali provenienti dall encoder vengo no letti in modo comune Il valore logico di tali ingressi deve essere compreso nel range gt 2 8 24V Minimo e massimo
27. iodicamente i filtri per non vanificare la circolazione d aria interna Note durante il montaggio Attenzione durante la fase di cablaggio del convertitore entro in quadro fare attenzione che non entrino reofori di rame o truccioli di ferro attraverso le feritoie Prima di eseguire il lavoro coprire le feritoie con un pezzo di nastro carta Naturalmente terminato il lavoro tale nastro va rimosso Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 6 Ventilazione Garantire all interno dell armadio elettrico una temperatura compresa tra 0 C e 40 C max con umidit dal 10 al 95 in assenza di condensazione secondo ambiente o migliore Posizione di montaggio NO Nel caso sia necessario montare il converti tore orizzontalmente togliere il coperchio 2lelelo LITTA Qualora poi si voglia aggiungere anche la ventilazione forzata mettere la ventola sotto la scheda Radiatore standard ventilazione forzata sotto il convertitore temperatura operativa 0 40 C Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 7 Come dimensionare l alimentatore Di norma l alimentatore composto da un trasformatore da un ponte di raddrizzamento ed una capacit di filtro In alternativa l alimentatore pu essere anche di tipo switching in questo caso consultare Intecno srl per l oppo
28. le di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 4 Vista prodotto Serigrafia prodotto 1 2 Viti di chiusura 3 Coperchio prodotto 4 Punti di saldatura 5 Zoccoloa tulipano per tarature 6 N 4 Trimmer rotativi multigiro 7 Indicazioni luminose Leds 8 Testpoint TEST 9 Morsettiera M1 segnali 16Vie MC1 5 16 ST 3 81 IN DOTAZIONE 10 Morsettiera POWER 5Vie GMST2 5 5 G 5 08 IN DOTAZIONE L immagine non riproduce fedelmente il prodotto ha scopo indicativo e di mappatura delle parti Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 5 Condizioni ambientali Canalina Garantire circola zione d aria interna al quadro za Canalina Quote in mm Lamiera zincata conduttiva Seguire le indicazioni riportate nel posizionamento del convertitore entro il quadro elettrico Il convertitore deve essere fissato sul quadro montandolo verticalmente Nel caso si volesse mon tarlo orizzontalmente togliere ilcoperchio Garantire all interno dell armadio elettrico una temperatura compresa tra 0 C e 40 C max con umidit dal 10 al 95 in assenza di condensazione secondo ambiente o migliore Vedi capitolo Ventilazione Il quadro elettrico deve avere prese d aria opportunamente filtrate Sostituire per
29. legamento 1 Collegare alla barra di massa il morsetto di terra dei telaio del PLC CNC il ritorno GND del Controllo CNC lo OV return dell alimentatore esterno 24VDC eventualmente utilizzato lo CHASSIS di ogni convertitore utilizzando una delle viti a croce 3x6mm del coperchio il morsetto GND 4 di ogni convertitore DRIVE 2 Collegare la barra di massa al fondo zincato del quadro utilizzando una vite quindi collegare tale vite al punto di terra dell impianto 3 Collegare a terra la parte metallica del motore MOTOR Gy Tale simbolo indica che bisogna provvedere ad un collegamento conduttivo il pi ampio possibile con lo chassis o con il radiatore o con la piastra di montaggio nel quadro elettrico D Indica il collegamento diretto con la barra di massa del quadro e quindi con il punto di terra Z dell impianto Cavi alimentazione e motore secondo norma EN 60204 se si prolungano i cavi gi presenti sui motori Intecno SEZIONE CONDUTTORI TIPO MOTORE BL012 240 BL018 240 BLS022 240 BL025 24E BL032 240 1 5mm 15AWG BL043 240 BLS043 240 2 5mm2 13 14AWG BL070 480 BL070 48E Cavi segnale di controllo secondo norma EN 60204 SEZIONE CONDUTTORI 0 5mm 20AWG Cavi segnali encoder secondo norma EN 60204 SEZIONE CONDUTTORI 0 25 0 35mm2 22 24AWG Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 10 Dimensioni d ingombro
30. o in parte per nessuno scopo non autorizzato dal produttore I dati contenuti nel presente manuale possono essere modificati senza preavviso Versione 01 15 stampato in Italia Gennaio 2015 Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 Indice Capitolo 1 1 1 Indicazioni di sicurezza 4 1 2 Modalit e feedback 5 1 3 Caratteristiche 6 1 4 Vista prodotto 7 1 5 Condizioni ambientali 8 1 6 Ventilazione 9 1 7 Come dimensionare l alimentatore 10 1 8 Note sui collegamenti 12 1 9 Collegamento a terra e a massa 13 1 10 Dimensioni di ingombro 14 1 11 Descrizione morsetti 15 1 12 Tarature interne 1 Capitolo 2 2 1 Brushless con sensori di Hall 19 2 2 Valori di taratura per motori Intecno 21 2 3 Taratura rampa di accelerazione 22 2 4 Collegamento con motori Intenco 23 2 5 Inversione di Direzione HW 24 2 6 Schema di commando semplificato 24 2 7 Ingresso analogico di velocit 26 2 8 Ingresso analogico REQ 27 2 9 Ingresso Start 28 2 10 Uscita segnale di corrente 28 Capitolo 3 3 1 Taratura offset di velocit 29 3 2 Trimmer di regolazione 30 3 3 Regolazioni dinamiche 31 3 4 Brushless con encoder hall 32 3 5 Taratura con feedback da encoder 33 Capitolo 4 4 1 Indicazioni luminose e protezioni 35 4 2 Ricerca guasti 36 Appndice A Decodifica valori resistenze
31. op di velocit del motore rimane attivo Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 2 9 Ingresso Start Il convertitore viene fornito standard con questa configurazione Abilitazione del convertitore con logica positiva Ingresso logico min 9V Max 30Vdc DRIVE CNC Ingresso START non collegato Non Abilitato Ingresso START da 9V a 24V Abilitato E possibile abilitare il convertitore collegando l ingresso START all uscita 10V morsetto 5 2 10 Uscita segnale di corrente Uscita analogica CURR morsetto1l Su questo morsetto disponibile un uscita analogica con escursione OV 8V Il valore di 8V corri sponde alla massima corrente erogata dal convertitore Se ad esempio abbiamo una taglia 7 14A 8V corrispondono a 14A circolanti sul motore Il segnale pu essere positivo oppure negativo a seconda del senso di rotazione del motore Impedenza d uscita 10Kohm Considerare tale impedenza interna nel caso siano collegati partitori resistivi esterni Nel caso siano collegati multimetri digitali oppure oscilloscopi l impedenza d uscita interna non alterer la misura effettuata Drive Multimeter Nota Di serie il prodotto settato per il segnale CURR sul morsetto 1 lettura della corrente circolante sul motore e per l ingresso REQ sul morsetto 3 Se questi segnali non sono usati si possono usare tali morsetti per altre due funzioni di comando denominate IN1 e IN2 Tr
32. ore andato a fine corsa meccanico ed sotto sforzo oppure la resistenza RIN inserita sullo zoccolo a tulipano di valore troppo basso Si accende il led rosso PTC Temperatura ambiente troppo elevata oppure il convertitore non ha una circolazione d aria minima di raffreddamento oppure ventilazione mancante dove previsto dalla taglia del convertitore Accendendo il convertitore o all abilitazione con START si accende il led H ALL Manca uno o pi segnali di Hall oppure manca l alimentazione delle celle di Hall Con il led verde acceso il motore non parte quando si abilita con START il convertitore Verificare la presenza del segnale di abilitazione START Verificare inoltre la presenza del segnale di velocit tra i morsetti VEL Alimentando il convertitore non si accende il led verde OK Misurare la tensione tra HV e GND Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 APPENDICE A DECODIFICA VALORI RESISTENZE SECONDO COLORAZIONE ANELLI Le resistenze adottate per le tarature sono a 4 anelli come da foto Per la decodifica del valore ohmico seguire la seguente tabella Primo anello cifra delle decine Secondo anello cifra delle unit Terzo anello moltiplicatore Quarto anello tolleranza COLORE 1 ANELLO 2 ANELLO 3 ANELLO 4 ANELLO Nero 0 x1 Marrone 1 1 x10 Rosso 2
33. rtuno dimensionamento Trasformatore AC T TRANSFORMER A SR FI i ni gt HV DC gt GND La tensione del primario del trasformatore V1 chiaramente in funzione della tensione di linea d ingresso disponibile La tensione d uscita V2 invece va calcolata in base alla velocit massima che si vuole ottenere dal motore Per calcolare la tensione VDC in continua applicare la seguente formula VDC V2 1 41 Esempio se utilizziamo un trasformatore con tensione in uscita del secondario V2 di 45Vac si ottiene una tensione VDC pari a45 1 41 63 45VDC FARE ATTENZIONE L azionamento ha lo zero GND di regolazione in unione con lo zero GND d alimentazione pertanto evitare i seguenti collegamenti Non collegare a massa oppure a zero GND nessun punto del trasformatore Usare solo trasformatori Non usare auto trasformatori Calcolo della potenza del trasformatore T La potenza nominale del trasformatore si calcola sommando le potenze assorbite da ogni motore collegato P VA Pn1 Pn2 Pn Motore N Cn 9 55 Dove Pn Motore potenza nominale ciascun motore in W N velocit max del motore in RPM Cn coppia nominale del motore in Nm Se la potenza nominale del trasformatore calcolata risulta superiore a 6KVA contattare Intecno srl Calcolo della tensione dell alimentatore Il motore collegato al convertitore potr raggiungere la velocit nominale se la tensione dello stesso inferiore alla tensione VDC d alim
34. t 9V e lt 1 5V 7 START IN 30Vde max 8 VEL IN Ingresso riferimento velocit differenziale positivo 9 VEL IN Ingresso riferimento velocit differenziale negativo Ingresso canale A encoder il segnale pu provenire da encoder alimentati 10 ENC A da 5V a 24 Livello logico alto gt 2 8Vmin 24Vmax livello logico basso lt 1 5V Ingresso canale B encoder il segnale pu provenire da encoder alimentati 11 ENC B IN da 5V a 24V Livello logico alto gt 2 8V min 24Vmax livello logico basso 12 V OUT Tensione ausiliaria 5V max 130MA PONE d ingresso d alimentazione Zero comune segnali del convertitore Corrisponde al negativo GND 14 HALL 1 IN resistenza di pull up 1Kohm a 5V 16 HALL 3 IN esterna aprire il punto di saldatura S11 OFF Ingressi celle di HALL provenienti dal motore Ogni ingresso ha una Livello logico alto minimo gt 3 2V livello logico basso lt 1 5V 15 HALL 2 IN Alimentare le celle di Hall del motore utilizzando sempre l alimentazione ausiliaria V del drive Morsetto 12 Nel caso si utilizzi un alimentazione Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 1 12 Tarature interne Le tarature sono localizzate all interno del convertitore E necessario per accedere togliere il co perchio del prodotto Vedi figura Tutte le tarature sono disposte nei pins a tulipano E pre
35. ura consente di migliorare il comportamento dinamico del motore Agendo in senso orario CW si migliora la prontezza e risposta del motore Non eccedere altrimenti il motore comincia a vibrare DERIV Regolazione derivativa Agendo in senso orario CW possibile smorzare eventuali oscillazioni del motore dovute ad un momento d inerzia elevato delcarico Nel capitolo 3 3 spiegato come tarare dinamicamente il motore agendo sui 2 trimmer GAIN e DERIV Manuale di servizio azionamento per motori brushless DC modello BLD10 Versione 02 15 3 3 Regolazioni dinamiche trimmer multigiro GAIN e DERIV permettono di tarare dinamicamente il motore e la relativa mec canica ad esso collegato Tali timmer hanno un escursione completa dal minimo al massimo con 15 giri di rotazione degli stessi Nei grafici evidenziati la traccia 1 gialla il segnale di velocit disponibile nel punto TEST La traccia 2 blu evidenzia invece il segnale di corrente prelevato sul morsetto 1 della morsettiera a passo 3 81 segnali sono riferiti ad uno step a scalino sull ingresso del segnale di riferimento velocit di circa 2V Tali segnali possono essere visualizzati connettendo due sonde di un oscilloscopio in tali punti Lo zero segnale 0S calza delle sonde pu essere collegato tramite un filo sul pin 4 della morsettiera di segnale a passo 3 81 Segnale di velocit 2 Print Ke Segnale di corrente Picture Comport
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