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Benutzerhandbuch PZ138D - Physik Instrumente (PI)

1. A Kabelschirm Aktorseite Kabelschirm Steckerseite Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 23 Der P 0xx ist entladen S 47 und kurzgeschlossen S 49 Die Elektronik ist ausgeschaltet Werkzeug und Zubeh r Geeigneter Anschlussstecker LEMO FFA 0S 303 CLA auf Anfrage erh ltlich Geschirmtes zweiadriges Kabel nicht im Lieferumfang Geeigneter L tkolben Geeignetes L tzinn Geeignete Kabelwerkzeuge P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 35 5 Installation PI Temperatursensor an Elektronik anschlieBen 1 Wenn notwendig k rzen Sie die Adern und den Kabelschirm des Anschlusskabels auf die jeweils erforderliche L nge Verl ten Sie den LEMO Stecker mit den Adern des Anschlusskabels wie im Anschlussschema abgebildet Verbinden Sie den Kabelschirm auf der Steckerseite B mit dem Steckergeh use Verl ten Sie die Anschlusslitzen des Temperatursensors mit den Adern des Anschlusskabels wie im Anschlussschema abgebildet Die Polung der Anschlusslitzen des Temperatursensors ist nicht relevant Verbinden Sie den Kabelschirm auf der Aktorseite A mit dem Aktorgeh use und isolieren Sie ihn Wenn kein Aktorgeh use vorhanden ist schneiden Sie den Schirm auf der Aktorseite ab und isolieren ihn Verbinden Sie den Anschlussstecker des Temperatursensors mit dem entsprechenden Anschluss der Elektronik 36 Version 1 2 0 PZ138D P 0xx Piezo
2. Aufz hlung Querverweis auf Seite 5 Bedienelement Beschriftung auf dem Produkt Beispiel Buchse der RS 232 Schnittstelle PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 1 ber dieses Dokument 1 4 Abbildungen Zugunsten eines besseren Verst ndnisses k nnen Farbgebung Gr enverh ltnisse und Detaillierungsgrad in Illustrationen von den tats chlichen Gegebenheiten abweichen Auch fotografische Abbildungen k nnen abweichen und stellen keine zugesicherten Eigenschaften dar 1 5 Mitgeltende Dokumente Alle in dieser Dokumentation erw hnten Ger te und Programme von PI sind in separaten Handb chern beschrieben Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 4 bereit Pomme E 462 0E1 HVPZT Piezoverstarker Modul 10 bis PZ210E User Manual 1000 V OEM Version E 464 00 HVPZT Piezoverst rker 3 Kan le PZ176D Benutzerhandbuch E 481 00 Hochleistungs Piezoverst rker Controller PZ170E User Manual E 482 00 PICA Hochleistungs Piezoverst rker PZ236E User Manual Controller E 500 Modularer Piezocontroller PZ62E User Manual P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 3 1 Uber dieses Dokument pP I 1 6 Handb cher herunterladen INFORMATION Wenn ein Handbuch fehlt oder Probleme beim Herunterladen auftreten gt Wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 55 INFORMATION F r einige Produkte z B Hexapodsysteme und Elektroniken die mit ein
3. Sicherheitsma nahmen wird vorausgesetzt Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 4 bereit 1 2 G ltigkeit f r Sonderprodukte Dieses Benutzerhandbuch gilt auch f r Sonderprodukte der Produktlinien PICA Stack PICA Power und PICA Thru sofern in deren Begleitdokumentation nichts anderes angegeben ist Die Produktlinie ist auf dem Lieferschein des Sonderprodukts angegeben Die Eigenschaften von Sonderprodukten k nnen von den Angaben in diesem Handbuch abweichen P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 1 1 Uber dieses Dokument PI 1 3 Symbole und Kennzeichnungen In diesem Benutzerhandbuch werden folgende Symbole und Kennzeichnungen verwendet GEFAHR A Unmittelbar drohende Gefahr Bei Nichtbeachtung drohen Tod oder schwerste Verletzungen gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden AN Gef hrliche Situation Bei Nichtbeachtung drohen leichte Verletzungen gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden HINWEIS Gef hrliche Situation Bei Nichtbeachtung drohen Sachsch den gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden INFORMATION Informationen zur leichteren Handhabung Tricks Tipps etc Symbol Kennzeichnung 1 2 gt S 5 RS 232 2 Version 1 2 0 Bedeutung Handlung mit mehreren Schritten deren Reihenfolge eingehalten werden muss Handlung mit einem Schritt oder mehreren Schritten deren Reihenfolge nicht relevant ist
4. Steckergeh use Machen Sie die Anschlusslitzen des P 0xx zug nglich Wenn der P Oxx kurzgeschlossen ist trennen Sie die kurzgeschlossenen Anschlusslitzen des P 0xx Wenn eine Kurzschlussklemme S 17 oder ein Entladewiderstand angeschlossen ist entfernen Sie dieses Bauteil von den Anschlusslitzen Verl ten Sie die Anschlusslitzen des P Oxx mit den Adern des Anschlusskabels wie im Anschlussschema abgebildet a L ten Sie die rote Anschlusslitze des P Oxx an die mit dem weiblichen Kontakt des LEMO Steckers verbundene Ader des Anschlusskabels an b L ten Sie die schwarze Anschlusslitze des P Oxx an die mit dem m nnlichen Kontakt des LEMO Steckers verbundene Ader des Anschlusskabels an c Isolieren Sie die gel teten Kabelverbindungen auf geeignete Weise Verbinden Sie den Kabelschirm auf der Aktorseite A mit dem Aktorgeh use und isolieren Sie ihn Wenn kein Aktorgeh use vorhanden ist schneiden Sie den Schirm auf der Aktorseite ab und isolieren ihn Verbinden Sie den Anschlussstecker des P Oxx mit dem entsprechenden Anschluss der Elektronik PZ138D Version 1 2 0 33 5 Installation pP I P Oxx an Elektronik anschlie en mit Anschlusskabel P 202 xx 1 Machen Sie die Anschlusslitzen des P Oxx zug nglich Wenn der P Oxx kurzgeschlossen ist trennen Sie die kurzgeschlossenen Anschlusslitzen des P Oxx Wenn eine Kurzschlussklemme S 17 oder ein Entladewiderstand angeschlossen ist entfernen Sie
5. WWW PICERAMIC DE 3 Produktbeschreibung 3 Produktbeschreibung In diesem Kapitel Modellubersicht ox eessen ee 11 Neie 15 Gleef Viet ll DEE 16 Lieferumfang u el a ie 17 Geeignete Elektronik tiina nnana aaa aaa aaa ai aa aaa a aaa aE 17 Optional6s Zubeh r u ee aae Tea ven 18 Technische Ausstattung EE 19 3 1 Modell bersicht PICA Stack Piezoaktoren Wat epes OOO P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 11 3 Produktbeschreibung P I Modal epes 7 12 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 3 Produktbeschreibung PICA Power Piezoaktoren east eng OOOO E P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 13 3 Produktbeschreibung P I PICA Thru Ringaktoren Beschreibung PICA Thru Piezoaktor 5 um Stellweg OD 10 mm x ID 5 mm x L 7 mm PICA Thru Piezoaktor 15 um Stellweg OD 10 mm x ID 5 mm x L 15 mm PICA Thru Piezoaktor 30 um Stellweg OD 10 mm x ID 5 mm x L27 mm PICA Thru Piezoaktor 60 um Stellweg OD 10 mm x ID 5 mm x L 54 mm PICA Thru Piezoaktor 5 um Stellweg OD 16 mm x ID 8 mm x L 7mm PICA Thru Piezoaktor 15 um Stellweg OD 16 mm x ID 8 mm x L 15mm PICA Thru Piezoaktor 30 um Stellweg OD 16 mm x ID 8 mm x L 27 mm PICA Thru Piezoaktor 60 um Stellweg OD 16 mm x ID 8 mm x L52 mm PICA Thru Piezoaktor 15 um Stellweg OD 25 mm x ID 16 mm x L 16 mm PICA Thru Piezoaktor 30 um Stellweg OD 25 mm x ID 16 mm x L27 mm PICA Thru Piezoaktor 60 um Stellweg OD 25 m
6. 00 O V bis 1000 V__ 21 kHz 60 Version 1 2 0 PZ138D P 0xx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 10 Technische Daten Piezoaktor Maximaler Maximale Betriebsfrequenz ohne Last Maximale Leistungs Betriebs A B aufnahme spannungs bereich ohne mit mit Ber cksichtigung Ber cksichtigung Ber cksichtigung thermischer thermischer thermischer Aspekte Aspekte Aspekte OV bis 1000 V_ O V bis 1000 V 8 kHz 2 kHz 8 kHz P 025 40 0 V bis 1000 V 5 kHz P 025 80 0 V bis 1000 V 8 kHz P 025 90 0 V bis 1000 V 1 2 kHz 1 2 kHz 12 kHz 3 2 kHz 5 3 kHz 3 2 kHz 12 kHz 6 2 kHz 17 KHz 1 2 kHz 5 8 kHz 3 2 kHz 1 2 kHz P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 61 10 Technische Daten Piezoaktor Maximaler Betriebs spannungs bereich OV bis 1000V 0 V bis 1000 V P 056 40P 0 V bis 1000 V P 045 90P 0 V bis 1000 V P 056 20P 0 V bis 1000 V 62 Version 1 2 0 PI Maximale Betriebsfrequenz ohne Last Maximale Leistungs A B aufnahme ohne mit mit Ber cksichtigung Ber cksichtigung Ber cksichtigung thermischer thermischer thermischer Aspekte Aspekte gt 1 7 kHz 5Hz 02 W 2 kHz 49 W 3kHz kHz 35 W 2 kHz 97W 3kHz kHz 3 5 kHz 24 kHz 6 5 kHz 8 Hz 9W SEREEEEEREEEEREGERRERE g s 5s z5 55559 sss PZ138D P 0xx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 10 Technische Daten 10 1 3 Druck Zugbelastbarkeit und Vorspannung Piezokeramik h
7. 482 von PI hat Temperatursensor PT 1000 ausgestattet ist wegen Uberhitzung werten die Elektroniken E 481 und E 482 des Piezoaktors den das Signal des Temperatursensors aus Spannungsausgang 1 Schalten Sie die Elektronik aus deaktiviert 2 Warten Sie einige Minuten bis sich der Piezoaktor ausreichend abgek hlt hat 3 Schalten Sie die Elektronik wieder ein Vorbeugende Ma nahmen gt Verringern Sie Betriebsspannung Betriebsfrequenz und oder Betriebsdauer gt K hlen Sie den Piezoaktor Elektronik E 481 oder Wenn der Piezoaktor mit einem E 482 von Pl hat den Temperatursensor PT 1000 ausgestattet ist Spannungsausgang gt Schlie en Sie den Temperatursensor deaktiviert weil kein PT 1000 an die Elektronik an S 35 Temperatursensor Wenn kein Temperatursensor vorhanden ist angeschlossen ist gt Schlie en Sie den mit der Elektronik mitgelieferten Blindstecker an die Temperatursensorbuchse der Elektronik an um den Spannungsausgang der Elektronik zu aktivieren Piezoaktor ist wegen Wenden Sie sich an unseren berhitzung oder Kundendienst S 55 Verpolung depolarisiert P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 53 8 Storungsbehebung P I St rung M gliche Ursachen Behebung Piezoaktor Verpolung des gt Wenden Sie sich an unseren zieht sich bei Piezoaktors Kundendienst S 55 steigender Spannung zusammen Wenn die St rung Ihres Systems nicht in der Tabelle angef hrt ist oder wenn sie
8. E 482 00 PICA Hochleistungs Piezoverst rker Controller mit Energier ckgewinnung 1050 V 6 A 19 P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 17 3 Produktbeschreibung P I Artikelnummer Beschreibung E 500 Modularer Piezoverst rker Konfigurationsbeispiel Hochvolt Piezoverst rker f r PICA HVPZT 3 Kan le mit Rechnerschnittstelle und Display bestehend aus 1 x E 500 00 19 Chassis f r modulares Piezocontrollersystem 1 bis 3 Kan le 3 x E 508 00 HVPZT Piezoverstarkermodul 3 bis 1100 V 1 Kanal 1 x E 517 i3 Schnittstellen Displaymodul 24 Bit D A TCP IP USB RS 232 IEEE488 3 Kan le gt Wenden Sie sich bei Bestellungen an den Kundendienst S 55 gt Berechnen Sie vor der Auswahl einer Elektronik den Strombedarf der Anwendung S 46 3 6 Optionales Zubeh r Das Kabel P 202 xx dient zum Anschluss des P Oxx an eine Elektronik P 202 13 PICA HVPZT Kabel LEMO offenes Ende 3 m P 202 15 PICA HVPZT Kabel LEMO offenes Ende 5 m Stecker LEMO FGG 0B 701 CJA 1173 Kabel PUR Kabel 2 adrig geschirmt gt Wenden Sie sich bei Bestellungen an den Kundendienst S 55 18 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 3 Produktbeschreibung 3 7 Technische Ausstattung PICA Piezoaktoren P 0xx sind PICA Hochlast Piezoaktoren f r statische und dynamische Anwendungen Sie bieten eine Ansprechzeit im Mikrosekunden Bereich und Sub Nanometer Aufl sung Die PICA
9. Hochlast Piezoaktoren werden aus Piezokeramik Scheiben in Stapelbauweise gefertigt Durch die hohe Belastbarkeit sind sie ideal f r Anwendungen wie die Pr zisionsfertigung und die aktive Schwingungsdampfung geeignet P 0xx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 19 PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 4 Auspacken 4 Auspacken HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch Verunreinigungen Verunreinigungen auf der Oberfl che des P Oxx k nnen w hrend des Betriebs zur Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische berschl ge f hren gt Tragen Sie beim Umgang mit dem Piezoaktor puderfreie Nitril oder Latexhandschuhe sowie eine geeignete Schutzbrille gt Vermeiden Sie den Kontakt der Keramik oder Polymerisolierung zu leitf higen Fl ssigkeiten z B Fingerschwei und leitenden Materialien z B Metallstaub gt Wenn der Piezoaktor versehentlich verunreinigt wurde reinigen Sie ihn entsprechend den Anweisungen im Abschnitt P 0xx reinigen S 51 1 Packen Sie den P 0xx vorsichtig aus 2 Vergleichen Sie die erhaltene Lieferung mit dem Inhalt laut Vertrag und mit der Packliste 3 berpr fen Sie den Inhalt auf Anzeichen von Sch den Bei Anzeichen von Besch digungen oder fehlenden Teilen wenden Sie sich sofort an PI Ceramic 4 Bewahren Sie das komplette Verpackungsmaterial auf f r den Fall dass das Produkt zur ckgeschickt werden muss P 0xx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 21 PIEZO TEGHNOLOGY WW
10. P 010 40H 60 10 5 54 1800 29 180 21 P 016 00H 5 16 8 7 2900 580 42 144 P 016 10H 15 16 8 15 4100 270 120 67 P 016 20H 30 16 8 27 4500 150 230 39 P 016 40H 60 16 8 52 4700 78 490 21 P 025 10H 15 25 16 16 7400 490 220 63 P 025 20H 30 25 16 27 8700 290 430 39 P 025 40H 60 25 16 51 9000 150 920 22 P 025 50H 80 25 16 66 9600 120 1200 17 Stellweg bei 0 bis 1000 V Toleranz 10 20 Lange L Toleranz 0 5 mm Blockierkraft bei O bis 1000 V Elektrische Kapazit t gemessen bei 1 V 1 KHz RT Toleranz 20 Resonanzfrequenz gemessen bei 1 Vo unbelastet beidseitig frei Bei einseitiger Einspannung halbiert sich der Wert Piezokeramik PIC151 Standardanschl sse FEP isolierte Anschlusslitzen 100 mm AWG 24 1 15 mm Betriebsspannungsbereich 0 bis 1000 V Betriebstemperaturbereich 20 bis 85 C Standardendst cke Keramikringe passives PZT Mantelfl che au en Schrumpfschlauch Polyolefin schwarz innen Epoxidharz Empfohlene Vorspannung f r den dynamischen Betrieb 15 MPa Maximale Vorspannung f r konstante Kraftaus bung 30 MPa Sonderausf hrungen und andere Spezifikationen auf Anfrage P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 59 10 Technische Daten E i 10 1 2 Bemessungsdaten P Oxx Piezoaktoren sind f r die Betriebsgr en in der nachfolgenden Tabelle ausgelegt Zusatzinformationen zur Bemessungsdatentabelle Maximale Betriebsfrequenz ohne Last und ohne Ber cksichtigung thermischer Aspekte Spal
11. Reinigen des P Oxx gt Trocknen Sie den P Oxx vollst ndig in einem Trockenschrank empfohlene Dauer 30 Minuten bei 40 C Voraussetzungen v Der P Oxx ist entladen S 47 und kurzgeschlossen S 49 v Der P Oxx ist von der Elektronik getrennt P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 51 7 Wartung I J P Oxx reinigen gt Ber hren Sie den Piezoaktor nur mit puderfreien Nitril oder Latexhandschuhen Verwenden Sie kein Aceton Wenn notwendig reinigen Sie die Oberfl chen des P Oxx mit einem Tuch das leicht mit einem milden L sungsmittel z B Ethanol oder Isopropanol angefeuchtet wurde gt Bei Reinigung im Ultraschallbad Reduzieren Sie den Energieeintrag auf das notwendige Minimum Verwenden Sie zur Reinigung keine anderen Fl ssigkeiten als Isopropanol Stellen Sie sicher dass die Dauer der Reinigung im Ultraschallbad zwei Minuten nicht berschreitet gt Trocknen Sie den P Oxx nach dem Reinigen vollst ndig in einem Trockenschrank empfohlene Dauer 30 Minuten bei 40 C 52 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 8 St rungsbehebung 8 St rungsbehebung pu T giche Ursachen Behebung Keine oder Kabel nicht korrekt gt Pr fen Sie die Kabelanschl sse eingeschr nkte angeschlossen Bewegung Zu hohe Last gt berschreiten Sie nicht die maximale Druck Zugbelastbarkeit S 63 Elektronik E 481 oder Wenn der Piezoaktor mit einem E
12. halbiert sich der Wert Piezokeramik PIC151 Standardanschl sse FEP isolierte Anschlusslitzen 100 mm AWG 24 1 15 mm Betriebsspannungsbereich 0 bis 1000 V Betriebstemperaturbereich 20 bis 85 C Standardendst cke Stahlscheiben je nach Modell 0 5 bis 2 mm dick Mantelfl che Schrumpfschlauch Polyolefin schwarz Empfohlene Vorspannung f r den dynamischen Betrieb 15 MPa Maximale Vorspannung f r konstante Kraftaus bung 30 MPa Sonderausf hrungen und andere Spezifikationen auf Anfrage PICA Power Piezoaktoren Stellweg Durch L ngeL Blockier Steifig Elektrische Resonanz messer kraft keit Kapazit t frequenz OD um mm mm N Num nF kHz P 010 00P 5 10 9 1200 240 17 129 P 010 10P 15 10 18 1800 120 46 64 P 010 20P 30 10 31 2100 68 90 37 P 010 40P 60 10 58 2200 37 180 20 P 010 80P 120 10 111 2300 19 370 10 P 016 10P 15 16 18 4500 300 130 64 P 016 20P 30 16 31 5400 180 250 37 P 016 40P 60 16 58 5600 94 510 20 P 016 80P 120 16 111 5900 49 1000 10 P 016 90P 180 16 163 6000 33 1600 7 P 025 10P 15 25 20 9900 660 320 58 P 025 20P 30 25 33 12000 400 630 35 P 025 40P 60 25 60 13000 220 1300 19 P 025 80P 120 25 113 14000 120 2600 10 P 025 90P 180 25 165 14000 80 4000 7 P 035 10P 15 35 21 18000 1200 530 55 P 035 20P 30 35 34 23000 760 1200 34 P 035 40P 60 35 61 26000 430 2500 19 P 035 80P 120 35 114 28000 230 5200 10 P 035 90P 180 35 166 29000 160 7800 i P 045 20P 30 45 36 36000 1200 2100 32 P 045 40P 60 45 63 41000 68
13. nicht wie beschrieben behoben werden kann kontaktieren Sie unseren Kundendienst S 55 54 Version 1 2 0 PZ138D P 0xx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 9 Kundendienst 9 Kundendienst Bei Fragen und Bestellungen rufen Sie PI Ceramic an oder schreiben Sie uns eine E Mail info piceramic de Geben Sie bei Fragen zu Ihrem System folgende Systeminformationen an Produktcodes und Seriennummern von allen Produkten im System Firmwareversion des Controllers sofern vorhanden Version des Treibers oder der Software sofern vorhanden PC Betriebssystem sofern vorhanden Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 4 bereit P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 55 PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 10 Technische Daten 10 Technische Daten In diesem Kapitel Spezifikali nen RE 57 alen EE 65 10 1 Spezifikationen 10 1 1 Datentabelle PICA Stack Piezoaktoren Stellweg Durch Lange L Blockier Steifigkeit Elektrische Resonanz messer kraft Kapazit t frequenz OD Um mm mm N Num nF kHz P 007 00 5 7 8 650 130 11 126 P 007 10 15 7 17 850 59 33 59 P 007 20 30 7 29 1000 35 64 36 P 007 40 60 7 54 1150 19 130 20 P 010 00 5 10 8 1400 270 21 126 P 010 10 15 10 17 1800 120 64 59 P 010 20 30 10 30 2100 71 130 35 P 010 40 60 10 56 2200 38 260 20 P 010 80 120 10 107 2400 20 510 10 P 016 10 15 16 17 4600 320 180 59 P 016 20 30 16 29 5500 1
14. rechts M nnlicher Kontakt f r Masse mit schwarzer Ader des Anschlusskabels P 202 xx verbunden Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 23 v Sie haben das Benutzerhandbuch der verwendeten Elektronik gelesen und verstanden Wenn der P Oxx nicht kurzgeschlossen ist Der P Oxx ist entladen S 47 Die Elektronik ist ausgeschaltet Werkzeug und Zubeh r Bei Verwendung eines Anschlusskabels das an beiden Enden verl tet wird Geeigneter LEMO Anschlussstecker auf Anfrage erh ltlich Geschirmtes zweiadriges Kabel nicht im Lieferumfang das f r die Spannungs und Stromspezifikationen der anzuschlie enden Elektronik S 17 geeignet ist und die einschl gigen Normen f r die Anwendungsbedingungen erf llt 32 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 5 Installation Bei Verwendung des Anschlusskabels P 202 xx Anschlusskabel P 202 xx siehe Optionales Zubeh r S 18 Geeigneter L tkolben Geeignetes L tzinn Geeignete Kabelwerkzeuge P Oxx an Elektronik anschlie en mit beidseitig zu verl tendem Anschlusskabel 1 P 0xx Piezoaktor Wenn notwendig k rzen Sie die Adern und den Kabelschirm des Anschlusskabels auf die jeweils erforderliche L nge Verl ten Sie den LEMO Stecker mit den Adern des Anschlusskabels wie im Anschlussschema abgebildet Verbinden Sie den Kabelschirm auf der Steckerseite B mit dem
15. 0 4300 18 P 045 80P 120 45 116 44000 370 8800 10 P 045 90P 180 45 169 45000 250 13000 7 P 056 20P 30 56 36 54000 1800 3300 32 P 056 40P 60 56 63 66000 1100 6700 18 P 056 80P 120 56 116 68000 570 14000 10 P 056 90P 180 56 169 70000 390 21000 7 58 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 10 Technische Daten Stellweg bei 0 bis 1000 V Toleranz 10 20 L nge L Toleranz 0 5 mm Blockierkraft bei 0 bis 1000 V Elektrische Kapazit t gemessen bei 1 Vpp 1 kHz RT Toleranz 20 Resonanzfrequenz gemessen bei 1 Vo unbelastet beidseitig frei Bei einseitiger Einspannung halbiert sich der Wert Piezokeramik PIC255 Standardanschl sse FEP isolierte Anschlusslitzen 100 mm AWG 24 1 15 mm Betriebsspannungsbereich 0 bis 1000 V Betriebstemperaturbereich 20 bis 150 C Standardendst cke Stahlscheiben je nach Modell 0 5 bis 2 mm dick Mantelfl che transparenter FEP Schrumpfschlauch Empfohlene Vorspannung f r den dynamischen Betrieb 15 MPa Maximale Vorspannung f r konstante Kraftaus bung 30 MPa Temperatursensor PT 1000 Sonderausf hrungen und andere Spezifikationen auf Anfrage PICA Thru Ringaktoren Stell Durch Durch L nge Blockier Steifig Elektrische Resonanz weg messer messer L kraft keit Kapazit t frequenz OD ID um mm mm mm N Num nF kHz P 010 00H 5 10 5 7 1200 230 15 144 P 010 10H 15 10 5 15 1700 110 40 67 P 010 20H 30 10 5 27 1800 59 82 39
16. 138D Version 1 2 0 7 2 Sicherheit PI 2 2 Allgemeine Sicherheitshinweise Der P Oxx ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut Bei unsachgem er Verwendung des P Oxx k nnen Benutzer gef hrdet werden und oder Sch den am P Oxx entstehen gt Benutzen Sie den P Oxx nur bestimmungsgem und in technisch einwandfreiem Zustand Lesen Sie das Benutzerhandbuch Beseitigen Sie St rungen die die Sicherheit beeintr chtigen k nnen umgehend Der Betreiber ist f r den korrekten Einbau und Betrieb des P Oxx verantwortlich Im Piezoaktor P Oxx k nnen Ladungen durch Temperaturschwankungen und Druckbelastungen entstehen Nach dem Trennen von der Elektronik kann der Piezoaktor f r einige Stunden aufgeladen bleiben Das Ber hren spannungsf hrender Teile des P Oxx kann zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt gt gt Ber hren Sie den P Oxx nur wenn er entladen S 47 ist Tragen Sie beim Umgang mit dem Piezoaktor puderfreie Nitril oder Latexhandschuhe sowie eine geeignete Schutzbrille Halten Sie den Piezoaktor kurzgeschlossen S 49 wenn er nicht an der Elektronik angeschlossen ist Zerlegen Sie den Piezoaktor nicht Das System in das der P Oxx eingebaut ist z B Geh use oder umgebende Mechanik muss an einen Schutzleiter angeschlossen werden Bei fehlendem oder nicht ordnungsgem angeschlossenem Schutzleiter k nnen im Falle
17. 90 340 36 P 016 40 60 16 54 6000 100 680 20 P 016 80 120 16 101 6500 54 1300 11 P 016 90 180 16 150 6500 36 2000 if P 025 10 15 25 18 11000 740 400 56 P 025 20 30 25 30 13000 440 820 35 P 025 40 60 25 53 15000 250 1700 21 P 025 80 120 25 101 16000 130 3400 11 P 025 90 180 25 149 16000 89 5100 7 P 025 150 250 25 204 16000 65 7100 5 P 025 200 300 25 244 16000 54 8500 5 P 035 10 15 35 20 20000 1300 700 51 P 035 20 30 35 32 24000 810 1600 33 P 035 40 60 35 57 28000 460 3300 19 P 035 80 120 35 104 30000 250 6700 11 P 035 90 180 35 153 31000 170 10000 G P 045 20 30 45 33 39000 1300 2800 32 P 045 40 60 45 58 44000 740 5700 19 P 045 80 120 45 105 49000 410 11000 10 P 045 90 180 45 154 50000 280 17000 7 P 050 20 30 50 33 48000 1600 3400 32 P 050 40 60 50 58 55000 910 7000 19 P 050 80 120 50 105 60000 500 14000 10 P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 57 10 Technische Daten E i Stellweg Durch Lange L Blockier Steifigkeit Elektrische Resonanz messer kraft Kapazit t frequenz OD P 050 90 180 50 154 61000 340 22000 7 P 056 20 30 56 33 60000 2000 4300 32 P 056 40 60 56 58 66000 1100 8900 19 P 056 80 120 56 105 76000 630 18000 10 P 056 90 180 56 154 78000 430 27000 if Stellweg bei 0 bis 1000 V Toleranz 10 20 Lange L Toleranz 0 5 mm Blockierkraft bei 0 bis 1000 V Elektrische Kapazit t gemessen bei 1 Vpp 1 kHz RT Toleranz 20 Resonanzfrequenz gemessen bei 1 Vo unbelastet beidseitig frei Bei einseitiger Einspannung
18. Inbetriebnahme und Betrieb HINWEIS D Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische berschl ge Der Einsatz des P 0xx in Umgebungen die die elektrische Leitf higkeit erh hen kann zur Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische berschl ge f hren Elektrische berschl ge k nnen durch Feuchtigkeit hohe Luftfeuchtigkeit Fl ssigkeiten und leitende Materialien z B Metallstaub hervorgerufen werden Dar ber hinaus k nnen in bestimmten Luftdruckbereichen aufgrund der erh hten Leitf higkeit der Luft elektrische berschl ge auftreten gt gt gt Vermeiden Sie den Betrieb des P 0xx in Umgebungen die die elektrische Leitf higkeit erh hen k nnen Betreiben Sie den P Oxx nur innerhalb der zul ssigen Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen S 64 Vermeiden Sie den Kontakt des Piezoaktors mit Fl ssigkeiten Wenn Fl ssigkeitsk hlung angewendet werden soll wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 55 Sch tzen Sie den Piezoaktor vor Feuchtigkeit durch hermetische Versiegelung oder Zufuhr trockener Luft Im Luftdruckbereich zwischen 1 hPa und 500 hPa Betreiben Sie den P Oxx nicht oder nur mit reduzierter Spannung max 200 V Bei Einsatz im Vakuum unter 0 1 hPa Betreiben Sie den P Oxx nicht w hrend des Evakuierens Wenn der P 0xx in einer speziellen Gasatmosph re betrieben werden soll wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 55 HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch dyn
19. PI PZ138D P Oxx Piezoaktor Benutzerhandbuch Version 1 2 0 Datum 10 12 2014 Dieses Dokument beschreibt die folgenden Produkte P 007 P 056 PICA Stack Piezoaktoren Stellwege bis 300 um P 010 xxP P 056 xxP PICA Power Piezoaktoren Stellwege bis 180 um P 010 xxH P 025 xxH PICA Thru Ringaktoren Stellwege bis 80 um x steht f r die verschiedenen Modelle Dieses Dokument gilt auch f r Sonderprodukte der folgenden Produktlinien PICA Stack PICA Power PICA Thru Produktlinie siehe Lieferschein PI Ceramic GmbH LindenstraBe 07589 Lederhose Germany Telefon 49 36604 882 0 Fax 49 36604 882 4109 E Mail info piceramic de PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE PI Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG ist Inhaberin der nachfolgend aufgef hrten Marken PI PIC PICMA PlLine PIFOC PiezoWalk NEXACT NEXLINE NanoCube NanoAutomation Picoactuator PInano 2014 PI Ceramic GmbH Lederhose Deutschland Die Texte Bilder und Zeichnungen dieses Handbuchs sind urheberrechtlich gesch tzt Pl Ceramic GmbH beh lt insoweit s mtliche Rechte vor Die Verwendung dieser Texte Bilder und Zeichnungen ist nur auszugsweise und nur unter Angabe der Quelle erlaubt Originalbetriebsanleitung Erstdruck 10 12 2014 Dokumentnummer PZ138D CBo Version 1 2 0 nderungen vorbehalten Dieses Handbuch verliert seine G ltigkeit mit Erscheinen einer neuen Revision Die jewe
20. Schutzleiter angeschlossen werden Bei fehlendem oder nicht ordnungsgem angeschlossenem Schutzleiter k nnen im Falle eines Fehlers oder Defekts gef hrliche Ber hrungsspannungen am Gesamtsystem entstehen Wenn Ber hrungsspannungen vorhanden sind kann das Ber hren des Gesamtsystems zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt gt Schlie en Sie das Gesamtsystem vor Inbetriebnahme normgerecht an einen Schutzleiter an Entfernen Sie den Schutzleiter nicht w hrend des Betriebs Wenn der Schutzleiter vor bergehend entfernt werden muss z B bei Umbauten schlie en Sie das Gesamtsystem vor erneuter Inbetriebnahme wieder an den Schutzleiter an Verbrennung durch hei e Oberfl che A Im Betrieb kann sich die Oberfl che des P 0xx und seine Umgebung erhitzen Das Ber hren des P 0xx und der Teile in seiner Umgebung kann zu leichten Verletzungen durch Verbrennung f hren gt gt K hlen Sie den P 0xx so dass die Temperatur seiner Oberfl che und der Teile in seiner Umgebung 65 C nicht bersteigt Wenn eine ausreichende K hlung nicht m glich ist Stellen Sie sicher dass der hei e P Oxx und die Teile in seiner Umgebung nicht ber hrt werden k nnen Wenn eine ausreichende K hlung und ein Ber hrschutz nicht m glich sind Kennzeichnen Sie den Gefahrenbereich gem den gesetzlichen Vorschriften Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 6
21. W PICERAMIC DE 5 Installation 5 Installation In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise Zur Installation ccceeceeceeeeseeeeeeeeneeeeeeaeeeeeeaeeeeeeaaeeeeeeaeeeene 23 P OXX E le TEE 28 Vorspannung Irene EEN 29 Last einleiten ue ege ue ee ic 30 P Oxx an Elektronik anschlie en urn4400nnnnnnnnnnnnnnannnnnnnannnnnnnannnnnnnannnnnnnannnnn 31 Temperatursensor an Elektronik anschlte Ben 35 5 1 Allgemeine Hinweise zur Installation GEFAHR A Gef hrliche Spannung und Restladung auf Piezoaktoren Im Piezoaktor P 0xx k nnen Ladungen durch Temperaturschwankungen und Druckbelastungen entstehen Nach dem Trennen von der Elektronik kann der Piezoaktor f r einige Stunden aufgeladen bleiben Das Ber hren spannungsf hrender Teile des P 0xx kann zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt Ber hren Sie den P 0xx nur wenn er entladen S 47 ist gt Tragen Sie beim Umgang mit dem Piezoaktor puderfreie Nitril oder Latexhandschuhe sowie eine geeignete Schutzbrille gt Halten Sie den Piezoaktor kurzgeschlossen S 49 wenn er nicht an der Elektronik angeschlossen ist gt Zerlegen Sie den Piezoaktor nicht P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 23 5 Installation pP HINWEIS D Zerst rung des Piezoaktors durch zu schnelles Entladen Wenn der P 0xx nicht an der Elektronik angeschlossen ist m ssen die Anschlusslitzen kurzgeschlossen sein um ein Aufladen des Piez
22. aktor PIEZO TEGHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 6 Inbetriebnahme und Betrieb 6 Inbetriebnahme und Betrieb In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und DBeiteb AAA 37 Betriebsparameter ermitteln sarsaran innnan nannan KEENAN EASRA ANANN 42 e Dotre DON sesssnan nanna aa A A ENAERE AAAA S 47 P IXX ne En EE 47 POxXKUPZSCHIIG Bette esgre eseedgut anen aA ARER ANAS 49 6 1 Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb GEFAHR A Gef hrliche Spannung auf Piezoaktoren w hrend des Betriebs W hrend des Betriebs steht der P 0xx unter Spannungen bis 1000 V Der Schrumpfschlauch des Piezoaktors und die darunterliegende Polymerschutzschicht sind kein Ber hrschutz gegen Stromschlag Das Ber hren spannungsf hrender Teile des P 0xx kann zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt Ber hren Sie den Piezoaktor nicht w hrend des Betriebs gt Isolieren Sie den Piezoaktor vor Inbetriebnahme elektrisch gegen die umgebende Mechanik zum Schutz gegen direktes oder indirektes Ber hren spannungsf hrender Teile Beachten Sie dabei die im Hinblick auf die Betriebsspannung erforderlichen Luft und Kriechstrecken sowie die f r Ihre Anwendung jeweils geltenden Normen P 0xx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 37 6 Inbetriebnahme und Betrieb Pp I GEFAHR Stromschlaggefahr bei fehlendem Schutzleiter A Das System in das der P Oxx eingebaut ist z B Geh use oder umgebende Mechanik muss an einen
23. amische Kr fte W hrend des dynamischen Betriebs k nnen dynamische Kr fte entstehen die die Vorspannung des Piezoaktors aufheben Durch den Betrieb ohne Vorspannung kann der Aktor zerst rt werden gt gt P 0xx Piezoaktor berschreiten Sie nicht die maximale Druck Zugbelastbarkeit S 63 Beachten Sie die Hinweise in Betriebsparameter ermitteln S 42 PZ138D Version 1 2 0 39 6 Inbetriebnahme und Betrieb pP HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch zu hohe Betriebsfrequenz Eine zu hohe Betriebsfrequenz kann zu einer thermischen und mechanischen berbelastung f hren die den Piezoaktor zerst rt gt W hlen Sie die Betriebsfrequenz so dass die folgenden Bedingungen erf llt sind Die Betriebsfrequenz des Piezoaktors betr gt maximal ein Drittel der Resonanzfrequenz Die in den Datentabellen S 57 angegebenen Resonanzfrequenzen beziehen sich auf den beidseitig freien Betrieb ohne Last In einer Anordnung mit einseitiger Einspannung muss der Wert halbiert werden F r belastete einseitig eingespannte Piezoaktoren siehe Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors berechnen S 44 Die im Betrieb auftretenden dynamischen Kr fte berschreiten nicht die maximale Druck Zugbelastbarkeit des Piezoaktors siehe Im dynamischen Betrieb auftretende Kr fte berechnen S 45 und Druck Zugbelastbarkeit und Vorspannung S 63 gt Wenn Ihre Anwendung den beidseitig freien Betrieb d
24. angeschlossen ist Nur f r P Oxx ohne Anschlussstecker Auslieferungszustand Entladewiderstand von 10 kO nicht im Lieferumfang dessen ber hrbare Teile f r den Betriebsspannungsbereich S 60 des Aktors ausreichend isoliert sind Nur f r P Oxx mit Anschlussstecker S 31 Elektronik S 17 von Pl oder geeigneter Kurzschlussstecker auf Anfrage erh ltlich An der Elektronik angeschlossenen P Oxx entladen gt Stellen Sie an der Elektronik die Piezospannung auf 0 V ein P Oxx entladen der nicht an der Elektronik angeschlossenen ist Wenn der P Oxx nicht ber einen Anschlussstecker verf gt 1 Sorgen Sie f r einen ausreichenden Schutz gegen das Ber hren spannungsf hrender Teile 2 Schlie en Sie die Anschlusslitzen des P Oxx mindestens f r einige Sekunden mit einem Entladewiderstand von 10 KQ kurz Wenn der P Oxx ber einen Anschlussstecker S 31 verf gt gt Schlie en Sie den Spannungsanschluss des P Oxx mindestens f r einige Sekunden an die ausgeschaltete Elektronik von PI an die ber einen internen Entladewiderstand verf gt gt Alternativ Schlie en Sie an den Spannungsanschluss des P Oxx mindestens f r einige Sekunden einen geeigneten Kurzschlussstecker mit eingebautem Entladewiderstand an 48 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 6 Inbetriebnahme und Betrieb 6 5 P 0xx kurzschlie en Der P Oxx muss vor der Demontage z B vor Reinigu
25. ber cksichtigt Beim Betrieb ohne K hlung wird die maximale Betriebstemperatur m glicherweise bereits berschritten wenn die Betriebsfrequenz noch unterhalb des nachfolgend berechneten Grenzwerts liegt gt F r die maximal zul ssige Betriebsfrequenz ohne K hlung siehe Spalte B der Tabelle in Bemessungsdaten S 60 44 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 6 Inbetriebnahme und Betrieb 1 Berechnen Sie die Resonanzfrequenz des belasteten einseitig eingespannten Piezoaktors mit folgender Formel l Mor fo f a eff fo Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors Hz fo Resonanzfrequenz des unbelasteten Piezoaktors Hz Die in den Datentabellen S 57 angegebenen Resonanzfrequenzen gelten f r den beidseitig freien Betrieb In einer Anordnung mit einseitiger Einspannung muss der Wert halbiert werden Mer effektive Masse ca 1 3 der Masse des Piezoaktors kg Mer effektive Masse me zus tzliche Last M kg Siehe auch Effektive Masse berechnen S 44 2 Berechnen Sie die maximale Betriebsfrequenz des belasteten einseitig eingespannten Piezoaktors mit folgender Formel fax fo 3 fmax maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors Hz fo Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors Hz 6 2 4 Im dynamischen Betrieb auftretende Kr fte berechnen gt Berechnen Sie die dynamischen Kr fte die bei Sinusbetrieb mit der Frequenz f auf den einseit
26. dieses Bauteil von den Anschlusslitzen 2 Wenn notwendig k rzen Sie die Adern und den Kabelschirm des Anschlusskabels P 202 xx auf die jeweils erforderliche L nge 3 Verl ten Sie die Anschlusslitzen des P Oxx mit den Adern des Anschlusskabels P 202 xx wie im Anschlussschema abgebildet a L ten Sie die rote Anschlusslitze des P Oxx an die rote Ader des Anschlusskabels P 202 xx an b L ten Sie die schwarze Anschlusslitze des P Oxx an die schwarze Ader des Anschlusskabels P 202 xx an c Isolieren Sie die gel teten Kabelverbindungen auf geeignete Weise 4 Verbinden Sie den Kabelschirm auf der Aktorseite A mit dem Aktorgeh use und isolieren Sie ihn Wenn kein Aktorgeh use vorhanden ist schneiden Sie den Schirm auf der Aktorseite ab und isolieren ihn 5 Verbinden Sie den Anschlussstecker des P Oxx mit dem entsprechenden Anschluss der Elektronik 34 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 5 Installation 5 6 Temperatursensor an Elektronik anschlie en Die Modelle P 010 xxP P 056 xxP verf gen ber den Temperatursensor PT 1000 der mit einem geeigneten LEMO Stecker auf Anfrage erh ltlich an die Elektroniken E 481 und E 482 angeschlossen werden kann LEMO Abb 12 Temperatursensor PT 1000 auf LEMO Stecker PT 1000 Temperatursensor PT 1000 LEMO LEMO Stecker L tseite Pin 1 und Pin 2 sind gebr ckt 1 Ausgang Temp_SA 2 Ausgang Temp_S 3 GND Masse
27. einer erheblichen Verringerung der Lebensdauer der Piezokeramik des Aktors Dies gilt insbesondere f r den Betrieb in feuchter Umgebung gt Wenn der P Oxx nicht benutzt wird die Elektronik aber zur Gew hrleistung der gt Temperaturstabilit t eingeschaltet bleibt entladen Sie den P 0xx S 47 Wenn m glich Begrenzen Sie im Dauerbetrieb die maximale Betriebsspannung auf 750 V Verringern Sie Offsetspannungen auf das Minimum Sch tzen Sie den Piezoaktor vor Feuchtigkeit durch hermetische Versiegelung oder Zufuhr trockener Luft Stellen Sie sicher dass die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des P 0xx die relative Luftfeuchte gem dem Abschnitt Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen S 64 nicht berschreitet HINWEIS D Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung kann Sch den am P 0xx verursachen gt gt berschreiten Sie nicht den Betriebsspannungsbereich S 60 f r den der P Oxx spezifiziert ist Betreiben Sie den P Oxx nur wenn die Betriebsspannung ordnungsgem angeschlossen ist siehe P Oxx an Elektronik anschlie en S 31 HINWEIS Gi Zerst rung des Piezoaktors durch Uberhitzen gt gt gt P Oxx Piezoaktor Uberhitzen kann den Piezoaktor zerst ren K hlen Sie den Piezoaktor Uberwachen Sie die Temperatur des Piezoaktors mit einem Temperatursensor Passen Sie Betriebsspannung Betriebsfrequenz
28. eines Fehlers oder Defekts gef hrliche Ber hrungsspannungen am Gesamtsystem entstehen Wenn Ber hrungsspannungen vorhanden sind kann das Ber hren des Gesamtsystems zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt Schlie en Sie das Gesamtsystem vor Inbetriebnahme normgerecht an einen Schutzleiter an Entfernen Sie den Schutzleiter nicht w hrend des Betriebs Wenn der Schutzleiter vor bergehend entfernt werden muss z B bei Umbauten schlie en Sie das Gesamtsystem vor erneuter Inbetriebnahme wieder an den Schutzleiter an 8 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 2 Sicherheit W hrend des Betriebs steht der P Oxx unter Spannungen bis 1000 V Der Schrumpfschlauch des Piezoaktors und die darunterliegende Polymerschutzschicht sind kein Ber hrschutz gegen Stromschlag Das Ber hren spannungsf hrender Teile des P Oxx kann zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt gt Ber hren Sie den Piezoaktor nicht w hrend des Betriebs Isolieren Sie den Piezoaktor vor Inbetriebnahme elektrisch gegen die umgebende Mechanik zum Schutz gegen direktes oder indirektes Ber hren spannungsf hrender Teile Beachten Sie dabei die im Hinblick auf die Betriebsspannung erforderlichen Luft und Kriechstrecken sowie die f r Ihre Anwendung jeweils geltenden Normen Mechanische Kr fte k nnen den P Oxx besch digen oder dejustieren gt VV VW Verme
29. er CD ausgeliefert werden ist der Zugang zu den Handb chern durch ein Kennwort gesch tzt Das Kennwort ist auf der CD enthalten Verf gbarkeit der Handb cher Kennwortgesch tzte Handb cher FTP Downloadverzeichnis Frei zug ngliche Handb cher PI Website gt Folgen Sie zum Herunterladen der entsprechenden Anleitung Frei zug ngliche Handb cher herunterladen 1 ffnen Sie die Website http www pi portal ws 2 Klicken Sie auf Downloads 3 Klicken Sie auf die entsprechende Produktkategorie 4 Gehen Sie zum entsprechenden Produktcode Die vorhandenen Handb cher werden angezeigt 5 Klicken Sie auf das gew nschte Handbuch und speichern Sie es auf der Festplatte Ihres PC oder auf einem Datentr ger Kennwortgesch tzte Handb cher herunterladen 1 Legen Sie die CD des Produkts in das PC Laufwerk ein 2 Wechseln Sie auf der CD in das Verzeichnis Manuals 3 ffnen Sie im Verzeichnis Manuals die Release News Datei mit dem Namensbestandteil Releasenews 4 Entnehmen Sie dem Abschnitt User login for software download in den Release News den Benutzernamen user name und das Kennwort password 5 ffnen Sie das FTP Download Verzeichnis ftp pi ftp ws Windows Betriebssysteme ffnen Sie das FTP Download Verzeichnis im Windows Explorer 4 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 1 ber dieses Dokument 6 Melden Sie sich mit dem Benutzernamen und dem Kenn
30. er internationalen nationalen und regionalen Richtlinien Um der Produktverantwortung als Hersteller gerecht zu werden bernimmt die PI Ceramic GmbH kostenfrei die umweltgerechte Entsorgung eines Pl Altgerates sofern es nach dem 13 August 2005 in Verkehr gebracht wurde Falls Sie ein solches Altger t von PI besitzen k nnen Sie es versandkostenfrei an folgende Adresse senden PI Ceramic GmbH Lindenstra e D 07589 Lederhose P 0xx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 67 PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 12 EG Konformit tserkl rung 12 EG Konformitatserklarung F r den P Oxx wurde eine EG Konformitatserklarung gemaB den folgenden europaischen Richtlinien ausgestellt 2011 65 EU RoHS Richtlinie Die zum Nachweis der Konformitat zugrunde gelegten Normen sind nachfolgend aufgelistet RoHS EN 50581 2012 Wenn ein elektrisches Betriebsmittel fur den Einbau in ein anderes elektrisches Betriebsmittel vorgesehen ist Der Betreiber ist fur die normgerechte Einbindung des elektrischen Betriebsmittels in das Gesamtsystem verantwortlich P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 69
31. es Piezoaktors vorsieht wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 55 HINWEIS aly Sch den durch steile Flanken im Ansteuersignal Steile Flanken im Ansteuersignal k nnen bei fehlender Vorspannung des Piezoaktors starke dynamische Kr fte ausl sen die den Piezoaktor besch digen Steile Flanken k nnen z B beim Einschalten von digitalen Funktionsgeneratoren auftreten gt Vermeiden Sie steile Flanken im Ansteuersignal bei Aktoren mit geringer Vorspannung HINWEIS Sch den durch Wiederanschlie en eines aufgeladenen Piezoaktors Wenn das Anschlusskabel des Piezoaktors w hrend des Betriebs von der Elektronik abgezogen wird kann der Piezoaktor aufgeladen bleiben Beim Wiederanschlie en eines aufgeladenen Piezoaktors an die noch laufende Elektronik kann ein mechanischer Impuls entstehen der den Piezoaktor besch digt gt Ziehen Sie das Anschlusskabel des Piezoaktors w hrend des Betriebs nicht von der Elektronik ab Wenn das Anschlusskabel des Piezoaktors w hrend des Betriebs versehentlich von der Elektronik abgezogen wurde gt Schalten Sie vor dem Wiederanschlie en des Piezoaktors die Elektronik aus 40 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 6 Inbetriebnahme und Betrieb HINWEIS Luftfeuchtigkeit D Verringerte Lebensdauer durch dauerhaft hohe Spannung und hohe Das dauerhafte Anlegen einer hohen statischen Spannung an Piezoaktoren f hrt zu
32. es geeigneten Anschlusskabels nicht im Lieferumfang und eines geeigneten LEMO Anschlusssteckers auf Anfrage erh ltlich Alternativ Verwendung des Anschlusskabels P 202 xx siehe Optionales Zubeh r S 18 das mit dem Anschlussstecker LEMO FGG 0B 701 CJA 1173 ausgestattet ist INFORMATION Die Anschlusslitzen des P Oxx sowie die Adern des Anschlusskabels P 202 xx sind farblich gekennzeichnet Rot Spannungsanschluss Schwarz Masse Abb 10 Piezoaktor P Oxx links auf LEMO Stecker rechts bei Verwendung eines Anschlusskabels das beidseitig verl tet wird A Kabelschirm Aktorseite B Kabelschirm Steckerseite LEMO LEMO Stecker Am Piezoaktor links Rote Litze f r Spannungsanschluss Am LEMO Stecker rechts Weiblicher Kontakt f r Spannungsanschluss Am Piezoaktor links Schwarze Litze f r Masse Am LEMO Stecker rechts Mannlicher Kontakt f r Masse P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 31 5 Installation pP I Abb 11 Piezoaktor P Oxx links auf LEMO Stecker rechts bei Verwendung des Anschlusskabels P 202 xx A Kabelschirm Aktorseite P 202 xx Kabel zum Anschluss des P Oxx an die Elektronik LEMO LEMO Stecker Am Piezoaktor links Rote Litze f r Spannungsanschluss Am LEMO Stecker rechts Weiblicher Kontakt f r Spannungsanschluss mit roter Ader des Anschlusskabels P 202 xx verbunden Am Piezoaktor links Schwarze Litze f r Masse Am LEMO Stecker
33. g aufbringen Die Zugbelastbarkeit von Piezoaktoren ist relativ gering Daher wird empfohlen die Piezoaktoren in der Anwendung entweder extern im mechanischen Aufbau oder intern in einem Geh use mechanisch vorzuspannen Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 23 v Der P Oxx ist entladen S 47 und kurzgeschlossen S 49 Werkzeug und Zubeh r Bei Einbau in ein Geh use Geeignetes Geh use Geeignete F hrungselemente Bei Erzeugung der Vorspannung mit einer Feder Geeignete Vorspannfeder mit folgenden Eigenschaften Die Steifigkeit der Vorspannfeder betr gt h chstens 10 der Steifigkeit S 57 des Piezoaktors Dadurch soll der Auslenkungsverlust gering gehalten werden Wenn die Steifigkeit der Vorspannfeder gleich der Aktorsteifigkeit ist halbiert sich die freie Auslenkung Bei hochdynamischen Anwendungen Die Resonanzfrequenz der Vorspannfeder liegt ber der Resonanzfrequenz des Piezoaktors Vorspannung aufbringen gt Bringen Sie die Vorspannung achsennah im Kernquerschnitt des Piezoaktors auf P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 29 5 Installation pP I 5 4 Lasteinleiten Die mechanische Ankopplung des P Oxx an eine Last kann je nach Anwendung auf verschiedene Arten erfolgen Einkleben des Piezoaktors S 28 in die zu bewegende Mechanik oder ein Festk rpergelenk Verwendung eines Kugelkopfst cks Aufkleben eines geharteten Kugel
34. iden Sie St e die auf den P Oxx einwirken Lassen Sie den P Oxx nicht fallen Vermeiden Sie Drehmomente Biegekr fte und Querkr fte am P Oxx Verwenden Sie bei der Installation keine metallischen Werkzeuge berschreiten Sie nicht die maximal zul ssigen Belastungen gem den Spezifikationen S 57 2 3 Organisatorische Ma nahmen Benutzerhandbuch P Oxx Piezoaktor gt Halten Sie dieses Benutzerhandbuch st ndig am P Oxx verf gbar Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 4 bereit F gen Sie alle vom Hersteller bereitgestellten Informationen z B Erg nzungen und Technical Notes zum Benutzerhandbuch hinzu Wenn Sie den P Oxx an Andere weitergeben f gen Sie dieses Handbuch und alle sonstigen vom Hersteller bereitgestellten Informationen bei F hren Sie Arbeiten grunds tzlich anhand des vollst ndigen Benutzerhandbuchs durch Fehlende Informationen aufgrund eines unvollst ndigen Benutzerhandbuchs k nnen zu schweren oder t dlichen Verletzungen sowie zu Sachsch den f hren Installieren und bedienen Sie den P Oxx nur nachdem Sie dieses Benutzerhandbuch gelesen und verstanden haben PZ138D Version 1 2 0 9 2 Sicherheit pP I Personalqualifikation Nur autorisiertes und entsprechend qualifiziertes Personal darf den P Oxx installieren in Betrieb nehmen bedienen warten und reinigen 10 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY
35. iezoaktor zerst ren gt Vermeiden Sie Drehmomente Biegekrafte und Querkrafte am Piezoaktor gt Stellen Sie sicher dass der Lastschwerpunkt des bewegten Systems auf der Bewegungsachse des Piezoaktors sitzt gt Vermeiden Sie eine ungleichm ige Lastverteilung durch geeignete Konstruktionen bzw F hrungselemente z B Kugelkopfst cke oder Festk rpergelenksf hrungen gt Stellen Sie an den Endfl chen des Piezoaktors einen m glichst vollfl chigen Kontakt her und w hlen Sie Gegenfl chen mit einer Ebenheit von wenigen Mikrometern Geringe Unebenheiten k nnen z B durch vollfl chiges Verkleben ausgeglichen werden HINWEIS Gi Schaden durch Entfernen des Schrumpfschlauchs des Piezoaktors Der Schrumpfschlauch des Piezoaktors dient als Schutz gegen Kontamination und als Zugentlastung f r die Anschlusslitzen Kontamination der Piezokeramiken und oder unzul ssige Kr fte an den Anschlusslitzen k nnen den Piezoaktor besch digen gt Entfernen Sie den Schrumpfschlauch nur wenn notwendig und wenn der Piezoaktor dort installiert ist wo er betrieben werden soll gt Wenn der Schrumpfschlauch entfernt werden muss stellen Sie sicher dass beim Entfernen keine Kratzer auf der Oberfl che des Piezoaktors entstehen Wenn der Schrumpfschlauch entfernt ist gt Ber hren Sie nicht die Mantelfl che und die Kontaktierungsstreifen des Piezoaktors gt Vermeiden Sie Zugbelastungen an den Anschlusslitzen des P
36. iezoaktors P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 25 5 Installation pP I HINWEIS D Sch den durch Zerkratzen der Oberfl che des Piezoaktors Die Oberfl che des Piezoaktors ist kratzempfindlich Kratzer auf der Oberfl che k nnen zu Sch den am Piezoaktor f hren gt Verwenden Sie bei der Installation des Piezoaktors keine metallischen Werkzeuge gt Installieren Sie den Piezoaktor so dass an der Keramik bzw Polymerisolierung und den Endfl chen des Piezoaktors bei der Installation und w hrend des Betriebs keine Kratzer entstehen k nnen HINWEIS GD Erw rmung des P 0xx w hrend des Betriebs Die w hrend des Betriebs des P Oxx abgegebene W rme kann Ihre Anwendung beeintr chtigen gt Installieren Sie den P Oxx so dass die Anwendung nicht durch die abgegebene W rme beeintr chtigt wird INFORMATION Wenn der Kabelschirm des Anschlusskabels des P Oxx mit einem Aktorgeh use verbunden wird das zus tzlich ber einen separaten Schutzleiter geerdet ist k nnen Brummschleifen auftreten gt Wenden Sie sich bei Auftreten einer Brummschleife an unseren Kundendienst S 55 Piezoaktoren d rfen nur axial belastet werden Dar ber hinaus sollten Piezoaktoren zur Vermeidung von Zugspannungen mechanisch vorgespannt S 29 werden Die nachfolgenden Abbildungen sollen Ihnen helfen Montagefehler zu vermeiden wi Abb 3 Vermeiden von Querkr ften und Momenten 26 Version 1 2 0 PZ138D P Ox
37. ig eingespannten Piezoaktor wirken mit folgender Formel D AL 2 terme Fayn dynamische Kraft N Me effektive Masse Mey ca 1 3 der Masse des Piezoaktors zus tzliche Last M kg siehe auch Effektive Masse berechnen S 44 AL Auslenkung in der Anwendung Spitze Spitze m f Frequenz Hz Beispiel Die dynamischen Kr fte bei 1000 Hz 2 um Auslenkung Spitze Spitze und 1 kg effektiver Masse betragen ungef hr 40 N P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 45 6 Inbetriebnahme und Betrieb pP I 6 2 5 Strombedarf f r Sinusbetrieb berechnen gt Berechnen Sie den Dauerstrombedarf f r den Sinusbetrieb mit folgender Formel la f C Upp gt Berechnen Sie den Spitzenstrombedarf f r den Sinusbetrieb mit folgender Formel Imax f 0 Upp Erforderlicher Dauerstrom des Es ist entscheidend dass das Verst rkers Source Sink A Netzteil gen gend Strom liefern kann Erforderlicher Spitzenstrom des Verst rkers Source Sink A Betriebsfrequenz Hz Details zur Betriebsfrequenz siehe bersicht begrenzender Faktoren S 43 Kapazit t des Piezoaktors F As V Siehe Datentabelle S 57 f r die Kleinsignalkapazit t des Piezoaktors F r Gro signalbedingungen sollte ein Sicherheitsfaktor von 70 zur Kleinsignalkapazit t addiert werden Betriebsspannung Spitze Spitze V Te 46 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 6 Inbetriebnahme u
38. ils aktuelle Revision ist auf unserer Website zum Herunterladen S 4 verf gbar PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE Inhalt 1 ber dieses Dokument 1 1 1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs AA 1 1 2 G ltigkeit f r Gonderprocdukte nn 1 1 3 Symbole und kennzeichnungen 2 1 4 ee ene EE 3 1 5 Mitgeltende Dokumemte AA 3 1 6 Handb cher herunterladen AA 4 2 Sicherheit 7 2 1 Bestimmungsgem e Verwendung uersnsssensnnnnnnnnnnnnnennnnnnennnnnnnonnnnnnnnnnn nn 7 2 2 Allgemeine Sicherheitshinweise manner nenn 8 2 3 Organisatorische Ma nahmen nn 9 3 Produktbeschreibung 11 3 1 ee E te Ce 11 3 2 el Leet EU 15 3 3 Produktbeschrttumg nn ennn nn 16 3 4 RE UC ue EE 17 3 5 Geeignete Elektronik 17 3 6 Optionales Zubeh r 20rsnssnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn nenn 18 3 7 Technische Ausstattung 19 4 Auspacken 21 5 Installation 23 5 1 Allgemeine Hinweise zur Installation A 23 5 2 Se Me Le E EE 28 5 3 Vorspannung aufbringen u ana 29 5 4 L st einleiten u eek 30 5 5 P Oxx an Elektronik anschlie en AA 31 5 6 Temperatursensor an Elektronik anschltefien AA 35 6 Inbetriebnahme und Betrieb 37 6 1 Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb 37 6 2 Betriebsparameter ermitteln nn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn nnn ern 42 6 2 1 bersicht begrenzender Faktoren 43 6 2 2 Effektive Masse berechnen 44 10 11 12 PI 6 2 3 Maximale Betriebsfrequenz des bela
39. in Innenraumen Luftdruck gt 500 hPa oder lt 1 hPa Relative Luftfeuchte H chste relative Luftfeuchte 50 Dauerbetrieb mit hoher statischer Spannung in feuchter Umgebung f hrt zu einer erheblichen Verringerung der Lebensdauer des Piezoaktors gt Beachten Sie die Hinweise zur Lebensdauer im Abschnitt Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb S 37 Betriebstemperatur Modelle P 007 P 056 und Modelle P 010 xxH P 025 xxH 20 C bis 85 C Modelle P 010 xxP P 056 xxP 20 C bis 150 C Lagertemperatur 20 C bis 80 C Transporttemperatur 20 C bis 80 C Verschmutzungsgrad Der P Oxx ist fur den Einbau in Gerate vorgesehen die folgende Klassifizierungen erf llen Schutzart gem IEC 60529 IP20 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 10 2 Abmessungen Abmessungen in mm D2 1 0 05 0 3 lt OD 5 i Abb 14 P 007 P 056 PICA Stack L OD siehe Datentabelle D2 1 0 05V 0 3 10 Technische Daten lt OD 0 4 lt OD 0 4 lt OD 0 4 Abb 16 P 010 xxH P 025 xxH PICA Thru L ID OD siehe Datentabelle P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 65 PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 11 Altgerat entsorgen 11 Altger t entsorgen Nach geltendem EU Recht d rfen Elektroger te in den Mitgliedsstaaten der EU nicht ber den kommunalen Restm ll entsorgt werden Entsorgen Sie das Altger t unter Beachtung d
40. kopfst cks mit Punktkontakt zu einer ebenen Gegenfl che Aufkleben eines geh rteten Kugelkopfst cks mit Ringkontakt zu einer Kalotte INFORMATION Abbildungen zur Ankopplung des P Oxx an eine Last finden Sie im Abschnitt Allgemeine Hinweise zur Installation S 23 Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 23 v Der P Oxx ist entladen S 47 und kurzgeschlossen S 49 Werkzeug und Zubeh r Geeigneter Klebstoff z B kalth rtender Epoxidharzklebstoff Bei Verwendung eines Kugelkopfst cks Geeignetes Kugelkopfst ck Bei Verwendung eines Festk rpergelenks Geeignetes Festk rpergelenk Last einleiten gt Leiten Sie die Last homogen ein Wenn die Ankopplung des Piezoaktors in einer Fr stasche erfolgt gt Stellen Sie sicher dass an der Endfl che des Piezoaktors vollfl chiger Kontakt besteht W hlen Sie dazu die Abmessungen der Fr stasche entsprechend oder bringen Sie in der Fr stasche Freischnitte an Wenn eine Punktlast auf das Endst ck des Piezoaktors einwirkt gt Dimensionieren Sie das Endst ck so dass seine Dicke der halben Querschnittsabmessung entspricht um Zugspannungen am Piezoaktor zu vermeiden 30 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 5 Installation 5 5 P Oxx an Elektronik anschlie en Der Piezoaktor P Oxx kann wie folgt an die Elektronik angeschlossen werden Verwendung ein
41. lt einem Druck von bis zu 250 MPa stand beginnt jedoch bereits bei wesentlich niedrigeren Druckbelastungen zu depolarisieren Da gestapelte Piezoaktoren zudem aus unterschiedlichen Materialien z B Piezokeramik metallische Elektroden Epoxid gefertigt sind h ngt die mechanische Belastbarkeit nicht allein von der Festigkeit des keramischen Materials ab Zus tzliche Parameter wie Schlankheitsgrad Durchbiegung Verkippung und Homogenit t der Krafteinleitung m ssen ber cksichtigt werden Die Zugbelastbarkeit von Piezoaktoren betr gt nur etwa 5 bis 10 der Druckbelastbarkeit Daher wird empfohlen die Aktoren mechanisch vorzuspannen Die Vorspannung sollte nur so hoch wie notwendig gew hlt werden Druck Zugbelastbarkeit und Vorspannung des P 0xx Art der mechanischen Spannung P 0xx Maximale Druckbelastbarkeit 30 MPa Maximale Zugbelastbarkeit ohne Vorspannung 2 MPa Empfohlene Vorspannung f r den dynamischen Betrieb 15 MPa Maximale Vorspannung f r konstante Kraftaus bung 30 MPa 1 MPa entspricht einem Druck von 1 N pro Quadratmillimeter Grundfl che des Piezoaktors Aktordurchmesser siehe Datentabelle S 57 Abh ngig von der Festigkeit der Klebeverbindungen S 28 P 0xx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 63 10 Technische Daten E i 10 1 4 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen 64 Folgende Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen sind fur den P Oxx zu beachten Einsatzbereich Nur zur Verwendung
42. m x ID 16 mm x L51 mm PICA Thru Piezoaktor 80 um Stellweg OD 25 mm x ID 16 mm x L 66 mm 14 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 3 Produktbeschreibung 3 2 Produktansicht Die Abbildung ist exemplarisch und kann von Ihrem Modell abweichen Abb 1 Exemplarische Produktansicht 1 Anschlusslitzen 2 u ere Mantelfl che modellabh ngig PICA Stack und PICA Thru Schrumpfschlauch Polyoefin schwarz PICA Power Schrumpfschlauch FEP transparent 3 Endsttick modellabh ngig PICA Stack und PICA Power Stahlscheibe PICA Thru Keramikring passives PZT 4 Innere Mantelfl che Polymerschutzschicht 5 Kontaktierungsstreifen Die Pfeile in der Abbildung kennzeichnen die Ausdehnungsrichtung des Piezoaktors beim Anlegen einer positiven Spannung P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 15 3 Produktbeschreibung PI Abb 2 Kurzschlussklemme INYY 0005 Vorderseite zum Einklemmen der Litzen links und R ckseite der Klemme rechts 3 3 Produktbeschriftung An der schwarzen Anschlusslitze des P Oxx ist ein Aufkleber angebracht der folgende Informationen enth lt Beschriftung 214003005 Country of Origin Germany WWW PICERAMIC COM 16 Version 1 2 0 Beschreibung DataMatrix Code Beispiel enth lt die Seriennummer Produktbezeichnung Beispiel die Stellen nach dem Punkt kennzeichnen das Modell Seriennummer Beispiel individuell f r jeden P Oxx Bedeutu
43. nd Betrieb 6 3 P 0xx betreiben Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb gelesen und verstanden S 37 Sie haben die Betriebsparameter f r Ihre Anwendung ermittelt S 42 Sie haben den P Oxx korrekt installiert S 23 und an die Elektronik angeschlossen S 31 v Sie haben eine geeignete Elektronik bereitgestellt die die ben tigten Str me liefern kann S 46 v Sie haben das Benutzerhandbuch der verwendeten Elektronik gelesen und verstanden P Oxx betreiben gt Folgen Sie f r die Inbetriebnahme und den Betrieb des P Oxx den Anleitungen im Handbuch der verwendeten Elektronik S 17 6 4 P Oxx entladen Der P Oxx muss in folgenden F llen entladen werden Wenn der P Oxx nicht benutzt wird die Elektronik aber zur Gew hrleistung der Temperaturstabilit t eingeschaltet bleibt Wenn die Anschlusslitzen des P Oxx ohne Entladewiderstand kurzgeschlossen werden sollen z B mit der mitgelieferten Kurzschlussklemme S 49 Wenn das Anschlusskabel des P Oxx w hrend des Betriebs versehentlich von der Elektronik abgezogen wird Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 23 v Sie haben die allgemeinen Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb gelesen und verstanden S 37 P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 47 6 Inbetriebnahme und Betrieb pP I Werkzeug und Zubeh r Wenn der P Oxx nicht an der Elektronik
44. ng der Stellen Z hlung von links 1 interne Information 2 und 3 Herstellungsjahr 4 bis 9 fortlaufende Nummer Herkunftsland Herstelleradresse Website Herstellerlogo PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 3 Produktbeschreibung 3 4 Lieferumfang Artikelnummer Beschreibung Piezoaktor gemaB Bestellung S 11 INYY 0005 Kurzschlussklemme 2 5 mm f r die Anschlusslitzen des Piezoaktors PZ257DK Kurzanleitung f r ungehauste Piezoaktoren 3 5 Geeignete Elektronik F r den Betrieb eines P Oxx ben tigen Sie eine Elektronik Die Auswahl des Ger ts h ngt von der Anwendung ab Die folgende Tabelle listet die geeigneten Ger te auf Artikelnummer Beschreibung E 421 00 Hochleistungs Piezoverst rker Modul ohne Geh use 1100 V Spannungshub 550 W integriertes Netzteil E 470 20 Hochleistungs Piezoverst rker 1100 V Spannungshub 550 W Tischger t E 471 20 Hochleistungs Piezoverst rker 1100 V Spannungshub 550 W vorbereitet f r Servocontroller und Display PC Schnittstelle 19 E 472 20 2 Kanal Hochleistungs Piezoverst rker 1100 V Spannungshub 550 W 19 E 462 00 HVPZT Piezoverst rker 10 bis 1000 V Tischger t E 462 0E1 HVPZT Piezoverst rker Modul 10 bis 1000 V OEM Version E 464 00 HVPZT Piezoverst rker 3 Kan le 1100 V Spannungshub Tischger t E 481 00 Hochleistungs Piezoverst rker Controller mit Energier ckgewinnung 1100 V Spannungshub 2000 W 19
45. ng und Transport des P 0xx sowie bei Umbauten entladen S 47 und kurzgeschlossen werden Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 23 v Sie haben den P Oxx entladen S 47 und von der Elektronik getrennt Werkzeug und Zubeh r Nur f r P Oxx ohne Anschlussstecker Auslieferungszustand Mitgelieferte Kurzschlussklemme S 17 Nur f r P Oxx mit Anschlussstecker S 31 Geeigneter Kurzschlussstecker auf Anfrage erh ltlich P Oxx kurzschlie en Wenn der P Oxx nicht ber einen Anschlussstecker verf gt gt Schlie en Sie die Anschlusslitzen des entladenen P 0xx mit der mitgelieferten Kurzschlussklemme kurz Wenn der P Oxx ber einen Anschlussstecker S 31 verf gt gt Schlie en Sie an den Spannungsanschluss des P Oxx einen geeigneten Kurzschlussstecker mit eingebautem Entladewiderstand an P Oxx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 49 PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 7 Wartung 7 Wartung In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Wartung 51 IS aE EE 51 7 1 Allgemeine Hinweise zur Wartung Der P Oxx ist wartungsfrei 7 2 P Oxx reinigen HINWEIS aly Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische Uberschlage Beim Kontakt mit Fl ssigkeiten kann der Piezoaktor durch elektrische Uberschlage zerst rt werden Vor dem Reinigen des P Oxx gt Stellen Sie sicher dass der P Oxx entladen S 47 und kurzgeschlossen S 49 ist Nach dem
46. oaktors bei Temperaturschwankungen und Druckbelastungen zu vermeiden Ungeeignetes Kurzschlie en f hrt durch zu schnelles Entladen zu einer abrupten Kontraktion des Piezoaktors Abrupte Kontraktion kann den Piezoaktor zerst ren gt Entfernen Sie die mitgelieferte Kurzschlussklemme S 17 nur von den Anschlusslitzen wenn dies f r Installation oder Betrieb erforderlich ist gt Wenn die Kurzschlussklemme entfernt wurde Sorgen Sie f r einen ausreichenden Schutz gegen das Ber hren spannungsf hrender Teile Schlie en Sie die Anschlusslitzen des P Oxx mit einem Entladewiderstand von 10 kQ kurz oder entladen Sie den Piezoaktor S 47 vor dem erneuten Anbringen der Kurzschlussklemme auf geeignete Weise HINWEIS aly Zerst rung des Piezoaktors durch zu hohe Lasten Zu hohe Lasten k nnen den P Oxx zerst ren gt berschreiten Sie nicht die maximale Druck Zugbelastbarkeit S 63 HINWEIS Besch digung des Piezoaktors durch zu hohe Vorspannung Zu hohe Vorspannung kann den Piezoaktor mechanisch depolarisieren Depolarisation besch digt den Piezoaktor gt Wahlen Sie die Vorspannung nur so hoch wie notwendig gt berschreiten Sie nicht die maximale Vorspannung S 63 24 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TEGHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 5 Installation HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch mechanische berlastung Drehmomente Biegekr fte und Querkrafte k nnen den P
47. spannt ist gt Wenn Sie die Betriebsparameter f r den beidseitig freien Betrieb des Piezoaktors ben tigen wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 55 42 Version 1 2 0 PZ138D P 0xx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 6 Inbetriebnahme und Betrieb 6 2 1 bersicht begrenzender Faktoren Begrenzende Faktoren f r den Betrieb des Piezoaktors P 0xx Piezoaktor Resonanzfrequenz Anhand der Resonanzfrequenz des Piezoaktors wird die Betriebsfrequenz berechnet die ein Drittel der Resonanzfrequenz nicht berschreiten darf Die in den Datentabellen S 57 angegebenen Resonanzfrequenzen beziehen sich auf den beidseitig freien Betrieb ohne Last In einer Anordnung mit einseitiger Einspannung muss der Wert halbiert werden F r belastete einseitig eingespannte Piezoaktoren siehe Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors berechnen S 44 Maximale Druck Zugbelastbarkeit S 63 Die Masse der zu bewegenden Last die Vorspannung und die Betriebsfrequenz des Piezoaktors m ssen so gew hlt werden dass die im Betrieb auftretenden dynamischen Kr fte die maximale Druck Zugbelastbarkeit des Piezoaktors nicht berschreiten Siehe Im dynamischen Betrieb auftretende Kr fte berechnen S 45 Maximal zul ssige Betriebstemperatur des Piezoaktors S 64 Je gr er Betriebsfrequenz Betriebsspannung Spitze Spitze und Kapazit t des Piezoaktors sind umso gr er ist die im Piezoaktor erzeugte
48. steten Piezoaktors berechnen EE 6 2 4 Im dynamischen Betrieb auftretende Kr fte berechnen 6 2 5 Strombedarf f r Sinusbetrieb berechnen nennen 6 3 P OXX 61 11 1 1 01 19 aiiim span ini ena arinaa aaa aat Aaaa aaia aa aaea aaraa Ta 6 4 P OXX 19111 10 gt 11 iiie ganana aaaea iaaa CNA ENEE a a EENE eege 6 5 D Uxxkurzschlefben A Wartung 7 1 Allgemeine Hinweise zur Wartung 7 2 P 0xx reinigen St rungsbehebung Kundendienst Technische Daten 10 1 Spezifikation Missieru aani aeaa een 10 1 1 Nuel 10 1 2 Bemessungsd ten EE 10 1 3 Druck Zugbelastbarkeit und Vorspannung nennen 10 1 4 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen gt 10 2 Abmessungen Altger t entsorgen EG Konformit tserkl rung PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 1 ber dieses Dokument 1 Uber dieses Dokument In diesem Kapitel Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs AA 1 Symbole und kennzechnungen nn 1 lee le e Le LEE 3 Mitgeltende Dokumente urrns0onnnnnsnnnnnnnnannnnnnnannnnnnnannnnnnnannnnnnannnnnnnannnnnnnannnn 3 Handb cher herunterladen cccceeeeeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeaaeeeseeaaeseseeaeeeseeeeeeeeeeeeneees 4 1 1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs Dieses Benutzerhandbuch enthalt die erforderlichen Informationen fur die bestimmungsgem e Verwendung des P Oxx x steht f r die verschiedenen Modelle S 11 Grunds tzliches Wissen ber Antriebstechnologien und geeignete
49. te A Die Werte gelten f r einseitig eingespannte Piezoaktoren und sind wie folgt berechnet Ein Drittel der Resonanzfrequenz des unbelasteten Piezoaktors beidseitig freier Betrieb geteilt durch zwei Weitere Beschr nkungen siehe bersicht begrenzender Faktoren S 43 Maximale Betriebsfrequenz ohne Last mit Ber cksichtigung thermischer Aspekte Spalte B Um ein berschreiten der maximal zul ssigen Betriebstemperatur zu vermeiden darf bei einer Betriebsspannung von 1000 V Spitze Spitze der unbelastete ungek hlte Piezoaktor maximal mit dieser Betriebsfrequenz betrieben werden Bei kleineren Amplituden der Betriebsspannung und oder Einsatz von K hlungsma nahmen sind h here Betriebsfrequenzen m glich Weitere Beschr nkungen siehe bersicht begrenzender Faktoren S 43 Maximale Leistungsaufnahme Leistungsaufnahme des unbelasteten ungek hlten Piezoaktors der bei einer Betriebsspannung von 1000 V Spitze Spitze mit der Betriebsfrequenz aus Spalte B dieser Tabelle betrieben wird Piezoaktor Maximaler Maximale Betriebsfrequenz ohne Last Maximale Leistungs Betriebs A B aufnahme spannungs bereich ohne mit mit Ber cksichtigung Ber cksichtigung Ber cksichtigung thermischer thermischer thermischer Aspekte Aspekte Aspekte P 007 00 0 Vbis 1000V 21kHz 112 Hz P 007 10 O V bis 1000V_ 9 8 kHz 78Hz SSW P 007 20 OVbis1000V_ 6kHz SW 3 5 j 1 32 i EW i 5W i SW i CW i CW D i W P 010
50. thermische Leistung Betriebsfrequenz Betriebsspannung und Betriebsdauer m ssen so gew hlt werden dass die maximal zul ssige Betriebstemperatur des Piezoaktors nicht berschritten wird F r die maximal zul ssige Betriebsfrequenz ohne K hlung siehe Spalte B der Tabelle in Bemessungsdaten S 60 Bei Einsatz von K hlungsma nahmen erh hen sich die Grenzwerte f r Betriebsfrequenz Betriebsspannung und Betriebsdauer Durch Einsatz eines Temperatursensors S 18 kann das berhitzen des Piezoaktors vermieden werden Spitzen und Dauerausgangsstrom der verwendeten Elektronik S 17 Die verwendete Elektronik muss so gew hlt werden dass sie die ben tigten Str me bereitstellen kann Siehe Strombedarf f r Sinusbetrieb berechnen S 46 PZ138D Version 1 2 0 43 6 Inbetriebnahme und Betrieb Pp I 6 2 2 Effektive Masse berechnen Vy Vf mett Ma mert T 3 M Abb 13 Berechnung der effektiven Masse eines einseitig eingespannten Piezostapelaktors ohne Last links und mit zus tzlicher Last rechts 1 Ermitteln Sie die Masse m Ihres Piezoaktors 2 Ermitteln Sie die zus tzliche Last M 3 Berechnen Sie die effektive Masse Mer des unbelasteten Piezoaktors und ment des belasteten Piezoaktors mit den Formeln in der Abbildung oben 6 2 3 Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors berechnen INFORMATION In der nachfolgenden Berechnung wird die maximal zul ssige Betriebstemperatur des Piezoaktors nicht
51. und oder Betriebsdauer so an dass die maximale Betriebstemperatur des Piezoaktors nicht Uberschritten wird siehe Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen S 64 Bemessungsdaten S 60 und Betriebsparameter ermitteln S 42 PZ138D Version 1 2 0 41 6 Inbetriebnahme und Betrieb pP I HINWEIS D Zerst rung des Piezoaktors durch zu schnelles Abk hlen Bei zu schnellem Abk hlen kann die resultierende thermomechanische Belastung den Piezoaktor zerst ren gt Lassen Sie den Piezoaktor langsam auf Raumtemperatur abk hlen gt Schlie en Sie zus tzliche K hlsysteme nur an wenn der Piezoaktor auf Raumtemperatur abgek hlt ist HINWEIS Unkontrollierte Schwingungen D Schwingungen k nnen den Piezoaktor irreparabel besch digen Schwingungen machen sich durch ein Summen bemerkbar und k nnen folgende Ursachen haben Wechselnde Last und oder Dynamik erfordert die Anpassung der Regelparameter Der Piezoaktor wird nahe seiner Resonanzfrequenz betrieben Wenn Sie Schwingungen bemerken gt Schalten Sie im geregelten Betrieb den Servomodus sofort aus gt Stoppen Sie im ungeregelten Betrieb sofort den Piezoaktor INFORMATION Die positive Bewegungsrichtung S 15 entspricht der Ausdehnungsrichtung des Piezoaktors beim Anlegen einer positiven Spannung 6 2 Betriebsparameter ermitteln INFORMATION F r die Ermittlung der Betriebsparameter wird vorausgesetzt dass der Piezoaktor einseitig einge
52. wort aus den Release News an 7 Wechseln Sie im Verzeichnis des entsprechenden Produkts in das Unterverzeichnis Manuals 8 Kopieren Sie das gew nschte Handbuch auf die Festplatte Ihres PC oder auf einen Datentr ger P 0xx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 5 PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 2 Sicherheit 2 Sicherheit In diesem Kapitel Bestimmungsgem e Verwendung mann nn 7 Allgemeine Sicherheitshinweise sssesssesssessseessessseenesnnttsnttnntnnntnnntnnnennntn nenn neen nenn 8 Organisatorische Mafnabmen nennen 9 2 1 Bestimmungsgem e Verwendung Der P Oxx ist f r die Verwendung in einer Umgebung vorgesehen die frei von Schmutz l und Schmiermitteln ist Entsprechend seiner Bauart ist der P Oxx f r die Integration in ein mechanisches System und f r folgende Anwendungen vorgesehen Positionierung von Lasten Dynamische Positionierung Schwingungsd mpfung Krafterzeugung Der Betreiber ist f r die normgerechte Einbindung des P Oxx in das Gesamtsystem verantwortlich Die Bewegung des P Oxx erfolgt in einer Achse Bei der Montage ohne Vorspannung ist auf die Einhaltung der maximalen Zugbelastungsgrenzen S 63 zu achten Zur Ansteuerung des P Oxx ist eine Elektronik erforderlich die die ben tigten Betriebsspannungen bereitstellt Die Elektronik ist nicht im Lieferumfang des P Oxx enthalten Wir empfehlen die Verwendung einer geeigneten Elektronik S 17 von PI P Oxx Piezoaktor PZ
53. x Piezoaktor PIEZO TEGHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 5 Installation Abb 4 Vermeiden von Drehmomenten Abb 5 Vermeiden von Zugspannungen durch mechanische Vorspannung ZELTE Abb 6 Vermeiden einer inhomogenen Lasteinleitung 1 Zugspannungen Abb 7 Vollfl chiger Kontakt des Piezoaktors P 0xx Piezoaktor PZ138D Version 1 2 0 27 5 Installation pP I d 1 Abb 8 Richtiges Dimensionieren der Endst cke bei punktf rmigem Kontakt 1 Zugspannungen A amp Abb 9 Mechanische oder thermische Belastungen laden den Piezoaktor elektrisch auf Montage nur in kurzgeschlossenem Zustand 5 2 P Oxx befestigen P Oxx Piezoaktoren werden auf Oberfl chen aus Metall oder Keramik geklebt Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 23 v Der P Oxx ist entladen S 47 und kurzgeschlossen S 49 Werkzeug und Zubeh r Fettfreie und ebene Oberfl che Geeigneter Klebstoff z B kalthartender Epoxidharzklebstoff 28 Version 1 2 0 PZ138D P Oxx Piezoaktor PIEZO TECHNOLOGY WWW PICERAMIC DE 5 Installation P 0xx befestigen gt Kleben Sie den Piezoaktor auf die Oberfl che Tragen Sie eine m glichst d nne Klebeschicht auf Halten Sie bei der Aush rtung den f r den Piezoaktor spezifizierten Betriebstemperaturbereich S 64 ein Beachten Sie die Temperaturausdehnungskoeffizienten der beteiligten Materialien 5 3 Vorspannun

Benutzerhandbuch PZ138D - Physik Instrumente (PI)

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