Allen-Bradley 1394-AM50 AC servo osový modul

Modul osového serva Allen-Bradley 1394-AM50 AC

Allen-Bradley 1394-AM50 predstavuje vrchol vysoko výkonného servokontroléra v rámci rodiny 1394 Turbo Digital Servo Controller. Navrhnutý na dodanie trvalého prúdu 50A s výnimočnou dynamickou odozvou, tento osový modul poskytuje silu potrebnú pre náročné pohybové aplikácie vyžadujúce presnosť aj výkon v priemyselných automatizačných prostrediach.

Technické špecifikácie

• Katalógové číslo: 1394-AM50
• Séria: 1394 Turbo Digital Servo Controller
• Trvalý výstupný prúd: 50A RMS pri okolitej teplote 40 °C
• Špičkový výstupný prúd: 150A po dobu 2 sekúnd (300 % preťažiteľnosť)
• Výstupné napätie: 0-460V AC (3-fázová meniteľná frekvencia)
• Vstupné napätie: 324-680V DC zbernica (zo systémového napájania)
• Regulácia rýchlosti: ±0,01 % z príkazovej rýchlosti pri konštantnom zaťažení
• Krútiaci moment s vlnkami: <3 % od vrcholu k vrcholu pri menovitej rýchlosti
• Presnosť polohy: ±1 počet enkodéra s 20-bitovým rozlíšením
• Aktualizácia rýchlostnej slučky: 250 mikrosekúnd (4 kHz)
• Aktualizácia polohovej slučky: 1 milisekunda (1 kHz)
• Frekvencia PWM: Štandardne 5 kHz (konfigurovateľné 2,5-10 kHz)
• Riadiace algoritmy: PID s predikciou rýchlosti/akcelerácie, adaptívne plánovanie zosilnenia
• Podpora spätnej väzby: Inkrementálny enkodér (diferenciálny linkový ovládač), absolútny enkodér (EnDat, BiSS), resolver (bezuhlíkový)
• Komunikačné rozhranie: Vlastná zbernica 1394 (12 Mbps sériová)
• Výkonové straty: Typicky 450 W pri menovitom trvalom zaťažení
• Požiadavky na chladenie: Nútený vzduch, minimálne 200 CFM na mieste modulu
• Prevádzková teplota: 0 °C až 50 °C (32 °F až 122 °F) pri dostatočnom chladení
• Teplota skladovania: -40 °C až 85 °C (-40 °F až 185 °F)
• Vlhkosť: 5 % až 95 % bez kondenzácie
• Rozmery: 100 mm Š × 198 mm V × 175 mm H (3,94" × 7,80" × 6,89")
• Hmotnosť: 2,8 kg (6,2 lbs)
• Montáž: Vertikálna orientácia v šasi 1394 s núteným vzduchovým chladením

Technológia vysokovýkonných servomotorov

1394-AM50 obsahuje pokročilú výkonovú elektroniku a riadiace stratégie optimalizované pre náročné aplikácie:

• Výkonová etapa IGBT: Vysokoúčinné bipolárne tranzistory s izolovanou bránou s aktívnym riadením brány minimalizujú prepínacie straty a zároveň dodávajú čistý prúd do motora
• Adaptívne obmedzenie prúdu: Inteligentné riadenie teploty upravuje maximálne prúdové limity na základe teploty modulu, čím maximalizuje výkon a zároveň zabraňuje tepelnému vypnutiu
• Regeneratívne brzdenie: Obojsmerný tok energie vracia energiu do DC zbernice počas spomaľovania, čím sa znižujú požiadavky na veľkosť rezistora regenerácie až o 40 %
• Auto-fázovanie: Automatické zarovnanie komutácie eliminuje manuálne nastavenie motora, čím sa doba uvedenia do prevádzky skracuje z hodín na minúty
• Pozorovateľ záťaže: Odhad rušenia v reálnom čase kompenzuje trenie, zadrhávací krútiaci moment a vonkajšie sily bez potreby manuálneho ladenia
• Potlačenie vibrácií: Viacnásobné režimy zárezových filtrov a tvarovanie vstupu eliminujú mechanické rezonancie až do 2 kHz

Scenáre použitia

1394-AM50 vyniká vo vysoko výkonných a presných pohybových aplikáciách:

• Ťažké CNC obrábanie: Poháňajte hlavné vretená, rotačné stoly a portálové osi v 5-osových obrábacích centrách spracovávajúcich letecké komponenty s opakovateľnosťou ±0,0005"
• Linky na extrúziu: Riadiť jednotky ťahania, navíjače a rezače pri extrúzii plastových fólií a drôtov rýchlosťou až 3000 fpm s reguláciou napätia lepšou ako ±0,5%
• Spracovanie ocele: Polohujte žeriavy na manipuláciu s cievkami, vyrovnávače a strihacie linky pohybujúce záťažami do 50 ton s hladkými akceleračnými profilmi zabraňujúcimi poškodeniu materiálu
• Vstrekovacie lisy: Poháňajte západkové svorky a vysúvacie systémy vo veľkokapacitných lisoch vyžadujúcich silu viac ako 200 kN s reakčným časom 10 ms
• Testovacie dynamometre: Simulujte zaťaženie motorov v automobilových testovacích bunkách s presnosťou riadenia krútiaceho momentu ±0,1% v rozsahu 0-6000 ot./min
• Žeriavové a zdvíhacie systémy: Zabezpečte presné polohovanie záťaže v závesných žeriavoch a portálových systémoch s kontrolou proti kývaniu a jemným pristátím

Systémová architektúra & integrácia

1394-AM50 sa integruje do komplexných systémov riadenia pohybu:

• Kompatibilné motory: Poháňa bezkefkové servo motory Allen-Bradley MP-Series a F-Series s trvalým výkonom od 15 kW do 75 kW
• Požiadavky na napájanie: Vyžaduje moduly systémového napájania 1394-SJT22 (22 kW) alebo dvojicu 1394-SJT10 (spolu 20 kW) s dostatočnou kapacitou DC zbernice
• Manažment regenerácie: Dimenzujte externý rezistor regenerácie pre 20% pracovný cyklus pri maximálnom brzdnom krútiacom momente; typický odpor 10-20Ω, výkon 5-10 kW
• Koordinácia viacerých osí: Synchronizujte až 16 osí v jednom šasi s elektronickým kameňovaním, prevodmi a koordinovanými pohybovými profilmi
• Sieťová integrácia: Pripojte k riadičom Allen-Bradley ControlLogix, CompactLogix alebo PLC-5 cez bránové moduly 1394-GM podporujúce DeviceNet, ControlNet alebo EtherNet/IP
• Programovacie prostredie: Konfigurujte a dolaďujte pomocou softvéru Motion Analyzer s osciloskopom v reálnom čase, analýzou Bodeho diagramu a sprievodcami automatického ladenia

Inštalácia a tepelný manažment

Správna inštalácia je kľúčová pre vysoko výkonné servo moduly:

• Konfigurácia šasi: Inštalujte do šasi 1394 s minimálnym rozostupom 100 mm medzi modulmi s vysokým výkonom; maximálne 4× moduly AM50 na šasi
• Chladiaci systém: Zabezpečte nútené chladenie vzduchom s prietokom vzduchu viac ako 200 CFM; inštalujte ventilátory na šasi alebo pripojte k HVAC systému zariadenia
• Termálne monitorovanie: Monitorujte teplotu modulu cez diagnostiku; typická prevádzková teplota 50-60°C pri menovitom zaťažení s riadnym chladením
• Káblovanie motora: Použite tienený napájací kábel s hodnotením 600V, 75A trvalo; maximálna dĺžka kábla 50 metrov na minimalizáciu poklesu napätia a EMI
• Zapojenie enkodéra: Vedenie káblov enkodéra oddelene od napájacích káblov; použite tienený skrútený pár s 360° tienením ukončeným na oboch koncoch
• Stratégia uzemnenia: Zriadiť jednopólový referenčný uzemňovací bod; pripojte rám motora, šasi pohonu a kabinet k zemniacej sústave cez impedanciu <0,1Ω

Pokročilé ladenie a optimalizácia

Maximalizujte výkon pomocou sofistikovaných stratégií ladenia:

• Optimalizácia pomeru zotrvačnosti: Najlepší výkon dosiahnutý pri pomere zotrvačnosti motora k záťaži medzi 1:1 a 5:1; použite prevodovku pre záťaže s vysokou zotrvačnosťou
• Výber šírky pásma: Šírka pásma rýchlostnej slučky typicky 50-200 Hz v závislosti od mechanickej tuhosti; polohová slučka 10-50 Hz pre optimálny čas ustálenia
• Predpätie riadenia: Rýchlostné predpätie 80-100 % eliminuje chybu sledovania počas pohybov konštantnou rýchlosťou; zrýchľovacie predpätie 50-80 % znižuje chybu sledovania počas zrýchlenia
• Potlačenie rezonancie: Použite FFT analýzu na identifikáciu mechanických rezonancií; nakonfigurujte zárezové filtre na rezonančných frekvenciách s Q-faktorom 5-20
• Kompenzácia záťaže: Povoliť kompenzáciu gravitácie pre vertikálne osi; nakonfigurujte kompenzáciu trenia pre aplikácie s vysokým trením, ako sú guľôčkové skrutky

Diagnostika a správa porúch

Komplexná diagnostika umožňuje rýchlu identifikáciu problémov:

• Indikátory stavu: Trojfarebná LED zobrazuje stav modulu (zelená=pripravený, jantárová=varovanie, červená=porucha, blikajúca=aktívna komunikácia)
• História porúch: Nevymazateľná pamäť ukladá posledných 32 porúch s časovou značkou, kódom poruchy, stavom osi a prevádzkovými podmienkami
• Monitorovanie v reálnom čase: Funkcia osciloskopu zobrazuje polohovú chybu, rýchlosť, príkaz krútiaceho momentu a napätie zbernice pri vzorkovacej frekvencii 8 kHz
• Prediktívna diagnostika: Sledujte kumulatívnu energiu, tepelné cykly a špičkové prúdové udalosti pre plánovanie údržby na základe stavu
• Bežné poruchy: Preťaženie prúdom (overte parametre motora a zotrvačnosť záťaže), prepätie na DC zbernici (skontrolujte veľkosť rekuperačného rezistora), tepelný preťaž (zlepšite prúdenie chladenia), chyba enkodéra (skontrolujte kontinuitu tienenia kábla)

Bezpečnostné a ochranné funkcie

Integrované bezpečnostné funkcie chránia personál a zariadenie:

• Safe Torque Off (STO): Dvojkanálový bezpečnostný vstup odstraňuje signály povolenia pohonu, certifikovaný podľa IEC 61800-5-2 SIL 2, kategória 3, PLd
• Ochrana proti skratu: Hardvérová detekcia nadprúdu vypne pohon do 10 mikrosekúnd, čím zabráni poškodeniu IGBT
• Detekcia zemného skratu: Monitoruje únikový prúd motora na zem; vypína pri 50% menovitého prúdu, aby sa zabránilo poškodeniu izolácie
• Monitorovanie DC zbernice: Ochrana proti prepätiu a podpätí zabraňuje prevádzke mimo bezpečného rozsahu DC zbernice (290-720V DC)
• Termálna ochrana: Viaceré teplotné senzory monitorujú IGBT spoj, chladič a kondenzátory zbernice s postupným znižovaním výkonu a vypnutím

Súlad a certifikácie

1394-AM50 spĺňa prísne medzinárodné normy:

• Bezpečnosť: UL 508C zaradený, CSA C22.2 č. 14, označenie CE podľa smernice o strojoch 2006/42/ES a smernice o nízkom napätí 2014/35/EÚ
• EMC: EN 61800-3 kategória C3 (priemyselné prostredie, obmedzená distribučná sieť)
• Funkčná bezpečnosť: Safe Torque Off certifikovaný podľa IEC 61800-5-2, vhodný pre bezpečnostné funkcie až do SIL 2 / PLd
• Marine: Typové schválenie DNV GL pre lodnú pohonnú a pomocnú pohonnú sústavu
• Environmentálne: Súlad s RoHS, registrované v REACH, súlad s požiadavkami na konfliktné minerály

Údržba & životný cyklus

Odporúčané postupy pre trvalú prevádzku s vysokým výkonom:

• Plán inšpekcií: Mesačná kontrola prevádzky chladiaceho ventilátora a čistoty vzduchového filtra; štvrťročné termografické snímanie napájacích spojov
• Údržba kondenzátorov: Kondenzátory DC zbernice s hodnotením na 10 rokov pri 40°C okolitej teplote; plánujte výmenu v 8-ročných intervaloch pre prevádzku 24/7
• Aktualizácie firmvéru: Kontrolujte aktualizácie firmvéru polročne; aktualizácie môžu zlepšiť výkon, pridať funkcie alebo riešiť problémy v teréne
• Stratégia náhradných dielov: Udržiavajte 10% zásobu náhradných dielov pre kritické osi; typický MTBF presahuje 80 000 hodín pri správnej údržbe
• Záloha konfigurácie: Uložte všetky parametre osi, ladenia a aplikačné programy do zabezpečeného úložiska po uvedení do prevádzky

Súvisiace produkty

© 2025 INDUSTRIAL CONTROL HUB. Všetky práva vyhradené.
Pôvodný zdroj: https://www.indctrlhub.com
Kontakt: sales@indctrlhub.com | +0086 18359243191

Download PDF file here: