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Antriebssystem SD2

Das Antriebssystem SD2 ermöglicht eine sensorbehaftete und sensorlose Regelung für Synchron- und Asynchronmotoren und ist für jeden Einsatzfall schnell und flexibel anpassbar – egal ob für Linearmotoren, rotative Servomotoren oder motorische Bearbeitungsspindeln.

Mit dieser universellen Antriebslösung lassen sich Hochgeschwindigkeits-Anwendungen bis 360.000 1/min (6.000 Hz) realisieren. Universelle Motorgeber-Auswertungen und vielfältige Anbindungsmöglichkeiten zur übergeordneten Steuerung erlauben die einfache Adaptierung an wechselnde Systemanforderungen – so steht der optimalen Umsetzung von Multiachs-Anwendungen nichts mehr im Wege.

Highlights

Mehrfachsystem

  • Funktion:  Die SD2-Einzel- und Doppel-Antriebsverstärker können von einem gemeinsamen Leistungsnetzteil versorgt werden.
     
  • Vorteil:  Durch die DC-Spannungskopplung kann die Energie von bremsenden Achsen durch antreibende Achsen genutzt werden. Leistungsabhängig lässt sich eine Netzversorgung für bis zu 12 Achsmodule realisieren.
     
  • Nutzen:  Geringere Verdrahtungs- und Energiekosten.

Lastindikator

  • Funktion:  Standardmäßig bietet der SD2 eine hochgenaue Auswertung des drehmomentbildenden Stroms.
     
  • Vorteil:  Die Auswertung kann zur Werkzeugüberwachung genutzt werden. Dazu zählen die Erkennung von Werkzeugbruch, Werkzeugverschleiß, das Anfunken (GAP and Crash) und eine optimale Regelung des Bearbeitungsvorschubs.
     
  • Nutzen:  Geringere Systemkosten und Einsparung kostenintensiver Überwachungssensorik.

Integrierte Sicherheit

  • Funktion:  Standardmäßig ist „Safe Torque Off“ (STO) integriert. Optional sind die geberlosen Funktionen „Sicherer Stillstandsmonitor“ (SFM – Safe Frequency Monitor) und „Sicher begrenztes Drehfeld“ (SLOF – Safe Limited Output Frequency) verfügbar.
     
  • Vorteil:  Umfänglicher Verzicht auf externe Sicherheitskomponenten bei gleichzeitigem Erreichen hoher Sicherheitsstandards.
     
  • Nutzen:  Minimierung der Systemkosten und höhere Maschinenverfügbarkeit.

Der Teamplayer

Die Geräte der Serie SD2 verfügen standardmäßig über „Safe Torque Off“ (STO) sowie optional über die geberlosen Funktionen „Sicherer Stillstandsmonitor“ (SFM – Safe Frequency Monitor) und „Sicher begrenztes Drehfeld“ (SLOF – Safe Limited Output Frequency).

Dies stellt einen deutlichen Mehrwert für die Realisierung von Forderungen aus der Maschinenrichtlinie dar.

Sicherheitsfunktionen SFM und SLOF für sensorlose Systeme

SIEB & MEYER stellt seinen Kunden ab sofort zwei neue Sicherheitsfunktionen zur Verfügung, die speziell auf rotierende Motoren ohne Drehzahlgeber ausgerichtet sind: „Sicherer Stillstandsmonitor (SFM – Safe Frequency Monitor)“ und „Sicher begrenztes Drehfeld (SLOF - Safe Limited Output Frequency)“.

Im Bereich von Bearbeitungsmaschinen bzw. Werkzeugmaschinen steigen die Anforderungen kontinuierlich an die Produktivität und an die Personensicherheit. Hierbei besteht die Herausforderung an den Maschinenhersteller, beide Aspekte gleichzeitig optimal bzw. normkonform umzusetzen.

Speziell im Fall von drehenden Achsen bestehen Gefahren für den Bediener bzw. Servicetechniker durch Werkzeuge die noch oder mit zu hoher Drehzahl rotieren. Zur Vermeidung bzw. Erfassung entsprechende Betriebszustände müssen bei klassischen Sicherheitslösungen Motoren/Spindeln mit sicheren Drehzahlgebern ausgestattet sein.

In vielen Anwendungsfeldern, wie z.B. von Hochgeschwindigkeitsfräsen oder Schleifen, sind entsprechende Drehzahlgeber aus Technischen- und/oder Kostengründen in Spindeln/Motoren nicht integrierbar. Als Folge müssten die Maschinenhersteller Abstriche bei der Produktivität hinnehmen oder durch aufwendige Sicherheitskonzepte für die unterschiedlichen Anwendungsfälle die entsprechenden Sicherheits-Integritätslevels sicherstellen.

Durch die Realisierung der beiden geberlosen Sicherheitsfunktionen SFM und SLOF in SD2 bietet SIEB & MEYER eine optimale und kostengünstige Lösung, bei dem Spindeln und Motoren keine Drehzahlgeber benötigen. Beide Funktionen bauen dabei auf die serienmäßig in allen SD2-Antriebsverstärkern integrierten Funktion „Safe Torque Off“ (STO).

Die Funktionen SFM und SLOF sind vom TÜV Nord nach EN 61508:2010 geprüft worden. Hierbei werden die Anforderungen eines Sicherheits-Integritätslevels von SIL3 erreicht.

Die Schnittstellen des SD2 (Zweikanalgerät)

  1. Einspeisung (DC)
  2. 24 V-Logikversorgung
  3. Parametrierung und Diagnose
  4. Je 6 digitale Eingänge und 4 Ausgänge
  5. Integrierte Sicherheit "STO": Anlaufsperre zum Erreichen der Kategorie 4/PL e gemäß EN 13849 1:2015 und EN 61508:2010 SIL3
  6. Encoder-Eingänge bzw. -Ausgänge (Puls-Richtungs-Signale)
  7. Encoder-Eingänge bzw. -Ausgänge (Messsystemnachbildung)
  8. Analoge Sollwertschnittstellen: +/-10 V
  9. Resolvereingänge
  10. Thermokontakte
  11. Universelles Motorgeber-Interface: Encoder / Linearmaßstab (TTL oder Sin/Cos), EnDat, Hiperface, SSI, Hall-Sensor, linearer Hall-Sensor, Feldplatte
  12. SERVOLINK 4 über Lichtwellenleiter
  13. 2 x Motoranschluss für Synchron- / Asynchronspindeln, Linearmotoren und rotative Motoren
     

EtherCAT, PROFIBUS und PROFINET über Gateway

Antriebsfunktionen und Sicherheitstechnik

SVC
U/f PWM
Servo
STO
SFM
SLOF

Inbetriebnahme- und Parametriersoftware: drivemaster2

Parametrieren

  • Baumstruktur
  • Blockschaltbilder
  • Grafiken
  • Interaktive Hilfen
  • Kommentare
  • „Parameter-Wizard“
  • Projekte, Parameterdateien und Motorparameter speichern und laden
  • Zentraler Zugriff auf alle Achsen

Diagnose

  • 4 Kanal-Oszilloskop
  • Zoomfunktionen
  • Triggerfunktionen
  • Langzeit-Schreiberfunktionen
  • Messungen speicherbar
  • Diagnose der Ein-/Ausgänge
  • Bus-Monitor

Bedienen

  • Ohne übergeordnete Steuerung
  • Visualisierung der Soll-/Ist-Werte
  • Fehler- und Statusmeldungen

Technische Spezifikationen SD2 mit integriertem Kühlkörper

Gerätetyp Nennleistung1 Nennstrom Spitzenstrom/Zeit Max. Ausgangs- spannung1 HxBxT (mm) Gewicht Kühlung
Einzel-Antriebsverstärker - 325 VDC Versorgungsspannung
0362114DC 3,9 kVA 11,3 Aeff 14,1 Aeff/5 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362114EC 4,8 kVA eff 28,3 Aeff/2 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362114IC 8,6 kVA 25 Aeff 56,6 Aeff/2 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
Einzel-Antriebsverstärker - 560...680 VDC Versorgungsspannung
0362114DF 8 kVA 11,3 Aeff 14,1 Aeff/5 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362114EF 9,9 kVA 14 Aeff 28,3 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362114IF 9,9 kVA 14 Aeff 56,6 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362114MF 24,8 kVA 35 Aeff 113 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 130 x 207 9,3 kg Luft
0362114NF 24,8 kVA 35 Aeff 141 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 130 x 207 9,3 kg Luft
0362111OF 35,4 kVA 50 Aeff 113 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 130 x 207 5,9 kg Wasser
0362111RF 78 kVA 127 Aeff 177 Aeff/25 s 3 x 410 VAC 390 x 230 x 144 8,7 kg Wasser
0362111SF 141 kVA 200 Aeff 245 Aeff/25 s 3 x 410 VAC 410 x 230 x 180 11 kg Wasser
Doppel-Antriebsverstärker - 325 VDC Versorgungsspannung
0362113DDC 3,5 kVA + 3,5 kVA 10 Aeff + 10 Aeff 14,1 Aeff/5 s +
14,1 Aeff/5 s
3 x 200 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362113EEC 3,5 kVA + 3,5 kVA 10 Aeff + 10 Aeff 28,3 Aeff/2 s +
28,3 Aeff/2 s
3 x 200 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
Doppel-Antriebsverstärker - 560...680 VDC Versorgungsspannung
0362113CCF 4,5 kVA + 4,5 kVA 6,4 Aeff + 6,4 Aeff 7,1 Aeff/5 s +
7,1 Aeff/5 s
3 x 410 VAC 249 x 70 x 232 5,7 kg Luft
0362113DDF 5 kVA + 5 kVA 7 Aeff + 7 Aeff 14,1 Aeff/5 s +
14,1 Aeff/5 s
3 x 410 VAC 249 x 70 x 232 5,7 kg Luft
0362113EEF 5 kVA + 5 kVA 7 Aeff + 7 Aeff 28,3 Aeff/2 s +
28,3 Aeff/2 s
3 x 410 VAC 249 x 70 x 232 5,7 kg Luft
Doppel-Kompaktgeräte - (1)3 x 110...230 VDC Netzspannung
0362131DDC 6,4 kVA 11 Aeff + 11 Aeff 14 Aeff/5 s +
14 Aeff/5 s
3 x 200 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Luft
0362131SSC 6,4 kVA 11 Aeff + 11 Aeff 42 Aeff/1 s +
42 Aeff/1 s
3 x 200 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Luft


1) Nennleistung und max. Ausgangsspannung bei kursivgedruckter Netzspannung/Versorgungsspannung

SD2 mit integriertem Kühlkörper

Gerätetyp Nennleistung1 Nennstrom Spitzenstrom/Zeit Max. Ausgangs- spannung1 HxBxT (mm) Gewicht Kühlung
Doppel-Kompaktgeräte - 3 x 400...480 VDC Netzspannung
362131DDF 11,2 kVA 7 Aeff+ 7 Aeff 42 Aeff/1 s +
42 Aeff/1 s
3 x 410 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Luft
0362131SSF 11,2 kVA 7 Aeff+ 7 Aeff 42 Aeff/1 s +
42 Aeff/1 s
3 x 410 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Luft

Leistungsnetzteil PS2 mit integriertem Kühlkörper

Gerätetyp Nennleistung1 HxBxT (mm) Gewicht Kühlung
Leistungsnetzteil - 3 x 110...480 VAC Netzspannung
0362191F 27 kW 410 x 70 x 207 5,8 kg Luft
0362193F 72 kW 410 x 160 x 207 9,35 kg Luft


1) Nennleistung und max. Ausgangsspannung bei kursivgedruckter Netzspannung/Versorgungsspannung

Technische Spezifikationen SD2 mit integriertem Kühlkörper und Sicherheitsfunktionen SFM/SLOF

Gerätetyp Nennleistung1 Nennstrom Spitzenstrom/Zeit Max. Ausgangsspannung1 HxBxT (mm) Gewicht Kühlung
Einzel-Antriebsverstärker - 325 VDC Versorgungsspannung
0362314DC 3,9 kVA      11,3 Aeff 14,1 Aeff/5 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 209 5,7 kg Luft
0362314EC 4,8 kVA 14 Aeff 28,3 Aeff/2 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 209 5,7 kg Luft
Einzel-Antriebsverstärker - 560...680 VDC Versorgungsspannung
0362314DF 8 kVA 11,3 Aeff 14,1 Aeff/5 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 209 5,7 kg Luft
0362314EF 14,2 kVA 20 Aeff 28,3 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 209 5,7 kg Luft
0362314QF 30 kVA 42 Aeff 85 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 415 x 135 x 218 7,0 kg Luft
0362316IF 20 kVA 28,3 Aeff 56,6 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 103 x 209 6,5 kg Luft
Doppel-Antriebsverstärker - 325 VDC Versorgungsspannung
0362313DDC 3,5 kVA + 3,5 kVA 10 Aeff + 10 Aeff 14 Aeff/5 s +
14 Aeff/5 s
3 x 200 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362313EEC 3,5 kVA + 3,5 kVA 10 Aeff + 10 Aeff 28,3 Aeff/2 s +
28,3 Aeff/2 s
3 x 200 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
Doppel-Antriebsverstärker - 560...680 VDC Versorgungsspannung
0362313CCF 4,5 kVA + 4,5 kVA 6,4 Aeff + 6,4 Aeff 7,1 Aeff/5 s +
7,1 Aeff/5 s
3 x 410 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
0362313DDF 6,4 kVA + 6,4 kVA 9 Aeff + 9 Aeff 14 Aeff/5 s +
14 Aeff/5 s
3 x 410 VAC 410 x 70 x 207 5,7 kg Luft
Einzel-Kompaktgeräte - (1)3 x 110...230 VDC Netzspannung
0362333EC 2,5 kVA (7,9 kVA2) 20 Aeff 28 Aeff/2 s 3 x 200 VAC 410 x 100 x 207 7,0 kg Luft
Einzel-Kompaktgeräte - 3 x 400...480 VDC Netzspannung
0362333DF 6 kVA 7 Aeff 14 Aeff/5 s 3 x 410 VAC 410 x 100 x 207 7,0 kg Luft


1) Nennleistung und max. Ausgangsspannung bei kursivgedruckter Netzspannung/Versorgungsspannung
2) Leistung bei 3-phasiger Netzspannung

SD2 für Cold-Plate-Montage

Gerätetyp Nennleistung1 Nennstrom Spitzenstrom/Zeit Max. Ausgangsspannung1 HxBxT (mm) Gewicht Kühlung
Einzel-Antriebsverstärker - 325 VDC Versorgungsspannung
0362111DC 3,8 kVA 11 Aeff 14 Aeff/5 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
0362111EC 4,8 kVA 14 Aeff 28 Aeff/2 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
0362111IC 9,7 kVA 28 Aeff 56 Aeff/2 s 3 x 200 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
Einzel-Antriebsverstärker - 680 VDC Versorgungsspannung
0362111DF 7,8 kVA 11 Aeff 14 Aeff/5 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
0362111EF 7,8 kVA 11 Aeff 28 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
0362111IF 11,4 kVA 16 Aeff 56 Aeff/1 s 3 x 410 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
0362111MF 24,8 kVA 35 Aeff 113 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 130 x 134 9 kg Cold-Plate
0362111NF 24,8 kVA 35 Aeff 141 Aeff/2 s 3 x 410 VAC 410 x 130 x 134 9 kg Cold-Plate
Doppel-Antriebsverstärker - 325 VDC Versorgungsspannung
0362110DDC 3,8 kVA + 3,8 kVA 11 Aeff + 11 Aeff 14 Aeff/5 s +
14 Aeff/5 s
3 x 200 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
0362110EEC 4,8 kVA + 4,8 kVA 14 Aeff + 14 Aeff 28 Aeff/2 s +
28 Aeff/2 s
3 x 200 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
Doppel-Antriebsverstärker - 680 VDC Versorgungsspannung
0362110DDF 7,8 kVA + 7,8 kVA 11 Aeff + 11 Aeff 14 Aeff/5 s +
14 Aeff/5 s
3 x 410 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
0362110EEF 7,8 kVA + 7,8 kVA 11 Aeff + 11 Aeff 28 Aeff/5 s +
28 Aeff/5 s
3 x 410 VAC 410 x 70 x 134 3 kg Cold-Plate
Doppel-Kompaktgeräte - (1)3 x 110...230 VDC Netzspannung
0362130DDC 6,4 kVA 11 Aeff + 11 Aeff 14 Aeff/5 s +
14 Aeff/5 s
3 x 200 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Cold-Plate
0362130SSC 6,4 kVA 11 Aeff + 11 Aeff 42 Aeff/1 s +
42 Aeff/1 s
3 x 200 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Cold-Plate
Doppel-Kompaktgeräte - 3 x 400...480 VDC Netzspannung
0362130DDF 11,2 kVA 7 Aeff + 7 Aeff 14 Aeff/5 s +
14 Aeff/5 s
3 x 410 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Cold-Plate
0362130SSF 11,2 kVA 7 Aeff + 7 Aeff 42 Aeff/1 s +
42 Aeff/1 s
3 x 410 VAC 410 x 100 x 207 7,5 kg Cold-Plate


1) Nennleistung und max. Ausgangsspannung bei kursivgedruckter Netzspannung/Versorgungsspannung

Leistungsnetzteil PS2 für Cold-Plate-Montage

Gerätetyp Nennleistung1 HxBxT (mm) Gewicht Kühlung
0362190F 27 kW 410 x 70 x 134 3,1 kg Cold-Plate


1) Nennleistung und max. Ausgangsspannung bei kursivgedruckter Netzspannung/Versorgungsspannung

Anwendungen

  • Hochgeschwindigkeitsspindeln sind die Schlüsselkomponenten in einer Werkzeugmaschine. Nur wenn diese optimal betrieben werden, kann auch die erhoffte Bearbeitungsgenauigkeit, Produktivität und Standzeit der gesamten Maschine gewährleistet werden. 

  • Schleifanwendungen nehmen im Bereich der Werkzeugmaschinen eine Sonderstellung ein. So muss zum Beispiel beim Innenrundschleifen ein sensorloser Betrieb von Asynchron- und Synchronspindeln bis 250.000 1/min ermöglicht werden. 

  • Bei Schraubanwendungen ist Präzision unabdingbar: Wenn die Vorgabe lautet, eine Schraube exakt mit einem definierten Drehmoment anzuziehen, dann muss der Servoverstärker das auch so umsetzen. 

  • Mit der für das Ritzen von Leiterplatten optimierten SIEB & MEYER-CNC-Steuerung und der dazugehörigen Antriebselektronik, erhalten Sie eine Systemlösung, die höchste Flexibilität, Produktivität und Prozesssicherheit Ihrer Maschine gewährleistet.

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