بيت
>
المنتجات
>
محرك سيرفو صناعي
>
الـ سيمنز 1FK7083-5AF71-1DG5 هو محرك سيرفو متزامن مدمج SIMOTICS S 1FK7 ذو مغناطيس دائم يوفر 3.3 كيلو واط عند عزم دوران مقنن 16 نيوتن متر و 3000 دورة في الدقيقة، مع فرامل تثبيت على عمود أملس بارتفاع 80 مم، مقنن عند 7.4 أمبير مستمر ومبني حول دوار أرضي نادر يحقق كثافة عزم دوران عالية بشكل استثنائي لمحرك شفة 155 × 155 مم مبرد طبيعيًا.
IP65 عبر جسم المحرك و IP67 عند شفة نهاية المحرك (DE) — الواجهة الميكانيكية التي تتعرض لأكبر قدر من السوائل في تركيبات أدوات الآلات الفعلية — تكمل المواصفات البيئية.
يشير تصنيف 1FK7 Compact ضمن عائلة SIMOTICS S إلى أن المحرك قد تم تصميمه حول أقصى كفاءة للطاقة مقابل الحجم: المزيد من عزم الدوران لكل كيلوغرام، والمزيد من الكيلو واط لكل لتر من حجم المحرك، مقارنة بالمحركات ذات المجال الملفوف التقليدية من نفس حجم الإطار.
المغناطيسات الأرضية النادرة — نفس فئة سبائك النيوديميوم والحديد والبورون المستخدمة في قطاع محركات السيرفو عالية الأداء — هي ما يجعل هذه الكثافة ممكنة.
تنتج المغناطيسات تدفق الدوار الذي يخلق عزم الدوران عندما يتفاعل تيار الطور الثلاثي للملف الثابت معه، ولأن المغناطيسات الأرضية النادرة تنتج تدفقًا أعلى بكثير لكل وحدة حجم من الفريت، يمكن إبقاء طول المحرك النشط قصيرًا مع تلبية مواصفات عزم الدوران البالغة 16 نيوتن متر.
التبريد الهوائي الطبيعي — لا توجد مروحة خارجية، ولا تهوية قسرية، ولا مياه تبريد — يعني أن المحرك يتبدد حمولته الحرارية عن طريق الحمل الحراري والإشعاع من سطح غلافه وشفة الآلة التي يركب عليها.
لذلك، فإن التلامس الحراري الكافي بين وجه تركيب المحرك وهيكل الآلة ليس شكليًا؛ إنه جزء من نظام الإدارة الحرارية للمحرك، وعزل المحرك عن سطح تركيبه باستخدام حشوات أو مثبتات مقاومة للحرارة يقلل من تصنيف عزم الدوران المستمر المتاح دون قيمة لوحة الاسم البالغة 3.3 كيلو واط.
| المعلمة | القيمة |
|---|---|
| الخرج المقنن | 3.3 كيلو واط |
| عزم الدوران المقنن / عزم الدوران عند التوقف | 16 نيوتن متر |
| السرعة المقننة | 3000 دورة في الدقيقة |
| التيار المقنن | 7.4 أمبير |
| الطور | 3 أطوار |
| ارتفاع العمود | 80 مم |
| نوع العمود | أملس (بدون مجرى مفتاح) |
| فرامل تثبيت | نعم |
| تركيب الشفة | 155 × 155 مم، IM B5 (IM V1، IM V3) |
| تصنيف IP | جسم IP65 / شفة DE IP67 |
| التبريد | هواء طبيعي |
| المغناطيسات | أرضية نادرة |
| جهد وصلة DC | فئة 600 فولت |
| محرك متوافق | SINAMICS S120 / S210 |
ستة عشر نيوتن متر عند 3000 دورة في الدقيقة و 3.3 كيلو واط من محرك لا يتطلب تبريدًا قسريًا ويركب على شفة 155 × 155 مم هو الإنجاز الذي تجعله مغناطيسات الدوار الأرضية النادرة في 1FK7 Compact ممكنًا.
للمقارنة، فإن محركًا حثيًا تقليديًا يحقق نفس خرج الطاقة بنفس السرعة سيتطلب إما إطارًا أكبر لإدارة توليد الحرارة الأكبر لخسائر الدوار المقاومة، أو مروحة تبريد خارجية تضيف حجمًا ووزنًا وعنصر صيانة.
يُلغي تصميم المغناطيس الدائم المتزامن تمامًا خسائر النحاس في الدوار — لا يوجد تيار يتدفق في الدوار على الإطلاق، ولا تسخين مقاوم في قضبان الدوار، ولا خسارة كفاءة تعتمد على الانزلاق.
جميع الخسائر الكهربائية موجودة في لفائف الملف الثابت، حيث يمكن توصيلها إلى غلاف المحرك وتبديدها بواسطة مساحة سطح الغلاف والكتلة الحرارية لشفة الآلة.
هذا الاختلاف الأساسي في توزيع الخسائر هو السبب في أن محرك سيرفو متزامن بقدرة 3.3 كيلو واط بهذا الحجم يمكن أن يعمل بدون تبريد قسري، بينما محرك حثي بنفس الحجم وقدرة مماثلة سيولد حرارة أكثر مما يمكن أن يزيله الحمل الحراري الطبيعي.
عزم الدوران عند التوقف البالغ 16 نيوتن متر هو الرقم الذي يجب أن يتم على أساسه تحديد حجم حمل المحور. سيكون عزم الدوران الأقصى — المتاح أثناء مراحل التسارع عند أقصى خرج تيار للمحرك — أعلى، عادةً 2.5 إلى 3 أضعاف القيمة المقننة اعتمادًا على تكوين المحرك والقيود الحرارية.
يجب أن يظل عزم الدوران RMS عبر دورة العمل الكاملة ضمن 16 نيوتن متر لكي يعمل المحرك بشكل مستمر ضمن حدوده الحرارية؛ يُسمح بانحرافات قصيرة إلى عزم الدوران الأقصى أثناء التسارع ضمن النموذج الحراري للمحرك.
فرامل التثبيت المدمجة في 1FK7083-5AF71-1DG5 هي من النوع المطبق بالزنبرك المستخدم في جميع أنحاء SIMOTICS S: قرص احتكاك محمل بالزنبرك يتم إبعاده عن العمود بواسطة قوة كهرومغناطيسية عند تطبيق جهد إمداد الفرامل، ويتم تشغيله فورًا عند إزالة هذا الجهد.
لا تشارك الفرامل في التوقف الديناميكي — فهي غير مصممة لتقليل سرعة المحرك — ولكنها توفر تثبيتًا ميكانيكيًا بمجرد أن يصل السيرفو إلى المحور في وضع السكون.
على المحاور الرأسية والمحاور المائلة في تطبيقات أدوات الآلات والمناولة، تمنع الفرامل الحمل من التحرك أثناء أحداث تعطيل السيرفو: إيقاف الطوارئ، انقطاع التيار الكهربائي، التوقف المبرمج بين العمليات، أو إعادة تشغيل نظام التحكم.
بدون فرامل على محور رأسي، يسمح كل حدث تعطيل للسيرفو للمحور بالانجراف تحت تأثير الجاذبية حتى يتم استعادة عزم دوران السيرفو — وهي حالة يمكن أن تسبب تصادمات للأدوات أو قطع العمل عند إعادة التشغيل إذا تحرك المحور من موضعه الأخير المطلوب.
يجب تأكيد جهد إمداد الفرامل من وثائق الأسلاك الخاصة بالآلة قبل التركيب — تستخدم فرامل SIMOTICS S في هذه الفئة عادةً 24 فولت تيار مستمر، ولكن يجب التحقق من الجهد المحدد لهذا المحرك.
يقوم محرك SINAMICS بالتحكم في تحرير الفرامل وتشغيلها كجزء من تسلسل تمكين/تعطيل المحور الخاص به، مما يضمن تشغيل الفرامل قبل إزالة عزم دوران السيرفو، وتحريرها فقط بعد تمكين السيرفو وجاهزيته.
العمود الأملس في 1FK7083-5AF71-1DG5 لا يحتوي على مجرى مفتاح مشكل عليه.
يشير ارتفاع العمود البالغ 80 مم إلى المسافة من وجه شفة تركيب المحرك إلى خط وسط العمود — المعلمة البعدية التي تحدد ما إذا كان هذا المحرك متوافقًا هندسيًا مع تجويف تركيب المحرك ومحاذاة الاقتران الخاص بآلة معينة.
ينقل العمود الأملس عزم الدوران عن طريق الاحتكاك مع تجويف محور الاقتران. عند عزم دوران مقنن يبلغ 16 نيوتن متر وعزم دوران أقصى قد يصل إلى 40 نيوتن متر أو أكثر، يجب تحديد تصميم الاقتران وعزم دوران التركيب مقابل أقصى خرج للمحرك. تحدد سماحية تجويف المحور (ملاءمة ISO)، وتشطيب السطح، وعزم دوران الشد المحدد لآلية التثبيت بشكل جماعي عزم دوران الاحتكاك المتاح عند الواجهة.
بالنسبة للتطبيقات ذات الانعكاسات المتكررة للاتجاه تحت عزم دوران كامل — وهي شائعة في محاور أدوات الآلات التي يتم التحكم فيها بواسطة السيرفو — يجب أن يتضمن مواصفات الاقتران هامش أمان فوق عزم الدوران الأقصى للحسابات التأثيرات الإجهاد والانزلاق الدقيق على مدى عمر خدمة الآلة.
يضع تكوين تركيب IM B5 المحرك بحيث يكون العمود أفقيًا ووجه الشفة رأسيًا، وهو الاتجاه القياسي للاقتران المباشر ببرغي كروي أو مدخل علبة تروس على محور آلة CNC.
يمكن أيضًا تركيب المحرك في اتجاهات IM V1 (العمود لأعلى) و IM V3 (العمود لأسفل) — وكلاهما مغطى بتصنيف شفة DE IP67، حيث أن وصلة الشفة هي الواجهة الأكثر عرضة للسوائل وهي مختومة بمعيار IP67 الأعلى بغض النظر عن اتجاه التركيب.
يعكس تصنيف IP المنقسم على 1FK7083-5AF71-1DG5 مخاطر التعرض للسوائل المختلفة في أجزاء مختلفة من المحرك.
الجسم — الغلاف الأسطواني الذي يغطي الملف الثابت واللف — مصنف IP65: حماية كاملة من الغبار والحماية ضد نفاثات الماء من أي اتجاه. يغطي هذا البيئة المحيطة لمعظم تركيبات أدوات الآلات CNC، بما في ذلك رذاذ سائل التبريد، ونفاثات التنظيف، والرطوبة.
شفة نهاية المحرك (DE) — الواجهة الميكانيكية التي تتفاعل مع هيكل الآلة، والتي يخرج منها العمود — تحمل تصنيف IP67 الأكثر تطلبًا: حماية الغمر المؤقت بالإضافة إلى مقاومة النفاثات.
شفة DE هي الواجهة الأكثر احتمالاً للفيضان بسبب تراكم سائل التبريد أو سائل التنظيف المباشر، ومانع تسرب الزيت على هذا الوجه هو المكون الوحيد الذي يسمح فشله بتسرب السوائل إلى تجويف المحمل. توفر ختم هذه الواجهة إلى IP67 هامش الحماية الإضافي المناسب لموضع تعرضها.
ما لا تغطيه IP65/67 هو الهجوم الكيميائي المستمر من إضافات سائل القطع: الزيوت عالية الكبريت، وسوائل القطع الاصطناعية، وعوامل التنظيف القلوية يمكن أن تتدهور مواد حافة الختم وطلاءات الغلاف بمرور الوقت بغض النظر عن تصنيف IP.
تحدد سيمنز أنه يجب حماية سطح المحرك من المذيبات، وأن توجيه الكابلات يجب أن يتضمن حلقة تقطير لمنع السوائل من التتبع إلى المحرك على طول غلاف الكابل.
يعمل 1FK7083-5AF71-1DG5 ضمن أنظمة محركات SINAMICS S120 و S210.
يعد مزيج SINAMICS-1FK7 أحد أضيق عمليات تكامل المحركات والمحركات في سوق السيرفو: يتم تخزين المعلمات الكهربائية للمحرك — مقاومة الملف الثابت، والمحاثة، وثابت القوة الدافعة الكهربائية العكسية، وواجهة المشفر — في قاعدة بيانات محركات سيمنز داخل برنامج تكوين SINAMICS، لذلك يقوم المحرك بتكوين نفسه تلقائيًا لمنظم التيار، وكسب مبدئي لوحدة التحكم في السرعة، ونموذج الحماية الحرارية تلقائيًا عند اختيار نوع المحرك.
فئة جهد وصلة DC البالغة 600 فولت تعني أن هذا المحرك مصمم لإمداد التيار المتردد ثلاثي الطور 400 فولت وهو المعيار الصناعي الأوروبي والعالمي، ويتحول عبر مدخل SINAMICS إلى ناقل DC بقوة 600 فولت.
يغذي إمداد أمريكا الشمالية 480 فولت نفس ناقل DC الاسمي.
يحدد تيار المحرك المقنن البالغ 7.4 أمبير الحد الأدنى لتيار وحدة المحرك المطلوب: يجب أن يكون لوحدة المحور المختارة تصنيف تيار خرج مستمر عند أو أعلى من 7.4 أمبير، مع قدرة تيار قصوى كافية لطلب عزم التسارع الأقصى للتطبيق.
س 1: هل يتطلب 1FK7083-5AF71-1DG5 محرك SINAMICS محدد، أم أنه متوافق عبر نطاق S120؟
1FK7083-5AF71-1DG5 متوافق مع وحدات محرك SINAMICS S120 ومحرك السيرفو أحادي المحور S210. يتم تخزين بيانات المحرك في قاعدة بيانات محركات SINAMICS، لذا فإن التكوين هو اختيار معلمة بدلاً من إدخال بيانات يدويًا.
يجب أن تكون وحدة المحرك المحددة مصنفة بحد أدنى 7.4 أمبير تيار خرج مستمر والتيار الأقصى المطلوب لمتطلبات تسارع التطبيق.
تغطي وحدات المحور S120 في فئة التيار 9 أمبير وما فوق التصنيف المستمر؛ تعتمد متطلبات التيار الأقصى على ملف التسارع. استشر أداة تكوين SINAMICS أو برنامج تحديد حجم محركات سيمنز لتأكيد اختيار الوحدة.
س 2: جهد إمداد الفرامل — ما هي القيمة الصحيحة، ومن أين تأتي؟
عادةً ما يتم تزويد فرامل التثبيت SIMOTICS S 1FK7 في هذه الفئة بجهد 24 فولت تيار مستمر، ويتم التحكم فيها بواسطة خرج تحكم الفرامل الخاص بـ SINAMICS كجزء من تسلسل تمكين/تعطيل السيرفو.
تتحرر الفرامل (يتم تطبيق 24 فولت) عند تمكين السيرفو وجاهزيته؛ وتعمل (يتم إزالة 24 فولت) قبل تعطيل خرج السيرفو.
تحقق دائمًا من جهد الفرامل المحدد من لوحة اسم المحرك أو ورقة بيانات المحرك لرقم المقال الدقيق هذا — لا تفترض بناءً على السلسلة وحدها. تطبيق الجهد الخاطئ إما يفشل في تحرير الفرامل (يعمل المحرك ضد سحب الفرامل المستمر) أو يفشل في التثبيت (قوة الزنبرك غير كافية).
س 3: ما هي أهمية IP67 عند شفة DE مقابل IP65 على جسم المحرك؟
شفة نهاية المحرك هي الواجهة الميكانيكية بين المحرك والآلة، والتي يخرج منها العمود وتكون فيها التعرض لسائل التبريد أعلى.
يضيف IP67 عند هذه الواجهة حماية الغمر المؤقت فوق مقاومة نفاثات الماء IP65 لجسم المحرك — على وجه التحديد، فإنه يغطي وصلة الشفة المختومة ومانع تسرب زيت العمود ضد فيضان سائل التبريد والتراكم النموذجي في بيئات أدوات الآلات حيث يتم تركيب المحرك بالقرب من منطقة العمل.
يغطي جسم المحرك IP65 البيئة المحيطة العامة (الرذاذ، الرش، نفاثات التنظيف)؛ تغطي شفة DE IP67 الواجهة الهيكلية الأكثر تعرضًا للسوائل.
س 4: هل يمكن استبدال العمود الأملس بعمود ذي مفتاح إذا كانت الآلة تتطلب مجرى مفتاح؟
سيتطلب هذا تعديلًا ميكانيكيًا للعمود — إما تشكيل مجرى مفتاح في العمود الأملس الحالي أو استبدال مجموعة العمود. كلاهما يتطلب خدمة مؤهلة من المصنع، حيث أن محامل المحرك، وضغط العمود المسبق، وهندسة الواجهة الأمامية هي جزء من تجميع دقيق.
إذا كان تصميم اقتران الآلة يتطلب عمودًا ذو مفتاح، فإن النهج الصحيح هو تحديد متغير العمود ذي المفتاح في وقت الطلب: تتضمن سلسلة اللاحقة 1FK7083-5AF71-1 متغيرات ذات مجرى مفتاح (عادةً ما تكون تسميات نهاية العمود "B" أو "H") يمكن طلبها مباشرة.
إعادة تركيب مجرى مفتاح لعمود أملس في الميدان يخاطر بتلف المحمل وعدم محاذاة المشفر إذا تم ذلك بدون الأدوات الصحيحة ودعم العمود.
س 5: ما هي فحوصات التركيب الحرجة لـ 1FK7083-5AF71-1DG5؟
تحقق من أن تجويف محور الاقتران يناسب العمود الأملس بالسماحية الصحيحة وأن عزم دوران تثبيت المحور يلبي المواصفات لعزم الدوران الأقصى للتطبيق.
تأكد من أن تلامس شفة التركيب كافٍ حراريًا — يفترض تصنيف المحرك المستمر أن الحرارة تتدفق عبر الشفة إلى هيكل الآلة، لذا فإن التركيب على مواد عازلة أو بتلامس سطحي ضعيف يقلل من عزم الدوران المستمر المتاح.
اختبر فرامل التثبيت قبل الاقتران الميكانيكي عن طريق تدوير جهد إمداد الفرامل وتأكيد التحرير والتشغيل النظيف.
بعد تكوين المحرك، تحقق من قبول التعرف التلقائي على المحرك بشكل صحيح بواسطة نظام SINAMICS وأن بيانات المحرك الخاصة بالمحرك تتطابق مع لوحة اسم المحرك قبل تنفيذ أمر الحركة الأول.
اتصل بنا في أي وقت