理论教育 Kinetix5500驱动系统连接优化方案

Kinetix5500驱动系统连接优化方案

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:Kinetix 5500驱动器系统已有出厂安装的接地螺钉,用于已接地电源分布。Kinetix 5500驱动器本身不运行无安全回路或安全旁路接线,对于不需要安全转矩关断特性的应用,必须安装跳线来旁路安全转矩关断回路。为了保持电流等级,Kinetix 5500驱动器必须安装内部保护控制隔板,或控制柜要适合工业场合的环境条件。

Kinetix5500驱动系统连接优化方案

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图6-28 接地的电源(星形联结)组态

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图6-29 角接地(B相)电源组态(三角形联结变压器二次侧)

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图6-30 不接地电源组态

Kinetix 5500驱动系统安装之后,要将关联的接线通过连接器连接上,本节分别说明供电回路和信号回路各种连接器的接线以及注意要点。特别注意的是接地线的要求,这关系到系统可靠的性能。

1.决定输入电源的组态类型

在为Kinetix 5500驱动系统的输入电源接线之前,必须决定要接入的输入电源的类型。驱动器被设计成接地和不接地的两种运行环境

已接地(WYE)的电源组态,接地在星形联结的三相电源的中性点,这种已接地电源组态的类型是一种很好的选择,是通常推荐的做法,如图6-28所示。

Kinetix 5500驱动器系统已有出厂安装的接地螺钉,用于已接地电源分布。如果决定使用星形联结的组态,则不需要拆除驱动器模块中已存在的接地螺栓

已接地的电源组态,接地在三角形联结的三相电源的角端,如图6-29所示。

尽管角端接地电源组态有接地连接,但是当安装到Kinetix 5500驱动系统中时,对于驱动器的电源系统来说,并没有接地。所以,需要拆除驱动器模块中的接地螺栓。

不接地电源组态没有提供中性点接地,如图6-30所示。

如果所用设施中决定使用不接地或高阻抗接地的电源分布,则需要拆除驱动器模块中的接地螺栓。

接地系统没有参照每个相位可能的电源分布接地,其结果是不知道可能的每个接地。

2.不接地电源组态中拆除接地螺栓

仅在使用不接地或角端接地电源组态时,要拆除驱动器模块中接地螺栓。要拆除模块中可获得接地通路的螺栓,打开驱动器侧面的滑动门,拆除螺栓,如图6-31所示。

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图6-31 拆除接地螺栓

拆除驱动器模块中的接地螺栓,有可能影响EMC的执行。

在多轴组态中的接地螺栓的拆除,最好把驱动器从隔板上拿下来,并放在已接地的作为静态安全工作站设施的表面上,按照静态安全原则操作。

为不接地电源组态拆除接地螺栓,不能较长时间地维持线-中性点的电压保护。

驱动器包含了电子释放(ESD)感应部分和集合,当安装、测试、服务和修理时,需要在采取了静态控制预防措施之后进行。如果没有采取ESD控制步骤,组件可能会受到危害。如果不熟悉静态控制步骤,参照防护电子危害的相关资料或其他适用的ESD手册。

注意设备接地危害存在的风险,驱动器接地组态必须准确无误地决定。接地电源组态留存接地螺栓,不接地电源组态拆除接地螺栓。

3.驱动器系统接地

所有的设施和机器的组件,或处理系统都应该有公共接地点连接到框架。接地系统提供了为防护电子冲击的接地路径。驱动器和隔板接地将对人的冲击危害减到最小,也将短路、瞬间超压和设施框架激励导体的意外连接引起的设施损毁减到最小。

国家的电子代码包含了接地要求、常规和限定,采用所有适合的本地代码和规则,用于安全接地系统,比如CE标准的接地要求。

Kinetix 5500驱动器接地和2198-CAPMOD-1300电容模块,用编织接地带条或4.0mm(12AWG)的铜线接至黏合控制柜接地母线,如图6-32所示。

关于接地的理论依据,可参考系统设计有关控制电子噪声的讨论。

4.多个隔板接地

由于设备安装的原因,有时会产生多个隔板连接而成的接地系统,如图6-33所示。

必须将每个隔板的接地母线单独连接到公共接地端,而不是将每个隔板的接地母线像雏菊链一样的串联到公共接地端,这点非常重要,串联的接地母线之间会有跨步电压,不能达到0V接地的要求。

5.电源连接器接线

24V电源(CP)连接器连接24V直流输入,为控制回路供电。24V直流电源通常由用户自己提供。24V电源连接器接线,如图6-34所示。

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图6-32 驱动器系统接地

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图6-33 多个隔板接地系统

6.输入电源连接器接线

输入电源(IPD)连接器连接195~528V交流(单相或三相)供电线,作为驱动器的交流主回路。输入电源连接器接线,如图6-35所示。

当IPD连接器插头和配合的驱动器连接器插座连接时,确定输入电源连接器的连线是正确无误的。不适当的接线/极性或松动的接线,都可能引起设施爆炸和带来危险。

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图6-34 24V电源连接器接线

7.安全转矩关断(STO)连接器接线

使用合适的安全组件,安全转矩关断回路提供了保护措施,达到ISO 13849-1(PLD)、Cat3或EN62061(SIL2)标准。安全转矩关断选项正一个安全控制系统。系统中所有的组件必须正确地选择和提供以达到操作员保护的期望级别。

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图6-35 输入电源连接器接线

安全转矩关断被设计成安全关断所有的输出电源晶体管开关,使用其他安全设备的组件构成安全转矩关断回路,以达到IEC60204-1标准所指定的停止和保护再次重启。

安全转矩关断(STO)连接器用弹簧压下安全接线,压下另外一边释放接线,两个销子的一排是提供给驱动到驱动的连接。安全转矩关断连接器的连接如图6-36所示。

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图6-36 安全转矩关断连接器的接线

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图6-37 安全转矩关断的跨接线旁路

为了完成机器在驱动器系统上的工作,或仅影响机器的区域,选择安全转矩关断也许是合适,但它不提供电子的安全。

在安全转矩关断模式,驱动器上仍然存在有害的电压。为了避免电子冲击的危害,在驱动器上完成任何工作之前,不能将电源连接到系统,并证实电压为零。

Kinetix 5500驱动器本身不运行无安全回路或安全旁路接线,对于不需要安全转矩关断特性的应用,必须安装跳线来旁路安全转矩关断回路。(www.daowen.com)

每个Kinetix 5500驱动器具有两个5针接线插头连线到安全驱动系统,为了旁路安全功能,这些信号应该如图6-37所示的接线,只要跨接线安装在上面,安全关断特性便不能使用。

在多驱动器系统中,有串联的安全转矩关断信号的连接,如图6-38所示。

由于串联安全接线的电流承载容量有限,信号串联安全回路的驱动器总量数目是受限的,可参考每个驱动器每个通道的电流等级来决定。

为了保持电流等级,Kinetix 5500驱动器必须安装内部保护控制隔板,或控制柜要适合工业场合的环境条件。隔板的防护等级或控制柜应该满足IP54或更高的防护等级。

8.离散量输入信号接线

离散量输入信号输入(IOD)连接器用拉伸弹簧,压下弹簧后将电线放入,松开弹簧后完成接线。离散量输入信号接线如图6-39所示。

离散量输入信号来自于现场传感器,传递运控轴的限位位置,这个反馈信号将决定运动轴的控制动作。

9.电动机电源接线

驱动器模块为电动机供电的电源连接,如图6-40所示。

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图6-38 串联的安全回路

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图6-39 离散量输入信号接线

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图6-40 电动机电源接线

当MP连接器插头和配合的驱动器模块连接器的插座连接时,确定电动机电源的连接是正确无误的。不适当的接线/极性或松动的接线,都可能引起设施爆炸和带来危险。

10.电动机制动接线

电动机制动是向电动机发出制动的信号,该信号由24V电源供电,发出信号为直流信号,正端MBRK+和负端MBRK-直接连接到电动机,如图6-41所示。

当连接接线时,应留意接线端的极性。

11.电动机反馈接线

电动机反馈信号连接使用2090-KIT-CON-DSL反馈连接套件,从电动机连接到驱动器模块的接口,如图6-42所示。

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图6-41 电动机制动接线

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图6-42 电动机反馈接线

反馈线捆束在2090-CSxM1DF-18AAxx电动机电缆之中(通常用于框架1驱动器),电源、制动和反馈线的走线都在屏蔽夹内。反馈线捆束在14和10AWG电缆中(通常用于框架2和框架3驱动器),电源和制动接线的走线在电缆屏蔽中,反馈线走线在屏蔽夹外。

12.电动机电缆屏蔽夹的应用

工厂提供的2090系列信号电动机电缆是已被屏蔽的,在驱动器系统安装期间,绞织的电缆屏蔽必须处在终端状态。要剥离电缆外壳的一小段,外露屏蔽绞织内芯。外露的区域必须被驱动器模块面板下部的屏蔽夹夹住。

用于Bulletin VPL电动机的电缆(2090-CBxM1DF-18AAxx),不需要将反馈线捆绑在屏蔽夹下面,具有14或10AWG导体的相同电缆,反馈线已经嵌在电缆屏蔽绞线中。

完成电动机电源、制动和反馈连接器的接线,准备好电缆屏蔽夹,按照如下步骤进行:

(1)松开屏蔽夹的螺钉,拿走至少一个螺钉。

当驱动器/电动机组件是18AWG电缆,反馈电缆走线在屏蔽夹外面。电动机电缆屏蔽夹如图6-43所示。

当驱动器/电动机组件是14或10AWG电缆时,电源和制动接线的走线在电缆屏蔽内,如图6-44所示。

(2)直接将外露的电缆屏蔽绞线部分放置在屏蔽夹的管内。

(3)旋紧屏蔽夹螺钉,转矩为2N·m。

(4)如果是多轴组态,反复操作,重复第(1)步到第(3)步。

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图6-43 电动机电缆屏蔽夹

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图6-44 电缆14和10AWG的安装

13.电容模块的连接

电容模块作为供能模块,可提供给以下两种连接:

●接线继电器输出(MS)连接到Logix5000控制器(可选)。

●直流母线和24V控制电源直接跟驱动器模块连接。

电容模块接线如图6-45所示。

为了提高系统的性能,按照规划的原则对线槽中的导线和电缆布线。连接直流母线和24V控制电源必须使用共享母线连接系统。

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图6-45 电容模块接线

14.外部并励电阻连接

在将Bulletin 2097外部并励电阻连接到RC连接器之前,要把伺服驱动的内部并励接线解除,不能在驱动器上同时连接内部并励和外部并励,外部并励电阻接线,如图6-46所示。

将RC连接器连接在驱动器的顶部,如图6-47所示。

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图6-46 连接外部并励电阻

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图6-47 RC连接器接线

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