Linearmotoren SIMOTICS L-1FN3€¦ · Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer...

Betriebsanleitung · 03/2012

Linearmotoren SIMOTICS L-1FN3

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1Einleitung

2Sicherheitshinweise

3Beschreibung

4Einsatzvorbereitung

Antriebstechnik Linearmotoren SIMOTICS L-1FN3

5Montage

6Anschluss Betriebsanleitung

7Inbetriebnahme

8Betrieb

9Instandhaltung

Außerbetriebnahme und Entsorgung

10

AAnhang

03/2012 6SN1197-0AF01-0AP0

Rechtliche Hinweise Rechtliche Hinweise

Warnhinweiskonzept

Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt.

GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird.

Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein.

Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes:

WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden.

Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.

Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten.

Siemens AG Dokumentbestellnummer: 6SN1197-0AF01-0AP0 Copyright © Siemens AG 2012.Industry Sector Ⓟ 03/2012 Änderungen vorbehalten Alle Rechte vorbehalten Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG DEUTSCHLAND

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung................................................................................................................................................... 5

2 Sicherheitshinweise ................................................................................................................................... 9

2.1 Restrisiken .....................................................................................................................................9

2.2 Sicherheitshinweise beachten und einhalten...............................................................................10

2.3 Umgang mit Direktantrieben und Komponenten..........................................................................11

2.4 Bestimmungsgemäße Verwendung.............................................................................................12

2.5 Gefahren durch starke Magnetfelder ...........................................................................................13

2.6 Gefahr durch elektrischen Schlag................................................................................................16

2.7 Anbringen von Warnhinweisen ....................................................................................................16

3 Beschreibung........................................................................................................................................... 19

3.1 Anwendungsbereich ....................................................................................................................19

3.2 Leistungsschild ............................................................................................................................21

3.3 Aufbau..........................................................................................................................................22

4 Einsatzvorbereitung ................................................................................................................................. 37

4.1 Versand und Verpackung ............................................................................................................37

4.2 Transport und Einlagerung ..........................................................................................................40

5 Montage................................................................................................................................................... 47

5.1 Sicherheitshinweise zur Montage ................................................................................................47

5.2 Vorgehensweise ..........................................................................................................................48

5.3 Kontrolle des Einbaumaßes.........................................................................................................48

5.4 Verfahren zum Einbau des Motors ..............................................................................................50

5.5 Montage einzelner Motorkomponenten .......................................................................................54

6 Anschluss ................................................................................................................................................ 63

6.1 Anschluss der Kühlung ................................................................................................................63

6.2 Elektrischer Anschluss.................................................................................................................66

7 Inbetriebnahme........................................................................................................................................ 79

7.1 Sicherheitshinweise .....................................................................................................................79

7.2 Messtechnische Überprüfung ......................................................................................................82

7.3 Inbetriebnahme mehrerer, paralleler Primärteile .........................................................................83


Betriebsanleitung, 03/2012, 6SN1197-0AF01-0AP0 3

Inhaltsverzeichnis


4 Betriebsanleitung, 03/2012, 6SN1197-0AF01-0AP0

8 Betrieb ..................................................................................................................................................... 85

8.1 Sicherheitshinweise .................................................................................................................... 85

8.2 Ausschalten und Betriebspausen ............................................................................................... 85

8.3 Behandlung von Störungen......................................................................................................... 85

9 Instandhaltung ......................................................................................................................................... 89

9.1 Sicherheitshinweise .................................................................................................................... 89

9.2 Wartungsarbeiten........................................................................................................................ 91

10 Außerbetriebnahme und Entsorgung ....................................................................................................... 93

10.1 Außerbetriebnahme .................................................................................................................... 93

10.2 Entsorgung.................................................................................................................................. 94

A Anhang .................................................................................................................................................... 97

A.1 Siemens Service Center ............................................................................................................. 97

A.2 Konformitätserklärung 1FNx ....................................................................................................... 98

A.3 Hinweis zu Fremderzeugnissen................................................................................................ 104

A.4 Hersteller von Korrosionsschutzmitteln..................................................................................... 104

A.5 Hersteller von Anschlussteilen für die Kühlung......................................................................... 104

A.6 Hersteller von Kunststoffschläuchen......................................................................................... 104

Abkürzungen und Glossar ..................................................................................................................... 105

Index...................................................................................................................................................... 107

Einleitung 1

Diese Betriebsanleitung beschreibt den Motor und informiert Sie über den Umgang mit dem Motor von der Anlieferung bis zur Entsorgung.

Lesen Sie diese Betriebsanleitung vor dem Umgang mit dem Motor. So gewährleisten Sie eine gefährdungsfreie und reibungslose Funktion sowie eine lange Nutzungsdauer des Motors.

Die vorliegende Betriebsanleitung gilt in Verbindung mit dem entsprechenden Siemens-Projektierungshandbuch. Alle Beschreibungen und Sicherheitshinweise können Sie auch über Ihre Siemens- Niederlassung anfordern.

Halten Sie die Sicherheitshinweise in dieser Betriebsanleitung jederzeit ein. Das Warnhinweiskonzept ist auf der Rückseite des Innentitels erläutert.

Bewahren Sie diese Betriebsanleitung zugänglich auf, und stellen Sie sie dem beauftragten Personal zur Verfügung.

Unterschiede zum Projektierungshandbuch Im Gegensatz zum Projektierungshandbuch ist die Betriebsanleitung unabhängig vom Antriebssystem. Sie enthält weder Datenblätter noch Einbauzeichnungen / Maßzeichnungen. Hinweise zur Projektierung und Bestellung der Motoren sind ebenfalls nicht Bestandteil dieser Anleitung.

Textmerkmale Neben den Hinweisen, die Sie aus Sicherheitsgründen unbedingt beachten müssen, finden Sie in dieser Betriebsanleitung folgende Textmerkmale:

1. Handlungsanweisungen sind als nummerierte Liste dargestellt. Halten Sie die Reihenfolge der Handlungsschritte ein.

● Aufzählungen verwenden den Listenpunkt.

– Der Gedankenstrich kennzeichnet Aufzählungen in der zweiten Ebene.

Hinweis

Ein Hinweis ist eine wichtige Information über das Produkt, die Handhabung des Produktes oder den jeweiligen Teil der Dokumentation. Der Hinweis gibt Ihnen Hilfe oder zusätzliche Anregungen.

Zielgruppe Die vorliegende Betriebsanleitung wendet sich an Elektriker, Monteure, Servicetechniker und Lagerpersonal.



Einleitung



Technical Support Landesspezifische Telefonnummern für technische Beratung finden Sie im Internet:

http://www.siemens.com/automation/service&support

Empfohlene, zusätzliche Dokumente

Systemkomponente Handbücher des Herstellers Motor Projektierungshandbuch

Allgemeine Sicherheitshinweise

Wegmesssystem Benutzerhandbuch Betriebsanleitung

Bremse Betriebsanleitung

Sensormodul Gerätehandbuch

Antriebssystem Inbetriebnahmehandbuch Listenhandbuch Funktionshandbuch

Weiterführende Informationen Unter dem nachstehenden Link gibt es Informationen zu folgenden Themen:

● Dokumentation bestellen / Druckschriftenübersicht

● Weiterführende Links für den Download von Dokumenten

● Dokumentation online nutzen (Handbücher / Informationen finden und durchsuchen)

http://www.siemens.com/motioncontrol/docu

Bei Fragen zur technischen Dokumentation (z. B. Anregungen, Korrekturen) senden Sie bitte eine E-Mail an folgende Adresse:

[email protected]

Aktuelle Handbücher und Betriebsanleitungen zu Motoren / Direktantrieben können im Internet unter folgendem Link aufgerufen werden:

http://www.siemens.com/motioncontrol/docu

Ihnen bereits vorliegende Handbücher / Betriebsanleitungen in Druck- oder Dateiform können einen veralteten Ausgabestand haben.

Webseiten Dritter Diese Druckschrift enthält Hyperlinks auf Webseiten Dritter. Siemens übernimmt für die Inhalte dieser Webseiten weder eine Verantwortung noch macht Siemens sich diese Webseiten und ihre Inhalte zu eigen, da Siemens die Informationen auf diesen Webseiten nicht kontrolliert und für die dort bereit gehaltenen Inhalte und Informationen auch nicht verantwortlich ist. Deren Nutzung erfolgt auf eigenes Risiko des Nutzers.

Einleitung



Internetadresse für Produkte http://www.siemens.com/motioncontrol

Normen und Vorschriften Das Produkt erfüllt die in der EG-Konformitätserklärung zur Niederspannungsrichtlinie angegebenen Normen.

Sowohl die Motorkomponenten als auch die Verpackung halten die EG-Richtlinie 2002/95/EG (RoHS) ein.

Weitere Hinweise Neben dem Gefahr- und Warnkonzept, das auf der Rückseite der Umschlagsseite erläutert ist, werden in dieser Dokumentation weitere Hinweise benutzt:

Hinweis

im Sinne dieser Druckschrift ist eine wichtige Information über das Produkt oder den jeweiligen Teil der Druckschrift, auf die besonders aufmerksam gemacht werden soll.

Einleitung



Sicherheitshinweise 2

Diese Sicherheitshinweise gelten für den Umgang mit Linearmotoren und deren Komponenten. Bitte lesen Sie dieses Kapitel sorgfältig, um Unfälle und/oder Sachschäden zu vermeiden.

2.1 Restrisiken

Restrisiken von Power Drive Systems Der Maschinenhersteller muss bei der gemäß EG-Maschinenrichtlinie durchzuführenden Beurteilung des Risikos seiner Maschine folgende von den Komponenten für Steuerung und Antrieb eines Power Drive Systems (PDS) ausgehende Restrisiken berücksichtigen.

1. Ungewollte Bewegungen angetriebener Maschinenteile bei Inbetriebnahme, Betrieb, Instandhaltung und Reparatur z. B. durch

– HW- und/oder SW-Fehler in Sensorik, Steuerung, Aktorik und Verbindungstechnik

– Reaktionszeiten der Steuerung und des Antriebs

– Betrieb und/oder Umgebungsbedingungen außerhalb der Spezifikation

– Fehler bei der Parametrierung, Programmierung, Verdrahtung und Montage

– Benutzung von Funkgeräten/Mobiltelefonen in unmittelbarer Nähe der Steuerung

– Fremdeinwirkungen/Beschädigungen.

2. Außergewöhnliche Temperaturen sowie Emissionen von Licht, Geräuschen, Partikeln und Gasen z. B. durch

– Bauelementeversagen

– Software-Fehler


– Fremdeinwirkungen/Beschädigungen.

3. Gefährliche Berührspannungen z. B. durch

– Bauelementeversagen

– Influenz bei elektrostatischen Aufladungen

– Induktion von Spannungen bei bewegten Motoren


– Betauung/leitfähige Verschmutzung

– Fremdeinwirkungen/Beschädigungen



Sicherheitshinweise 2.2 Sicherheitshinweise beachten und einhalten



4. Betriebsmäßige elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder, die z. B. für Träger von Herzschrittmachern, Implantaten oder metallischen Gegenständen bei unzureichendem Abstand gefährlich sein können.

5. Freisetzung umweltbelastender Stoffe und Emissionen bei unsachgemäßem Betrieb und/oder bei unsachgemäßer Entsorgung von Komponenten.

Weitergehende Informationen zu den Restrisiken, die von den Komponenten des PDS ausgehen, finden Sie in den zutreffenden Kapiteln der technischen Anwenderdokumentation.

GEFAHR Durch betriebsmäßig auftretende elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder (EMF) kann für Personen, die sich in unmittelbarer Nähe des Produktes aufhalten - insbesondere für Personen mit Herzschrittmachern, Implantaten o. ä. - eine Gefährdung auftreten.

Vom Maschinen-/Anlagenbetreiber und von Personen, die sich in der Nähe des Produkts aufhalten, sind die einschlägigen Richtlinien und Normen zu beachten! Dies sind beispielsweise im Europäischen Wirtschaftsraum (EWR) die EMF-Richtlinie 2004/40/EG, die Normen EN 12198-1 bis 12198-3 sowie in der Bundesrepublik Deutschland die Berufsgenossenschaftliche Unfallverhütungsvorschrift BGV 11 mit zugehöriger Regel BGR 11 "Elektromagnetische Felder".

Danach ist eine Gefährdungsanalyse jedes Arbeitsplatzes durchzuführen, Maßnahmen zur Reduzierung der Gefahren und Belastungen für Personen abzuleiten und anzuwenden sowie Expositions- und Gefahrenbereiche festzulegen und zu beachten.

2.2 Sicherheitshinweise beachten und einhalten

GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn Sicherheitshinweise nicht beachtet und eingehalten werden.

Beachten Sie unbedingt die Sicherheitshinweise dieser Dokumentation – auch die speziellen Sicherheitshinweise in den einzelnen Kapiteln!

Beachten Sie alle Warn- und Hinweisschilder!

Stellen Sie für Ihr Endprodukt die Einhaltung aller zutreffenden Normen und Rechtsvorschriften sicher! Weiterhin sind die jeweils geltenden nationalen, örtlichen und anlagespezifischen Sicherheitsbestimmungen und Erfordernisse zu berücksichtigen!

Beachten Sie bei Arbeiten am Antriebssystem auch dessen Betriebsanleitung!

Sicherheitshinweise 2.3 Umgang mit Direktantrieben und Komponenten



2.3 Umgang mit Direktantrieben und Komponenten

GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn ungeschultes Personal Umgang mit Direktantrieben und/oder deren Komponenten hat.

Der Umgang mit Direktantrieben und deren Komponenten ist nur Personal gestattet, das die relevanten Sicherheitshinweise kennt und beachtet.

Montage, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung dürfen nur durch qualifiziertes, geschultes und eingewiesenes Personal erfolgen. Dieses Personal muss gründlich mit dem Inhalt dieser Anleitung vertraut sein.

Alle Arbeiten am Motor müssen mindestens zu zweit durchgeführt werden.

Hinweis

Stellen Sie sicher, dass die Informationen zu den Gefahrenquellen und Sicherheitsmaßnahmen jederzeit verfügbar sind! Bewahren Sie dafür möglichst alle Beschreibungen und Sicherheitshinweise der Direktantriebe und deren Komponenten auf!

Alle Beschreibungen und Sicherheitshinweise können auch über Ihre Siemens-Niederlassung angefordert werden.

Sicherheitshinweise 2.4 Bestimmungsgemäße Verwendung



2.4 Bestimmungsgemäße Verwendung

GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn Direktantriebe oder deren Komponenten nicht bestimmungsgemäß verwendet werden.

Die Motoren sind für industrielle oder gewerbliche Anlagen bestimmt. Der Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (Ex-Bereich) ist verboten, sofern nicht ausdrücklich hierfür vorgesehen (ggf. gesondert beigefügte Zusatzhinweise beachten). Wenn im Sonderfall – bei Einsatz in nicht gewerblichen Anlagen – erhöhte Anforderungen gestellt werden (z. B. hinsichtlich Berührungsschutz), sind diese Bedingungen bei der Aufstellung anlagenseitig sicherzustellen.

Direktantriebe und deren Komponenten dürfen nur für die vom Hersteller angegebenen Einsatzfälle verwendet werden. Für Fragen hierzu steht Ihre zuständige Siemens-Niederlassung zur Verfügung.

Die Motoren müssen vor Verschmutzung und Kontakt mit aggressiven Stoffen geschützt werden.

Sonderausführungen und Bauvarianten, die in technischen Details von hier beschriebenen Motoren abweichen, bedürfen der Rücksprache mit Ihrer zuständigen Siemens-Niederlassung.

Die Bedingungen am Einsatzort müssen allen Leistungsschildangaben und Angaben bzgl. Bedingungen in dieser Dokumentation entsprechen. Abweichungen in Bezug auf Approbationen bzw. länderspezifische Vorschriften müssen ggf. gesondert berücksichtigt werden.

GEFAHR Die gelieferten Produkte sind ausschließlich zum Einbau in eine Maschine bestimmt. Die Inbetriebnahme ist solange untersagt, bis die Konformität des Endproduktes mit der Richtlinie 2006/42/EG festgestellt ist. Alle Sicherheitshinweise sind zu beachten sowie dem Endanwender zur Kenntnis zu geben.

WARNUNG Die Motoren sind nicht für den Betrieb direkt am Netz geeignet, sondern nur in Verbindung mit einem geeigneten Antriebssystem.

Sicherheitshinweise 2.5 Gefahren durch starke Magnetfelder



2.5 Gefahren durch starke Magnetfelder

Auftreten von Magnetfeldern Bei Komponenten des Motors, die Permanentmagnete enthalten, treten starke Magnetfelder auf. Die magnetische Feldstärke der Motoren resultiert im stromlosen Zustand ausschließlich aus den Magnetfeldern der Komponenten mit Permanentmagneten. Während des Betriebs treten zusätzlich elektromagnetische Felder auf.

Komponenten mit Permanentmagneten

VORSICHT Bei den hier beschriebenen Linearmotoren sind die Permanentmagnete im Sekundärteil enthalten.

Bild 2-1 Schematische Darstellung des statischen Magnetfelds eines Sekundärteils in

Abhängigkeit vom Abstand




Gefahren durch starke Magnetfelder

GEFAHR Starke Magnetfelder wirken auf Personen ein und können Schäden verursachen.

Im Hinblick auf die Einwirkung starker Magnetfelder auf Personen ist in der Bundesrepublik Deutschland die berufsgenossenschaftliche Vorschrift BGV B 11 "Elektromagnetische Felder" zu beachten! Sie führt die einzuhaltenden Anforderungen an Arbeitsplätzen auf. In anderen Ländern sind die jeweils geltenden nationalen und örtlichen Bestimmungen und Anforderungen zu berücksichtigen!

Personen mit aktiven Körperhilfsmitteln (z.B. Herzschrittmacher, Insulinpumpe), metallischen Implantaten und magnetisch oder elektrisch leitfähigen Fremdkörpern wird vom direkten Umgang mit Komponenten, die Permanentmagnete enthalten, dringend abgeraten. Das betrifft z.B. Arbeiten bei der Montage, Wartung oder Lagerung.

Die BGV B 11 gibt für statische Magnetfelder einen Grenzwert von 212 mT vor. Dieser wird für Abstände größer als 20 mm von einer Sekundärteilspur eingehalten.

Darüber hinaus sind die Anforderungen der BGV B 11 im Zusammenhang mit starken magnetischen Feldern zu berücksichtigen (BGV B11 §14).

GEFAHR Für beruflich exponierte Personen ist ein Abstand von mindestens 50 mm von einer Sekundärteilspur einzuhalten.

Für Personen mit Herzschrittmachern ist ein Abstand von mindestens 500 mm von einer Sekundärteilspur einzuhalten.

Menschen haben kein Sinnesorgan für starke Magnetfelder und in der Regel auch keine Erfahrung damit. Daher werden die von starken Magnetfeldern ausgehenden magnetischen Anziehungskräfte oft unterschätzt.




Die magnetischen Anziehungskräfte der Komponenten des Motors, die Permanentmagnete enthalten, steigen im Nahbereich (Abstand kleiner als 100 mm) sehr stark an und können mehrere kN betragen. – Beispiel: Die Anziehungskräfte wirken wie eine mehrere 100 kg schwere Masse, die ein Körperteil einklemmt!

GEFAHR Starke Anziehungskräfte auf magnetisierbare Materialien führen bei Arbeiten im Nahbereich von Komponenten mit Permanentmagneten (Abstand kleiner als 100 mm) zu hoher Quetschgefahr.

Unterschätzen Sie nicht die Stärke der Anziehungskräfte!

Führen Sie keine Gegenstände aus magnetisierbaren Materialien (z.B. Uhren, Stahl- oder Eisenwerkzeuge) und/oder Permanentmagnete von Hand in den Nahbereich des Motors oder in den Nahbereich einer Komponente mit Permanentmagneten!

Für Unfälle bei Arbeiten mit Permanentmagneten müssen zur Befreiung eingeklemmter Körperteile (Hand, Finger, Fuß etc.) unbedingt bereitliegen: ein Hammer (ca. 3 kg) aus festem, nicht magnetisierbaren Material zwei spitze Keile (Keilwinkel ca. 10° - 15°) aus festem, nicht magnetisierbaren Material

(z.B. Hartholz)

Sofortmaßnahmen bei Unfällen mit Permanentmagneten ● Bewahren Sie Ruhe!

● Drücken Sie den Not-Halt-Schalter und schalten Sie ggf. den Hauptschalter aus, wenn die Maschine unter Spannung steht.

● Leisten Sie ERSTE HILFE. Fordern Sie, wenn nötig weitere Hilfe an.

● Trennen Sie zusammen haftende Teile zur Befreiung eingeklemmter Körperteile, z. B. Hand, Finger, Fuß...:

– Treiben Sie dazu Keile mit dem Hammer in den Trennspalt.

– Befreien Sie die eingeklemmten Körperteile.

● Wenn notwendig, fordern Sie den NOTARZT an.

WARNUNG Jedes Bewegen von elektrisch leitfähigen Materialien gegenüber Permanentmagneten führt zu induzierten Spannungen. Gefahr durch elektrischen Schlag!

Vermeiden Sie Bewegungen von Komponenten mit Permanentmagneten gegenüber elektrisch leitfähigen Materialien und umgekehrt.

Sicherheitshinweise 2.6 Gefahr durch elektrischen Schlag



VORSICHT Magnetfelder können zu Datenverlust bei magnetischen oder elektronischen Datenträgern führen.

Führen Sie keine magnetischen oder elektronischen Datenträger mit sich!

2.6 Gefahr durch elektrischen Schlag

GEFAHR Gefahr durch hohe Ableitströme

Bei hohen Ableitströmen können erhöhte Anforderungen an den Schutzleiter sowie Warnsymbole am PDS notwendig sein. Detaillierte Angaben hierzu sind in der Norm DIN EN 61800-5-1 beschrieben.

Schutzmaßnahmen gegen Restspannungen

GEFAHR Durch Restspannungen an Anschlüssen des Motors besteht Gefahr durch elektrischen Schlag!

Aktive Teile des Motors können beim Abschalten der Spannungsversorgung eine Ladung von mehr als 60 μC aufweisen. Zusätzlich kann an freigelegten Leitungsenden – z.B. bei Ziehen des Steckers – auch 1 s nach Abschalten eine Spannung von mehr als 60 V anliegen. Treffen Sie deshalb Maßnahmen zum Schutz gegen Restspannungen!

2.7 Anbringen von Warnhinweisen Sämtliche im regulären Betrieb sowie bei Wartung und Instandhaltung auftretenden Gefahrenstellen sind in unmittelbarer Gefahrennähe (Motornähe) durch gut sichtbare Warn- und Verbotsschilder (Piktogramme) zu kennzeichnen. Die zugehörigen Texte müssen in der Sprache des Verwendungslandes verfügbar sein.

Mitgelieferte Piktogramme Primärteile

Allen Primärteilen sind Warnschilder in Form von dauerhaltbaren Aufklebern in der Verpackung beigelegt. Die folgende Tabelle zeigt die Warnhinweise, die Primärteilen beigelegt werden, und ihre Bedeutung.

Sicherheitshinweise 2.7 Anbringen von Warnhinweisen



Tabelle 2- 1 Primärteilen beigelegte Warnhinweise nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung

Schild Bedeutung Schild Bedeutung

Warnung vor heißer Oberfläche (D-W026)

Warnung vor gefährlicher elektrischer

Spannung (D-W008)

Am Signalanschluss des Primärteiles befinden sich folgende Sicherheitshinweise

Tabelle 2- 2 Sicherheitshinweise für Temperaturschutz nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung


Warnung vor einer Gefahrenstelle

(D-W000)

Gebrauchsanweisung beachten (D-M018)

Sekundärteile

Allen Sekundärteilen sind Warn- und Verbotsschilder in Form von dauerhaltbaren Aufklebern in der Verpackung beigelegt. Diese sollen gut sichtbar an den Seiten der Sekundärteilspur oder möglichst motornah angebracht werden.

Hinweis

Bringen Sie die Aufkleber nicht auf einem Sekundärteil oder der Sekundärteilabdeckung an! Die Aufkleber halten dort nicht dauerhaft.

Die folgenden Tabellen zeigen die Warn- und Verbotsschilder, die Sekundärteilen beigelegt werden, und ihre Bedeutung.

Sicherheitshinweise 2.7 Anbringen von Warnhinweisen



Tabelle 2- 3 Sekundärteilen beigelegte Warnschilder nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung


Warnung vor magnetischem Feld

(D-W013)

Warnung vor Handverletzungen

(D-W027)

Tabelle 2- 4 Sekundärteilen beigelegte Verbotsschilder nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung


Verbot für Personen mit Herzschrittmacher

(D-P011)

Verbot für Personen mit Implantaten aus Metall

(D-P016)

Mitführen von Metallteilen oder Uhren

verboten (D-P020)

Mitführen von magnetischen oder

elektronischen Datenträgern verboten

(D-P021)

Hinweis

Die Qualität der Aufkleber kann infolge extremer Umwelteinflüsse abnehmen.

3Beschreibung

3.1 Anwendungsbereich

Grundlegende Eigenschaften des Motors Motoren der Produktfamilie 1FN3 sind permanentmagneterregte Synchron-Linearmotoren mit modular aufgebautem Kühlkonzept: In Abhängigkeit von den Genauigkeitsanforderungen kann der Motor optional mit einem Primärteil-Präzisionskühler und/oder einer Sekundärteilkühlung betrieben werden. Die Motoren sind dann weitgehend thermisch neutral gegenüber der Maschine.

Der Motor wird in Komponenten (mindestens Primärteil und Sekundärteile) geliefert und direkt in die Maschine eingebaut. Durch das Aneinanderreihen von Primärteilen und Sekundärteilen können beliebige Motorkräfte und unterschiedlich lange geradlinige Verfahrwege erreicht werden.

Bitte beachten Sie bei Ihrem Einsatz von Direktmotoren die nationalen und internationalen Lizenzbedingungen, damit keine Schutzrechtsverletzungen entstehen.



Beschreibung 3.1 Anwendungsbereich



Übersicht über die Anschlussvarianten

Anwendungsbereich Spitzenlastmotoren

In Verbindung mit einem Antriebssystem mit digitaler Regelung eignen sich die Spitzenlastmotoren der Produktfamilie 1FN3 als Direktantriebe für lineare Bewegungen z.B. bei:

● hochdynamischen und flexiblen Werkzeugmaschinen

● Laserbearbeitung

● Handling

Beschreibung 3.2 Leistungsschild



Dauerlastmotoren

In Verbindung mit einem Antriebssystem mit digitaler Regelung eignen sich die Dauerlastmotoren der Produktfamilie 1FN3 als Direktantriebe für lineare Bewegungen z.B. bei:

● oszillierenden Bewegungen (z.B. Unrund-Bearbeitung)

● Anwendungen mit hohen Prozesskräften (z.B. Schleifen, Drehen…)

● Vertikal-Achsen ohne Gewichtsausgleich, Pinolen

● Handling, kartesische Roboter

3.2 Leistungsschild

Mitgelieferte Leistungsschilder Auf jedem Primärteil der Motoren der Produktfamilie 1FN3 ist ein Leistungsschild angebracht. Zusätzlich wird ein zweites Leistungsschild mitgeliefert, das der Kunde nach Bedarf an der Maschine anbringen kann, in die der Motor eingebaut ist.

Hinweis

Die Leistungsschilder dürfen nicht missbräuchlich verwendet werden! Wird ein Leistungs-schild von Motor oder Maschine entfernt, muss es unbrauchbar gemacht werden.

Angaben auf dem Leistungsschild Auf dem Leistungsschild finden sich folgende Angaben:

3~ INVERTER DUTY MOTOR PART

IN= xxx AUa max = xxx VFN= xxx N

M = xxx kgClass xxxIPxx

(1P) 1FN3xxx-xxxxx-xxxx(S) xxx/xxxxxxxx

Made in Germany

Siemens AG, Georg-Reismüller-Straße 32 , DE-80999 München

Bild 3-1 Angaben auf dem Leistungsschild

Beschreibung 3.3 Aufbau



3.3 Aufbau

3.3.1 Motorkomponenten

Motorkomponenten Motoren der Produktfamilie 1FN3 bestehen aus folgenden Komponenten:

● Primärteil:

– Grundkomponente des Linearmotors

– mit 3-Phasen-Drehstromwicklung

– integrierter Hauptkühler zur Abfuhr der Verlustwärme

● Präzisionskühler (optional):

– Zusatzkühler zur Minimierung des Wärmeübertrags zur Maschine nach Thermo-Sandwich®-Prinzip

– empfohlen für Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen

● Sekundärteile:

– bilden aneinandergereiht den Reaktionsteil des Motors

– bestehen aus Stahlgrundkörper mit aufgebrachten Permanentmagneten

– Verguss schützt weitgehend vor Korrosion und äußeren Einwirkungen

● Sekundärteilabdeckung (optional)

– mechanischer Schutz für Sekundärteile

– magnetisierbares Edelstahlblech (Dicke d = 0,4 mm)

– haftet auf Sekundärteilen

– kann ohne Hilfsmittel nach Verschleiß ausgewechselt werden

– verfügbar als durchgehendes Bandmaterial oder als segmentierte Abdeckung mit festgelegten Längen




● Kühlprofile mit Steckkupplung/Nippel (optional):

– Bestandteil der Sekundärteilkühlung

– Profilschienen aus Aluminium mit durchgängigen Kühlkanälen

– werden bei hohen Anforderungen an die Maschinengenauigkeit unter die Sekundärteile gelegt

● Sekundärteilendstücke (optional)

– Bestandteil der Sekundärteilkühlung

– Verwendung zum Niederhalten der durchgängigen Sekundärteilabdeckung

– in verschiedenen Varianten verfügbar

Bild 3-2 Komponenten eines Linearmotors der Produktfamilie 1FN3

3.3.2 Schutzarten

Primärteil Die Primärteile erfüllen die Anforderungen der Schutzart IP 65 nach EN 60529 und EN 60034-5.




Sekundärteile Die Sekundärteile sind durch konstruktive Maßnahmen weitgehend vor Korrosion geschützt.

Es ist sicherzustellen, dass die Sekundärteile frei von Spänen bleiben. Hierfür sind geeignete Abdeckungen vorzusehen. Es kann davon ausgegangen werden, dass ab einem Abstand von 150 mm von der Oberfläche des Sekundärteils keine Anziehung ferromagnetischer Partikel mehr erfolgt.

Der Einsatz von schabenden oder aggressiven Stoffen (z.B. Säuren) muss vermieden werden.

3.3.3 Umgebungsbedingungen

Umgebungsbedingungen für Langzeitlagerung, Transport und ortsfesten Einsatz In Anlehnung an DIN EN 60721-3-1 (für Langzeitlagerung), DIN EN 60721-3-2 (für Transport) und DIN EN 60721-3-3 (für ortsfesten wettergeschützten Einsatz)

Tabelle 3- 1 Klimatische Umgebungsbedingungen

Untergrenze Lufttemperatur: - 5 °C (abweichend von 3K3) Obergrenze Lufttemperatur: + 40 °C Untergrenze relative Luftfeuchte: 5 % Obergrenze relative Luftfeuchte: 85 % Änderungsgeschwindigkeit Temperatur:

max. 0,5 K/min

Betauung: nicht zulässig Eisbildung: nicht zulässig Langzeitlagerung: Klasse 1K3 und Klasse 1Z1, hiervon abweichend Obergrenze relative Luftfeuchte Transport: Klasse 2K2 ortsfester Einsatz: Klasse 3K3

Lagerung, Transport und Betrieb nur an Orten zulässig, an denen vollständiger Wetterschutz besteht (Hallenluft oder Raumluft).

Tabelle 3- 2 Biologische Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1B1 Transport: Klasse 2B1 ortsfester Einsatz: Klasse 3B1




Tabelle 3- 3 Chemische Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1C1 Transport: Klasse 2C1 ortsfester Einsatz: Klasse 3C2

Abweichend von Klasse 3C2 gilt: Einsatzort in unmittelbarer Nachbarschaft von industriellen Anlagen mit chemischen Emissionen

Tabelle 3- 4 Mechanisch aktive Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1S2 Transport: Klasse 2S2 ortsfester Einsatz: Klasse 3S1

Tabelle 3- 5 Mechanische Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1M2 Transport: Klasse 2M2 ortsfester Einsatz: Klasse 3M3

3.3.4 Kühlung

Hinweis

Im gesamten Dokument bezeichnet der Begriff "Kühlung" eine Wasserkühlung des Motors.

Notwendigkeit einer Kühlung Während des Betriebs erwärmt sich der Motor. Um eine möglichst hohe Leistungsdichte zu erhalten, ist eine Wasserkühlung notwendig.

Komponenten Die Kühlung der Motoren aus der Produktfamilie 1FN3 kann aus verschiedenen Komponenten bestehen:

● Primärteil-Hauptkühler

● Primärteil-Präzisionskühler

● Sekundärteilkühlung

Diese Komponenten sind bei Motoren der Produktfamilie 1FN3 konstruktiv getrennt. Sie ermöglichen den Aufbau der Kühlung nach Thermo-Sandwich-Prinzip®.




Aufbau einer Kühlung nach Thermo-Sandwich®-Prinzip Beim Thermo-Sandwich®-Prinzip werden Komponenten der Kühlung übereinander geschichtet. Die Komponenten sind jeweils getrennt durch eine isolierende Schicht, siehe folgendes Bild. Der Wärmefluss vom Primärteil in die Maschinenkonstruktion wird durch diesen mehrschichtigen Aufbau der Kühlung behindert: In jeder Komponente der Kühlung wird Wärme abgeführt. Deshalb ist die Restmenge der Wärme, die schließlich in der Maschine ankommt, sehr gering.

Bild 3-3 schematische Darstellung des Thermo-Sandwich®-Prinzips

Funktionen der Komponenten der Kühlung Primärteil-Hauptkühler

Der Primärteil-Hauptkühler ist direkt in das Primärteil eingebaut und kühlt das Primärteil. Er führt unter Bemessungsbedingungen zwischen 85 % und 90 % der entstehenden Wärme ab. Das ist ausreichend, um die Bemessungsdaten aus den Datenblättern zu erreichen.

Der Primärteil-Hauptkühler hat auf die Wärmeisolierung des Motors gegenüber der Maschine keinen Einfluss.

Primärteil- Präzisionskühler

Der Primärteil-Präzisionskühler führt Restwärme (unter Bemessungsbedingungen 2...10 % der Gesamtverlustleistung) aus dem Primärteil ab. Die Temperaturerhöhung der Außenfläche des Primärteil-Präzisionskühlers gegenüber der Vorlauftemperatur des Primärteil-Präzisionskühlers wird so in einem kleinen Schwankungsbereich gehalten. Zusammen mit der Sekundärteilkühlung behindert der Primärteil-Präzisionskühler dadurch die Wärmeübertragung in die Anschlusskonstruktion und sorgt so für ein nahezu thermisch neutrales Verhalten des Motors in der Maschine.

Sekundärteilkühlung

Die Sekundärteilkühlung führt ebenfalls Restwärme des Motors ab. Die Wärme, die die Sekundärteilkühlung abführt, beträgt unter Bemessungsbedingungen etwa 5…8 % der Gesamtverlustleistung des Motors.




Details der thermischen Kapselung Die Kühlung von Motoren der Produktfamilie 1FN3 erfolgt nach dem Thermo-Sandwich®-Prinzip. Das folgende Bild zeigt Details der thermischen Kapselung.

Bild 3-4 Thermische Kapselung von Motoren der Produktfamilie 1FN3

Kühlung des Primärteils / Primärteil-Hauptkühler

Standard ist eine Kühlung mit Wasser und Korrosionsschutzmittel bei einer Vorlauftemperatur TVORL = 35 °C. Wird diese Temperatur geändert, ändert sich die Motordauerkraft des Motors gegenüber dem Tabellenwert FN. Außerdem ist bei der Änderung der Vorlauftemperatur darauf zu achten, dass keine Betauung auftreten kann.

Thermische Isolation des Primärteils / Primärteil-Präzisionskühler

Die Isolation des Primärteils übernimmt auf der Unterseite der Luftspalt. An der Oberseite schirmt der (optionale) Primärteil-Präzisionskühler die Umgebung vor zu hohen Temperaturen des Motors ab. Thermoisolatoren an den Verschraubungen und die dazwischen liegende Luftkammer verringern die Wärmeübertragung vom Primärteil. Die seitlichen Strahlbleche des Primärteil-Präzisionskühlers bilden ebenfalls luftgefüllte Zwischenräume, die das Primärteil an den Seiten gegenüber der Maschinenkonstruktion isolieren. Unter Bemessungsbedingungen beträgt die Temperaturerhöhung der Außenfläche des Primärteil-Präzisionskühlers gegenüber der Vorlauftemperatur maximal 4 K. Wird der Primärteil-Präzisionskühler nicht verwendet, können die Temperaturen an der Oberfläche des Motors über 100 °C betragen.

Thermische Isolation des Sekundärteils / Sekundärteilkühlung

Die Entwärmung des Sekundärteils erfolgt über einen Kühlkreislauf, der standardmäßig aus Kühlprofilen und zwei Kombi-Verteilern als Sekundärteilendstücke besteht.

Die Sekundärteile müssen gekühlt werden bei:

● Anwendungen mit hohen Verlustwärmeeinträgen in die Sekundärteile

● Anwendungen, bei denen das Maschinenbett die die Wärmeabfuhr über die Kontaktfläche zu den Sekundärteilen nicht sicherstellt




Andernfalls ist die Sekundärteilkühlung optional.

VORSICHT Hohe Temperaturen können zur Entmagnetisierung der Permanentmagnete führen!

Die Temperatur der Sekundärteile darf 70 °C nicht überschreiten!

Für Motoren der Baugröße 1FN3600 und 1FN3900 ist die Sekundärteilkühlung für die Funktion der Motoren unbedingt erforderlich, da der große Wärmeeintrag vom Primärteil in die Sekundärteile nicht über die Kontaktfläche der Sekundärteile zum Maschinenbett abgeführt werden kann.

Bestandteile der Sekundärteilkühlung Für die Kühlung der Sekundärteile von Motoren der Produktfamilie 1FN3 werden im Allgemeinen Kühlprofile und Sekundärteilendstücke benötigt.

Kühlprofile Die Kühlprofile werden zwischen Maschinenbett und Sekundärteile gelegt und zusammen mit den Sekundärteilen am Maschinenbett verschraubt. Die beiden folgenden Bilder zeigen die so entstehende Kühlung ohne Sekundärteilendstücke. Die gestrichelten blauen Linien zeigen den Durchfluss des Kühlmediums an.

Bild 3-5 Sekundärteilkühlung, bestehend aus Kühlprofilen mit Schlauchtüllennippel, für Motoren

der Baugröße 1FN3050…3450 (Seitenansicht und Draufsicht)




Bild 3-6 Sekundärteilkühlung, bestehend aus Kühlprofilen mit Schlauchtüllennippel, für Motoren

der Baugröße 1FN3600…3900 (Seitenansicht und Draufsicht)

Ab Baugröße 3600 werden drei Kühlprofile mit insgesamt sechs Kühlkanälen eingesetzt. Die seitlichen Profile ragen nur wenig über das Sekundärteil hinaus. Das mittlere (zusätzliche) Kühlprofil wird über der Schraubenreihe in der Mitte der Sekundärteile befestigt.

Die Oberflächen der Kühlprofile sind thermisch optimiert. Die Kontaktfläche zur Sekundärteilspur nimmt die Wärme auf und leitet sie weiter zum Kühlkanal. Zur Maschinenkonstruktion ist die Kontaktfläche dagegen klein, um einen Wärmeeintrag gering zu halten.

Die Kühlprofile sind bis zu einer Länge von 3 m am Stück verfügbar.

Sekundärteilendstücke Folgende Sekundärteilendstücke am Anfang und am Ende der Sekundärteilspur schließen den Kühlkreislauf und erleichtern den Kühlmittelanschluss durch einheitliche Anschlüsse:

● Kombi-Verteiler

● Kombi-Adapter / Kombi-Endstück

Standardmäßig werden Kombi-Verteiler als Sekundärteilendstücke eingesetzt. Diese sind für alle Baugrößen erhältlich. Alternativ können bei den Baugrößen 1FN3050…450 auch Kombi-Adapter / Kombi-Endstück eingesetzt werden. Abdeckungsendstücke sind nicht direkt an der Kühlung von Sekundärteilen beteiligt.

Die folgenden Bilder zeigen die Ausführung der Sekundärteilkühlung mit Sekundärteil-endstücken in verschiedenen Ausführungen.




Bild 3-7 Sekundärteilkühlung für Motoren der Baugröße 1FN3050...1FN3450 mit Kombi-

Verteilern (Seitenansicht und Draufsicht)

Bild 3-8 Sekundärteilkühlung für Motoren der Baugröße 1FN3600 und 1FN3900 mit Kombi-

Verteilern (Seitenansicht und Draufsicht)




Bild 3-9 Sekundärteilkühlung für Motoren der Baugröße 1FN3050...1FN3450 mit Kombi-Adapter

und Kombi-Endstück (Seitenansicht und Draufsicht)

Bild 3-10 Sekundärteilkühlung, bestehend aus Kühlprofilen mit Schlauchtüllennippel und

beidseitigen Abdeckungsendstücken für alle Motoren der Baugröße 1FN3050…1FN3450 (Seitenansicht und Draufsicht)

Hinweis

Eine Sekundärteilkühlung mit Kombi-Adapter / Kombi-Endstück kann wegen der hohen Druckverluste nur bei kurzen Verfahrwegen – etwa bis zu einer Länge von 2 m – angewendet werden. Der Druckabfall ist hinsichtlich der Auslegung des gesamten Kühlsystems zu überprüfen!




Einsatz der Sekundärteilendstücke Die Sekundärteilendstücke dienen auf der einen Seite zum Anschluss der Kühlung. Kombi-Verteiler und Kombi-Adapter / Kombi-Endstück schließen den Kühlkreislauf am Anfang und am Ende der Sekundärteilspur und erleichtern den Kühlmittelanschluss durch einheitliche Anschlüsse.

Auf der anderen Seite werden sie zur Befestigung der durchgängigen Sekundärteilabdeckung mittels eines Keils benötigt, der auf der Oberfläche bündig abschließt, siehe folgendes Bild.

Bild 3-11 Sekundärteilendstück (Seitenansicht)

Standardmäßig werden Kombi-Verteiler als Sekundärteilendstücke eingesetzt. Diese sind für alle Baugrößen erhältlich. Alternativ können bei den Baugrößen 1FN3050…450 auch Kombi-Adapter / Kombi-Endstück eingesetzt werden oder die Abdeckungsendstücke.




Überblick über die Varianten Im Überblick sind folgende Varianten der Sekundärteilendstücke erhältlich:

● Kombi-Verteiler:

– Standardlösung für den Einsatz von Sekundärteilendstücken

– für alle Baugrößen erhältlich

– befestigt die Sekundärteilabdeckung (Band) am Anfang und am Ende der Sekundärteilspur

– realisiert Anschluss und parallele Verzweigung des Kühlmediums auf zwei (1FN3050…450) bzw. drei (1FN3600…900) Kühlprofile am Anfang der Sekundärteilspur.

– realisiert Zusammenführung der Kühlmittelströmung und Anschluss des Kühlmittelablaufs am Ende der Sekundärteilspur.

● Kombi-Adapter / Kombi-Endstück:

– für Baugrößen 1FN3050…1FN3450 erhältlich


– realisiert Kühlmittelanschluss und Kühlmittelumlenkung: Am Kombi-Adapter befinden sich die Anschlüsse für Vorlauf und Rücklauf des Kühlmediums. Das Kombi-Endstück wird für die Umlenkung des Kühlmittels am anderen Ende der Sekundärteilspur benötigt.

● Abdeckungsendstück:

– für Baugrößen 1FN3050…1FN3450 erhältlich


3.3.5 Temperaturüberwachung und thermischer Motorschutz

Temperaturüberwachungskreise Temp-F und Temp-S Die Motoren werden mit zwei Temperaturüberwachungskreisen Temp-F und Temp-S ausgeliefert. Temp-F wird zur Beobachtung und Auswertung des Temperaturverlaufes im Motor verwendet. Temp-S dient zur Aktivierung des Motorschutzes, wenn die Motorwicklungen zu warm werden.

Beide Kreise sind unabhängig voneinander. Die Auswertung erfolgt in der Regel über das Antriebssystem.




Temp-F (KTY 84 Sensor) Der Temperaturfühlkreis Temp F besteht aus einem Temperatursensor KTY 84, der sich an den Spulen befindet. Das kann unter Umständen – insbesondere bei unterschiedlicher Bestromung der einzelnen Phasen – dazu führen, dass nicht die maximale Temperatur der drei Phasenwicklungen gemessen wird. Eine Auswertung von Temp-F zum Zwecke des Motorschutzes ist deshalb nicht zulässig. Temp-F dient vielmehr zur Temperaturbeobachtung und eventuell zur Warnung vor einem Abschalten des Antriebs durch das Ansprechen von Temp-S.

Temp-S (PTC- Element) Der Temperaturabschaltkreis besteht aus Kaltleiter-Temperaturfühlern (PTC-Elementen). In jeder der drei Phasenwicklungen (U, V und W) befindet sich ein Kaltleiter–Temperaturfühler zur Überwachung der Motorwicklung. Dies gewährleistet den Überlastungsschutz auch bei ungleichmäßiger Bestromung der einzelnen Phasen eines Primärteils oder bei unterschiedlicher Belastung mehrerer Primärteile. Die PTC–Elemente sind in Reihe geschaltet.

Hinweis

Die Reaktionszeit der Antriebssteuerung vom Ansprechen der PTC- Elemente (Temp-S) bis zur Stromabschaltung (Impulssperre in der Antriebssteuerung) darf 1 Sekunde nicht überschreiten.

Die gesamte Reaktionszeit vom Eintritt des Ereignisses bis zur Abschaltung darf 2 Sekunden betragen und muss unabhängig der Auswertung gewährleistet werden.

Technische Eigenschaften des KTY 84 Der KTY 84 weist eine progressive, annähernd lineare Widerstand-Temperatur-Kennlinie auf, siehe folgendes Bild. Außerdem besitzt der KTY 84 eine geringe Wärmekapazität und einen guten thermischen Kontakt zur Motorwicklung.

Bild 3-12 Kennlinie eines KTY 84

technische Daten:

● Kaltwiderstand (20 °C): ca. 580 Ω

● Warmwiderstand (100 °C): ca. 1000 Ω




Technische Eigenschaften der PTC-Elemente Jedes PTC-Element zeigt einen sprunghaften Anstieg des Widerstands im Bereich der Nennansprechtemperatur ϑNAT, siehe folgendes Bild. Es hat damit eine quasi-schaltende Charakteristik. Durch die geringe Wärmekapazität und den guten thermischen Kontakt des PTC-Elements zur Motorwicklung ist eine schnelle Fühler- und damit Systemreaktion auf unzulässig hohe Temperaturen in der Wicklung möglich.

Die PTC-Elemente des Drillings sind in Reihe geschaltet. Die Kennlinien entsprechen DIN EN 60947-8, DIN 44081 und DIN 44082.

Bild 3-13 typische Kennlinie eines PTC-Elements; Quelle: DIN 44081 / DIN 44082

technische Daten:

Der Widerstand am Drilling beträgt gemäß DIN 44081 / DIN 44082

● maximal 3x250 Ω = 750 Ω bei T > -20 °C und T < ϑNAT - 20 K

● maximal 3x550 Ω = 1650 Ω bei T < ϑNAT - 5 K

● mindestens 3x1330 Ω = 3990 Ω bei T < ϑNAT + 5 K

● mindestens 3x4000 Ω = 12000 Ω bei T < ϑNAT + 15 K

Hinweis

Die PTC- Elemente sind reine Sensoren und können nur über eine externe Auswertung den Motor stromlos schalten.

4Einsatzvorbereitung

.

Hinweis Halten Sie die Sicherheitshinweise in dieser Betriebsanleitung jederzeit ein.

4.1 Versand und Verpackung

Überprüfung der Lieferung auf Vollständigkeit Überprüfen Sie nach Erhalt der Lieferung sofort, ob der Lieferumfang mit den Warenbegleitpapieren übereinstimmt.

● Reklamieren Sie erkennbare Transportschäden sofort beim Anlieferer.

● Reklamieren Sie erkennbare Mängel oder die unvollständige Lieferung sofort bei der zuständigen Siemens-Vertretung.

Für nachträglich reklamierte Mängel übernimmt Siemens keine Gewährleistung.

Mitgelieferte Piktogramme Primärteile

Allen Primärteilen sind Warnschilder in Form von dauerhaltbaren Aufklebern in der Verpackung beigelegt. Die folgende Tabelle zeigt die Warnhinweise, die Primärteilen beigelegt werden, und ihre Bedeutung.

Tabelle 4- 1 Primärteilen beigelegte Warnhinweise nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung


Warnung vor heißer Oberfläche (D-W026)

Warnung vor gefährlicher elektrischer

Spannung (D-W008)



Einsatzvorbereitung 4.1 Versand und Verpackung



Am Signalanschluss des Primärteiles befinden sich folgende Sicherheitshinweise

Tabelle 4- 2 Sicherheitshinweise für Temperaturschutz nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung


Warnung vor einer Gefahrenstelle

(D-W000)

Gebrauchsanweisung beachten (D-M018)

Sekundärteile

Allen Sekundärteilen sind Warn- und Verbotsschilder in Form von dauerhaltbaren Aufklebern in der Verpackung beigelegt. Diese sollen gut sichtbar an den Seiten der Sekundärteilspur oder möglichst motornah angebracht werden.

Hinweis

Bringen Sie die Aufkleber nicht auf einem Sekundärteil oder der Sekundärteilabdeckung an! Die Aufkleber halten dort nicht dauerhaft.

Die folgenden Tabellen zeigen die Warn- und Verbotsschilder, die Sekundärteilen beigelegt werden, und ihre Bedeutung.

Tabelle 4- 3 Sekundärteilen beigelegte Warnschilder nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung


Warnung vor magnetischem Feld

(D-W013)

Warnung vor Handverletzungen

(D-W027)

Einsatzvorbereitung 4.1 Versand und Verpackung



Tabelle 4- 4 Sekundärteilen beigelegte Verbotsschilder nach BGV A8 und DIN 4844-2 und ihre Bedeutung


Verbot für Personen mit Herzschrittmacher

(D-P011)

Verbot für Personen mit Implantaten aus Metall

(D-P016)

Mitführen von Metallteilen oder Uhren

verboten (D-P020)

Mitführen von magnetischen oder

elektronischen Datenträgern verboten

(D-P021)

Hinweis

Die Qualität der Aufkleber kann infolge extremer Umwelteinflüsse abnehmen.

Abmessungen der Primärteil-Verpackungen

Motoren - MLFB Abmessungen L x B x H 315 x 225 x 70 1FN3050 - 1xxx0 - 0xA1

bis 1FN3100 - 2xxx0 - 0xA1

687 x 240 x 101 1FN3100 - 3xxx0 - 0xA1 bis

1FN3100 - 5xxx0 - 0xA1 315 x 225 x 70 1FN3150 - 1xxx0 - 0xA1

bis 1FN3150 - 2xxx0 - 0xA1

687 x 240 x 101 1FN3150 - 3xxx0 - 0xA1 bis

1FN3300 - 3xxx0 - 0xA1 1FN3300 - 4xxx0 - 0xA1 1120 x x303 x 140 1FN3450 - 2xxx0 - 0xA1

bis 1FN3450 - 3xxx0 - 0xA1

700 x 303 x 140

Einsatzvorbereitung 4.2 Transport und Einlagerung



Motoren - MLFB Abmessungen L x B x H 1FN3450 - 4xxx0 - 0xA1 1120 x 303 x 140

845 x 423 x 125 1FN3600 - 2xxx0 - 0xA1 bis

1FN3600 - 4xxx0 - 0xA1

Abmessungen der Sekundärteil-Verpackungen

Motoren- MLFB Abmessungen L x B x H 1FN3050 - 1xxx0 - 0xA1 202 x 202 x 37

bis 1FN3150 - 5xxx0 - 0xA1

402 x 272 x 57 1FN3300 - 1xxx0 - 0xA1 bis

1FN3900 - 4xxx0 - 0xA1

4.2 Transport und Einlagerung

4.2.1 Sicherheitshinweise Permanentmagnete als Gefahrengut sind der UN-Nummer 2807 zugeordnet.

GEFAHR Bei unsachgemäßer Lagerung und/oder unsachgemäßem Transport besteht die Gefahr von Tod, Körperverletzung und/oder Sachschäden.

Komponenten von Motoren nie unverpackt, auch nicht innerbetrieblich, lagern oder transportieren! Nutzen Sie ausschließlich eine unbeschädigte Originalverpackung!

Beachten Sie die Hebe- und Tragegrenzen für Personen! Die Motoren bzw. ihre Komponenten können schwerer als 13 kg sein!

Beim Transport von Maschinen oder Maschinenteilen mit bereits montierten Motoren die Komponenten gegen unbeabsichtigtes Verfahren sichern!

Beachten Sie beim Transport in Flugzeugen die IATA-Vorschriften!

Lagerplätze von Komponenten mit Permanentmagneten sind mit passenden Warnhinweisen (Piktogrammen) zu markieren.

Warnhinweise auf der Verpackung beachten!

Sicherheitsschuhe und Arbeitshandschuhe tragen!




Die Verpackungen der Direktantriebe und ihrer Komponenten bieten einen zuverlässigen Schutz bei Transport und Lagerung, insbesondere vor den starken Magnetkräften von Komponenten mit Permanentmagneten.

Hinweis

Bewahren Sie möglichst die Verpackung von Komponenten mit Permanentmagneten auf!

Bei Wiederverwendung von Originalverpackungen überkleben Sie nicht eventuell vorhandene Sicherheitshinweise. Verwenden Sie bei Bedarf durchsichtiges Paketklebeband.

Originalverpackungen können auch über Ihre zuständige Siemens-Niederlassung angefordert werden.

Für See- und Straßenfracht sind bei Produkten, die Permanentmagnete enthalten, keine zusätzlichen Maßnahmen bei der Verpackung erforderlich.

4.2.2 Vorgaben für Verpackungen bei Lufttransport Beim Lufttransport von Produkten, die Permanentmagnete enthalten, dürfen die maximal zulässigen Magnetfeldstärken gemäß IATA-Verpackungsanweisung nicht überschritten werden. Gegebenenfalls sind besondere Maßnahmen erforderlich, damit ein Versand dieser Produkte zulässig wird. Ab einer bestimmten Magnetfeldstärke ist der Versand anzeige- und kennzeichnungspflichtig.

Hinweis

Die im Folgenden aufgeführten Magnetfeldstärken beziehen sich immer auf Werte für das magnetische Gleichfeld aus der seit dem 1. Januar 2011 gültigen IATA-Verpackungs-answeisung 953. Sollten sich die Werte ändern, werden wir diese in der nächsten Ausgabe berücksichtigen.

Genehmigungspflichtig ist der Versand eines Produktes, dessen größte festgestellte Feldstärke in 4,6 m Entfernung größer als 0,418 A/m ist. Dieses Produkt wird nur mit der vorherigen Genehmigung der zuständigen nationalen Behörde des Abgangstaates und des Staates des Luftfahrtunternehmens befördert. Damit der Versand dieses Produktes zulässig wird, sind besondere Maßnahmen notwendig.

Anzeige- und kennzeichnungspflichtig ist der Versand eines Produktes, dessen größte festgestellte Feldstärke in 2,1 m Entfernung größer oder gleich 0,418 A/m ist.

Nicht anzeige- und kennzeichnungspflichtig ist der Versand eines Produktes, dessen größte festgestellte Feldstärke in 2,1 m Entfernung geringer als 0,418 A/m ist.




● Für eine gegenseitige optimale Abschwächung der Magnetfelder (magnetischen Störfelder) müssen die Original-Einzelverpackungen zweier Sekundärteile stets paarweise wechselseitig gemäß nachfolgendem Bild aufeinander gestapelt werden. Kante A-B der unteren Einzelverpackung muss jeweils mit der Kante C-D der oberen Einzelverpackung aufeinander liegen.

Bild 4-1 Verpackung für Sekundärteile und korrekte Stapelung

Hinweis

Voraussetzung für die korrekte Stapelung zweier Sekundärteile ist, dass der Versatz innerhalb eines Sekundärteilpaares von kleiner 1 cm für die Dauer des gesamten Lufttransports sichergestellt ist. Fixieren Sie hierzu die Original-Einzelverpackungen z. B. mit Paketklebeband. Verwenden Sie bei Bedarf durchsichtiges Paketklebeband, um vorhandene Sicherheitshinweise nicht zu überkleben.

Werden die Einzelverpackungen mit den Sekundärteilen nicht paarweise wechselseitig aufeinander gestapelt, verstärken sich die Magnetfelder. Ist der Versatz innerhalb eines Sekundärteilpaares für die Dauer des gesamten Lufttransports größer 1 cm, verstärken sich ebenfalls die Magnetfelder.

● In einer Sammelverpackung dürfen Sekundärteilpaare (jedes Paar jeweils wechselseitig gemäß Bild "Verpackung für Sekundärteile und korrekte Stapelung" gestapelt) beliebig angeordnet werden.




4.2.2.1 IATA-Vorgaben für 1FN3-Sekundärteile

Tabelle 4- 5 Verpackungsvorgaben für Sekundärteile 1FN3xxx-xSxxx-xxxx

nicht anzeige- und kennzeichnungspflichtig

anzeige- und kennzeichnungspflichtig

genehmigungspflichtig

Ein einzelnes Sekundärteil ist in einer Original-Einzelverpackung verpackt

X

Je zwei Sekundärteile sind in Original-Einzelverpackungen verpackt und korrekt paarweise gestapelt

X 2)

Sekundärteile sind in Original-Einzelverpackungen verpackt und beliebig angeordnet

X 1)

1 ) Wenn das Sekundärteil zusätzlich zur Original-Einzelverpackung in einer ferromagnetischen Blechkiste, z. B. aus Eisen, Blechdicke größer 0,5 mm verpackt ist, dann ist der Versand nur anzeige- und kennzeichnungspflichtig.

2 ) Wenn der Versatz innerhalb eines Sekundärteilpaares von kleiner 1 cm für die Dauer des gesamten Lufttransports nicht sichergestellt ist, dann ist der Versand anzeige- und kennzeichnungspflichtig.

Beispiel 1

In einer Umverpackung (Sammelverpackung) befinden sich korrekt aufeinander gestapelte Original-Einzelverpackungen mit Sekundärteilpaaren mit der Bestellbezeichung 1FN3xxx-xSxxx-xxxx. Der Versand ist nicht anzeige- und kennzeichnungspflichtig.

Beispiel 2

Der Umverpackung aus Beispiel 1 darf maximal eine weitere Original-Einzelverpackung mit einem Sekundärteil zusätzlich beigefügt werden. Die Ausrichtung dieses einzelnen Sekundärteils ist frei, eine Blechkiste zur zusätzlichen Abschirmung ist nicht notwendig. Der Versand der kompletten Umverpackung ist dann anzeige- und kennzeichnungspflichtig.




4.2.3 Umgebungsbedingungen

Umgebungsbedingungen für Langzeitlagerung, Transport und ortsfesten Einsatz In Anlehnung an DIN EN 60721-3-1 (für Langzeitlagerung), DIN EN 60721-3-2 (für Transport) und DIN EN 60721-3-3 (für ortsfesten wettergeschützten Einsatz)

Tabelle 4- 6 Klimatische Umgebungsbedingungen

Untergrenze Lufttemperatur: - 5 °C (abweichend von 3K3) Obergrenze Lufttemperatur: + 40 °C Untergrenze relative Luftfeuchte: 5 % Obergrenze relative Luftfeuchte: 85 % Änderungsgeschwindigkeit Temperatur:

max. 0,5 K/min

Betauung: nicht zulässig Eisbildung: nicht zulässig Langzeitlagerung: Klasse 1K3 und Klasse 1Z1, hiervon abweichend Obergrenze relative Luftfeuchte Transport: Klasse 2K2 ortsfester Einsatz: Klasse 3K3

Lagerung, Transport und Betrieb nur an Orten zulässig, an denen vollständiger Wetterschutz besteht (Hallenluft oder Raumluft).

Tabelle 4- 7 Biologische Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1B1 Transport: Klasse 2B1 ortsfester Einsatz: Klasse 3B1

Tabelle 4- 8 Chemische Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1C1 Transport: Klasse 2C1 ortsfester Einsatz: Klasse 3C2

Abweichend von Klasse 3C2 gilt: Einsatzort in unmittelbarer Nachbarschaft von industriellen Anlagen mit chemischen Emissionen

Tabelle 4- 9 Mechanisch aktive Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1S2 Transport: Klasse 2S2 ortsfester Einsatz: Klasse 3S1




Tabelle 4- 10 Mechanische Umgebungsbedingungen

Langzeitlagerung: Klasse 1M2 Transport: Klasse 2M2 ortsfester Einsatz: Klasse 3M3

4.2.4 Einlagern Die Motoren können unter folgenden Bedingungen bis zu 2 Jahre gelagert werden:

Einlagern in Räumen ● Versehen Sie blanke äußere Bauteile mit einem Konservierungsmittel wie z. B. Tectyl,

sofern dies nicht schon werkseitig aufgebracht ist.

● Lagern Sie den Motor gemäß Kapitel "Umgebungsbedingungen". Der Lagerraum muss

– trocken, staubfrei und erschütterungsfrei sein,

– gut gelüftet sein,

– Schutz vor extremen Witterungen bieten und

– die Raumluft muss frei von aggressiven Gasen sein.

● Schützen Sie den Motor gegen Stöße und Feuchtigkeit.

● Decken Sie den Motor gut ab.

Schutz vor Feuchtigkeit Wenn kein trockener Lagerplatz verfügbar ist, dann treffen Sie folgende Maßnahmen:

● Hüllen Sie den Motor in Feuchtigkeit aufnehmendes Material und verpacken Sie ihn dann luftdicht in Folie.

● Hängen Sie mehrere Beutel Trocknungsmittel in die Dichtverpackung. Kontrollieren Sie das Trockenmittel und ersetzen Sie es bei Bedarf.

● Platzieren Sie einen Feuchtigkeitsanzeiger in der Dichtverpackung, der die Höhe der Luftfeuchtigkeit innerhalb der Dichtverpackung in vier Stufen anzeigt.

● Inspizieren Sie den Motor regelmäßig.




Kühlsystem bei Motoren mit integrierter Kühlung schützen Bevor Sie den Motor nach Einsatz einlagern,

● entleeren Sie die Kühlkanäle,

● blasen Sie sie mit Luft durch, damit sie vollständig entleert sind und

● verschließen Sie sie.

5Montage

5.1 Sicherheitshinweise zur Montage

GEFAHR Bei der Montage der Direktantriebe muss im Nahbereich unverpackter Komponenten mit Permanentmagneten hantiert werden. Daher sind die Gefährdungen, die durch starke Magnetfelder hervorgerufen werden, besonders groß.

Verpackungen der Komponenten des Motors erst unmittelbar vor der Montage entfernen.

Niemals mehrere Komponenten, die Permanentmagnete enthalten, gleichzeitig auspacken.

Die Permanentmagnet enthaltende Komponente sofort montieren.

Metalle nie auf Magnetflächen legen und umgekehrt!

Grundsätzlich keine magnetisierbaren Werkzeuge verwenden! Falls diese Werkzeuge erforderlich sind, sind diese beidhändig gut festzuhalten und langsam an den Direktantrieb heranzuführen.

Alle Arbeiten zu zweit durchführen!

Unbeabsichtigtes Verfahren bereits montierter Direktantriebe verhindern!

Nur im strom- und spannungslosen Zustand Arbeiten am Motor ausführen! Gefahr durch elektrischen Schlag!

WARNUNG Scharfe Kanten können zu Schnittverletzungen führen.

Arbeitshandschuhe tragen!

WARNUNG Herunterfallende Gegenstände können zu Fußverletzungen führen.

Sicherheitsschuhe tragen!



Montage 5.2 Vorgehensweise



GEFAHR Defekte Anschlussleitungen können zu elektrischem Schlag und/oder Sachschäden, z.B. durch Brände, führen.

Achten Sie darauf, dass bei der Montage die Anschlussleitungen nicht beschädigt werden nicht unter Zug stehen nicht von verfahrbaren Teilen erfasst werden können der minimale Biegeradius eingehalten wird.

Der Motor darf nicht an Leitungen festgehalten oder gezogen werden!

5.2 Vorgehensweise Die Montage eines Linearmotors gliedert sich in folgende Schritte:

1. Überprüfen des Einbaumaßes vor Einbau der Motoren

2. Reinigung der Anbauflächen von Motorteilen und Maschine

3. Einbau von Primärteilen, Sekundärteilen und Komponenten

4. Überprüfen der Motormontage

5.3 Kontrolle des Einbaumaßes

Grundlage Für die Einhaltung der elektrischen und systemtechnischen Eigenschaften des Motors ist ausschließlich das Einbaumaß und nicht der messbare Luftspalt entscheidend. Das Einbaumaß muss über den gesamten Verfahrweg innerhalb der angegebenen Toleranzen liegen.

Kontrolle Die Überprüfung des Einbaumaßes vor der Motormontage kann z.B. mit Hilfe von Endmaßen und Fühlerblattlehren erfolgen.

Montage 5.3 Kontrolle des Einbaumaßes



Einbaumaße für die Motormontage Das folgende Bild zeigt die Einbaumaße für die Motormontage. Die zugehörigen Werte werden in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Zusätzlich ist in dieser Tabelle der Bemessungsluftspalt – der geometrische Abstand zwischen Primärteil und Sekundärteilspur mit bzw. ohne Sekundärteilabdeckung – angegeben.

Bild 5-1 Einbaumaße für die Motormontage

Spitzenlastmotor: Einbaumaße

Tabelle 5- 1 Maße für den Luftspalt und Einbaumaße für Motoreinbau entsprechend vorherigem Bild

Bemessungs- Bemessungs- luftspalt mit Sekundärteil-abdeckung

luftspalt ohne Sekundärteil-abdeckung

Einbaumaß mit Präzisions- und mit Sekundärteil- kühler

Einbaumaß mit Präzisions- und ohne Sekundärteil- kühler

Einbaumaß ohne Präzisions- und ohne Sekundärteil- kühler

Einbaumaß ohne Präzisions- und mit Sekundärteil- kühler

Toleranz der Einbau- maße

1FN3..-xW [mm]

[mm]

h M1 [mm]

h M2 [mm]

h M3 [mm]

h M4 [mm]

[mm]

1FN3050 1FN3100

0,9 1,3 63,4 60,4 48,5 51,1 ± 0,3

1FN3150 0,9 1,3 65,4 62,4 50,5 53,5 ± 0,3 1FN3300 0,9 1,3 79,0 76,0 64,1 67,1 ± 0,3 1FN3450 0,9 1,3 81,0 78,0 66,1 69,1 ± 0,3 1FN3600 0,9 1,3 86,0 -- -- 74,1 ± 0,3 1FN3900 0,9 1,3 88,0 -- -- 76,1 ± 0,3

Montage 5.4 Verfahren zum Einbau des Motors



Dauerlastmotor: Einbaumaße

Tabelle 5- 2 Maße für den Luftspalt und Einbaumaße für Motoreinbau entsprechend vorherigem Bild

Bemessungs- luftspalt mit Sekundärteil-abdeckung

Bemessungs- luftspalt ohne Sekundärteil-abdeckung

Einbaumaß mit Präzisions- und mit Sekundärteil-kühler

Einbaumaß mit Präzisions- und ohne Sekundärteil-kühler

Einbaumaß ohne Präzisions- und ohne Sekundärteil- kühler

Einbaumaß ohne Präzisions- und mit Sekundärteil- kühler

Toleranz der Einbau- maße

1FN3..-xN [mm]

[mm]

h M1 [mm]

h M2 [mm]

h M3 [mm]

h M4 [mm]

[mm]

1FN3050 1FN3100

0,9 1,3 74,3 71,3 59,4 62,4 ± 0,3

1FN3150 0,9 1,3 76,3 73,3 61,4 64,4 ± 0,3 1FN3300 0,9 1,3 92,9 89,9 78 81 ± 0,3 1FN3450 0,9 1,3 94,9 91,9 80 83 ± 0,3 1FN3600 0,9 1,3 99,9 -- -- 88 ± 0,3 1FN3900 0,9 1,3 101,9 -- -- 90 ± 0,3

ACHTUNG Ein Luftspalt, der kleiner ist als der Bemessungsluftspalt, erhöht das Risiko eines Motorausfalls.

Eine Verringerung des Einbaumaßes wird nicht empfohlen. Durch eine Vergrößerung des Einbaumaßes wird der Motor robuster.

5.4 Verfahren zum Einbau des Motors

Allgemeine Verfahren Es gibt drei verschiedene Verfahren, einen Linearmotor in eine Maschine einzubauen:

● Montage mit geteilter Sekundärteilspur

● Montage durch Einführung des Schlittens

● Montage durch Aufsetzen der Motorteile

Motormontage mit geteilter Sekundärteilspur Am einfachsten lässt sich der Motor bei geteilter Sekundärteilspur montieren. Voraussetzung ist, dass sich die gesamte Sekundärteilspur in zwei Abschnitte aufteilen lässt, von denen jeder mindestens die Länge des Schlittens hat. Bei der Montage wird gegen die Anziehungskraft der Sekundärteile gearbeitet.

Vorgehensweise




① Montage des Schlittens samt Linearführung und Primärteil

② Schlitten auf eine Seite schieben und Sekundärteil auf der anderen Seite montieren. Die Sekundärteilspur ausrichten und die Befestigungsschrauben gemäß den Vorgaben anziehen

WARNUNG Beim Aufschieben des Primärteils auf die Sekundärteilspur (Schritt 3) treten kurzzeitig Einzugskräfte in Richtung auf das Sekundärteil auf. Quetschgefahr!

Achten Sie darauf, dass Ihre Finger nicht in den Gefahrenbereich gelangen!

③ Schlitten über die montierte Sekundärteilspur schieben. Die Anziehungskräfte werden von den Linearführungen aufgenommen.

④ Montage der restlichen Sekundärteilspur. Spur ebenfalls ausrichten und Befestigungsschrauben gemäß den Vorgaben anziehen.




Motormontage durch Einführen des Schlittens Kann die Sekundärteilspur nicht in mehrere Abschnitte aufgeteilt werden – z.B., weil die Gesamtlänge der Sekundärteilspur zu gering ist oder beim Doppelkammmotor – kann der bewegliche Teil des Motors (Schlitten) in das feststehende Gehäuse mit den bereits montierten Motorteilen eingeschoben werden, siehe folgendes Bild. Üblicherweise wird hierzu eine spezielle Einfädelvorrichtung verwendet.

Bild 5-2 Einführen des Sekundärteils bei einem Doppelkammmotor

WARNUNG Bei diesem Verfahren treten Einzugskräfte in Richtung des feststehenden Motorbauteils auf. Quetschgefahr!

Die Führung muss greifen, bevor die Schlittenplatte in den magnetisch aktiven Teil eingeführt wird.

Achten Sie darauf, dass vor dem Einführen einer ferromagnetischen Komponente des Linearmotors in den Aktivbereich des feststehenden Motorbauteils bereits Elemente zur Führung bzw. Abstützung (Motorlagerung) wirksam sein müssen!




Motormontage durch Aufsetzen der Motorteile Beim dritten Verfahren der Motormontage wird zwischen Primärteil und Sekundärteilspur eine nicht magnetische Abstandsplatte gelegt. Diese Abstandsplatte verhindert, dass der Motor beim Aufsetzen fest auf das Sekundärteil gezogen wird und nicht mehr bewegt werden kann. Sie muss aus nicht magnetisierbarem Material bestehen und ca. 20 mm dick sein.

Anschließend wird der Schlitten über das Primärteil geschobenen und beide miteinander verschraubt. Dieses Verfahren ist das schwierigste der hier beschriebenen Verfahren. Es sollte nur verwendet werden, wenn die anderen Verfahren nicht möglich sind.

WARNUNG Beim Aufsetzen des Primärteils wirken hohe Anziehungskräfte (bis zu 30kN) in Richtung Sekundärteilspur. Quetschgefahr!

Für diese Montageart ist eine Vorrichtung erforderlich, die das kontrollierte Absenken des Primärteiles ermöglicht.

Die Steifigkeit der Anschraubplatte und die Länge der Befestigungsschrauben müssen so bemessen sein, dass das Primärteil nach dem Aufsetzen angehoben werden kann.

Vorgehensweise

① Montage der Sekundärteilspur

② Aufsetzen des Primärteils incl. Abstandsplatte auf die Sekundärteilspur

WARNUNG Quetschgefahr beim Aufsetzen des Primärteils auf das Sekundärteil!

Setzen Sie das Primärteil nie direkt auf das Sekundärteil, sondern verwenden Sie eine Abstandsplatte aus nicht magnetisierbarem Material (z.B. Brett aus Hartholz).

Das Primärteil mit der Abstandsplatte auf der Sekundärteilspur ablegen und parallel zur Spur zentrieren.

Montage 5.5 Montage einzelner Motorkomponenten



③ Montage am Schlitten Durch das gleichmäßige Festschrauben des Schlittens hebt sich das Primärteil und die Abstandsplatte kann danach entfernt werden. Durch Absenken der kompletten Schlitteneinheit kann der Bemessungsluftspalt zwischen Primär- und Sekundärteil eingestellt werden.

5.5 Montage einzelner Motorkomponenten

Montage der Sekundärteile Die Sekundärteile werden kraftschlüssig mit den Befestigungsschrauben auf das Maschinenbett geschraubt. Die optional einbaubaren Kühlprofile werden zwischen den Sekundärteilen und dem Maschinenbett zusammen mit den Sekundärteilen verschraubt. Das Einbaumaß reduziert sich ohne Sekundärteilkühlung um die Höhe der Kühlprofile.

Hinweis

Der Schaft der Schrauben, mit denen die Sekundärteile am Maschinenbett befestigt werden, darf das Gewinde nicht erreichen. Gegebenenfalls muss die entsprechende Bohrung im Maschinenbett gesenkt werden.

Der Buchstabe N, der sich auf den Sekundärteilen befindet, muss bei allen Sekundärteilen in die gleiche Richtung zeigen, siehe folgendes Bild.

Bild 5-3 Position der Kennzeichnung "N" bei Sekundärteilen der Produktfamilie 1FN3

Die Verschraubung der Sekundärteile erfolgt in der Reihenfolge, die auf dem folgenden Bild angegeben ist.




Bild 5-4 Reihenfolge der Verschraubung von Sekundärteilen der Produktfamilie 1FN3

GEFAHR Beim Umgang mit unverpackten Sekundärteilen besteht erhöhte Quetschgefahr!

Beachten Sie unbedingt die Hinweise zum Umgang mit Komponenten mit Permanentmagneten!

Montage der Sekundärteilkühlung Bei Verwendung der Sekundärteilkühlung sind Kühlprofile sowie Sekundärteilendstücke vor der Montage der Sekundärteile anzubringen.

Zur Befestigung der Sekundärteilendstücke müssen die Keile entfernt werden. Die Befestigungsschrauben der Keile sind serienmäßig Zylinderschrauben (Innensechskant, DIN 7984 M3x6). Optional können auch Linsenschrauben (Kreuzschlitz H1, DIN 7985 M3x8) eingesetzt werden. In der folgenden Tabelle ist die jeweilige Anzahl angegeben.

Als Befestigungsschrauben der Sekundärteilendstücke werden die gleichen Schrauben wie zur Befestigung der Sekundärteile verwendet.

Tabelle 5- 3 Anzahl der Befestigungsschrauben des Keils der Sekundärteilendstücke

1FN3…

050 100 150 300 450 600 900 Kombi-Adapter 4 6 6 6 8 -- -- Kombi-Endstück 4 6 6 6 8 -- -- Kombi-Verteiler 4 6 6 6 8 10 14 Abdeckungsendstück 2 5 5 6 7 -- --

Werden Kühlprofile mit Steckkupplung verwendet, ist folgendermaßen vorzugehen:




1. Die Kühlprofile zunächst nur mit einigen Schrauben fixieren, so dass alle Gewinde im Maschinenbett sichtbar sind. Die Schrauben müssen später wieder entfernt werden, daher nicht festziehen!

2. Sekundärteilendstück Nr. 1 ohne Keil axial auf die Steckkupplungen der Kühlprofile schieben

3. Befestigungsschrauben des Sekundärteilendstücks Nr. 1 eindrehen, aber nicht festziehen.

4. Sekundärteilendstück Nr. 2 ohne Keil axial auf die Steckkupplungen der Kühlprofile schieben

5. Befestigungsschrauben des Sekundärteilendstücks Nr. 2 eindrehen, aber nicht festziehen.

6. Befestigungsschrauben der Sekundärteilendstücke festziehen

7. Kühlkreislauf ggf. auf Dichtigkeit prüfen (Druckprüfung bei maximal 10 bar).

8. Nochmals überprüfen, ob alle Gewinde im Maschinenbett sichtbar sind.

9. Anschrauben der Sekundärteile zusammen mit den Kühlprofilen. Vorher sind die zum Fixieren benutzten Schrauben zu entfernen!

10. Keile der Sekundärteilendstücke montieren, sofern nicht das Abdeckband als Sekundärteilabdeckung verwendet wird

Hinweis

Durch das Eigengewicht der Kühlprofile kann es insbesondere bei senkrecht angeordneter Sekundärteilspur zu unzulässigen Verformungen und ggf. zur Überbeanspruchung der Steckkupplungen kommen, wenn Fixierschrauben zu früh entfernt werden. Daher sind insbesondere bei senkrecht angeordneter Sekundärteilspur die zum Fixieren der Kühlprofile benutzten Schrauben schrittweise zu entfernen.

Das folgende Bild zeigt die Position von Kühlprofilen und Kombi-Verteilern, wie sie zum Einbau fixiert werden müssten.

Bild 5-5 Position von Kühlprofilen und Kombi-Verteilern (Darstellung ohne Fixierschrauben)




Montage der Sekundärteilabdeckung Die Sekundärteilabdeckung dient zum Schutz der Sekundärteilspur. Die Art der Montage ist abhängig von der Art der Abdeckung. Es stehen zwei Varianten zur Verfügung:

● durchgehendes Abdeckband

● segmentierte Abdeckung

Abdeckband

Das Abdeckband wird vorteilhaft dort eingesetzt, wo feine Stäube oder ähnliches auftreten, die sich in den Zwischenräumen der segmentierten Abdeckung absetzen können.

ACHTUNG Verschmutzungen im Motorraum können zu Funktionsverlust und Verschleiß des Motors führen!

Unabhängig vom Einsatz des Abdeckbandes muss der Motorraum durch geeignete Maßnahmen möglichst gut vor Verschmutzung geschützt werden!

Der Einsatz von Abstreifern zum Freihalten des Luftspalts ist nicht ausreichend und wird nicht empfohlen.

Die Abdeckung langer Sekundärteilspuren ist mit Abdeckbändern immer etwas aufwendiger als mit Segmenten.

Ist der Verfahrweg der Achse größer als die doppelte Schlittenlänge, sind folgende Arbeitsschritte nötig:

1. Primärteil unter den Schlitten montieren.

2. Schlitten auf eine Seite des Verfahrweges schieben und Sekundärteile auf der anderen Seite bis zur Mitte des Verfahrweges montieren.

3. Länge der montierten Sekundärteile plus benötigte Einspannlänge auf dem Abdeckband markieren.

4. Abdeckband von der Markierung aus unter dem Primärteil hindurch auf die nicht mit Sekundärteilen bestückte Seite schieben. Die andere Hälfte von der Markierung aus auf die Sekundärteile legen.

5. Schlitten über die abgedeckten Sekundärteile schieben. Die Magnetkräfte werden von den Führungen aufgenommen.

6. Abdeckband vorsichtig vom Maschinengestell anheben und darunter restliche Sekundärteile montieren.

7. Die zweite Hälfte der Sekundärteilabdeckung auf die Sekundärteilspur ablegen

8. Beide Enden an den Sekundärteilendstücken mit den Keilen arretieren.

Ist der Verfahrweg der Achse kleiner als die doppelte Schlittenlänge oder ist die Zugänglichkeit für die Montage der Sekundärteilabdeckung eingeschränkt, sind folgende Arbeitsschritte nötig:

1. Montage der Sekundärteile bei ausgebauter Schlittenplatte.

2. Magnetische Sekundärteilabdeckung von einem Ende aus auf die Sekundärteile legen und beide Enden an den Sekundärteilendstücken mit Keil befestigen.




3. Primärteil mit Abstandshalter und Abziehvorrichtung auf die Sekundärteilspur aufsetzen.

4. Montage des Schlittens auf der Führung. Schlitten über den Befestigungsbohrungen des Primärteils ausrichten.

5. Primärteil von Sekundärteilspur mit Hilfe der Abziehvorrichtung lösen und am Schlitten fest montieren

segmentierte Abdeckung

Die Montage der segmentierten Abdeckung ist in der Regel einfacher als die Montage des Abdeckbandes:

1. Montage des ersten Segments: Das Ende des ersten Segments von oben her in einem Winkel von 45° bündig an der Außenkante des letzten Sekundärteils ansetzen und fluchtend zur Sekundärteilspur absenken. Sobald die magnetische Anziehungskraft spürbar wird, kann das Segment losgelassen werden: Es nimmt von selbst die richtige Position ein.

2. Überprüfen der korrekten Position: Das erste Segment der Abdeckung sollte bis zur Mitte eines Sekundärteils gehen.

3. Montage weiterer Segmente in gleicher Weise wie das erste Segment.

Die folgenden Bilder zeigen die Schritte 1 und 3.

Bild 5-6 Montage des ersten Segments der segmentierten Sekundärteilabdeckung




Bild 5-7 Montage eines weiteren Segments der segmentierten Sekundärteilabdeckung

Es wird empfohlen, die Stoßfugen der Segmente der Abdeckung versetzt zu den Stoßfugen der Sekundärteile anzuordnen, siehe auch Schritt 2. Die Sekundärteilspur ist damit besser vor Staub geschützt und die Segmente der Abdeckung schließen besser aneinander an. Der Versatz wird erreicht, wenn die Segmente der Abdeckung an den Enden der Sekundärteilspur keine ganzzahlige Länge der Sekundärteile aufweisen, sondern eine (n+0,5)-fache Länge, siehe folgendes Bild.

Beispiel: Position von Segmenten der segmentierten Sekundärteilabdeckung

Die Demontage der segmentierten Sekundärteilabdeckung erfolgt durch einseitiges Anheben der Segmente quer zur Verfahrrichtung, siehe folgendes Bild.




Bild 5-8 Demontage eines Segments der segmentierten Sekundärteilabdeckung

Montage des Primärteils Das Primärteil wird über die Gewindebohrungen kraftschlüssig am Primärteilrücken angeschraubt. Zu beachten ist, dass die Anschlussseite des Primärteils standardmäßig in die gleiche Richtung weist wie die Nordpolmarkierung "N" auf den Sekundärteilen.

VORSICHT Falsche Einschraubtiefen der Befestigungsschrauben können die Motorteile beschädigen oder wegen ungenügend steifer Anbindung der Motorteile an die Maschinenkonstruktion zu sehr nachteiligen Eigenschaften führen.

Beachten Sie maximale und minimale Einschraubtiefen der Befestigungsschrauben!

Montage der Hallsensorbox

VORSICHT Falscher Einbau der Hallsensorbox kann zu unkontrollierten Verfahrbewegungen des Motors und unter Umständen zur Beschädigung der Maschine führen. Die genauen Einbaumaße der Hallsensorbox sind in Kap. 16 angegeben.

Der Abstand zwischen Primärteil und Hallsensorbox darf ab einem bestimmten Mindestabstand nur um Vielfache der Polpaarweite 2τM erweitert werden – in den Zeichnungen der Zählfaktor NP.




Leitungsabgangsrichtung und Anordnung des Hallsensors innerhalb der Hallsensorbox sind einander fest zugeordnet. Daher ist bei der Montage der Hallsensorbox auf deren Einbaulage und Orientierung zum Primärteil gemäß den entsprechenden Einbauzeichnungen zu achten.

Hinweis

Werden mehrere Primärteile an einem Antriebssystem betrieben (z.B. bei PARALLEL-Anordnung), ist immer der Master als Bezug zur Hallsensorbox ausschlaggebend.

Die Haltevorrichtung für die Hallsensorbox ist so vorzusehen, dass zwischen Oberkante der Hallsensorbox und Unterkante des Primärteils ein Abstand x = 35 mm eingehalten wird, siehe folgendes Bild.

Bild 5-9 Sollmaß für den Anbau der Hallsensorbox (HSB)

Die Leitung der Hallsensorbox ist schleppfähig und darf somit in Schleppketten eingelegt werden.

6Anschluss

6.1 Anschluss der Kühlung

Anschlusstechnik Beachten Sie bei der Anschlusstechnik der Kühlung Folgendes:

● alle Verbindungen sollten flexibel ausgeführt werden (Schläuche)

● alle verwendeten Materialien müssen beständig sein gegen die herrschenden Umweltbedingungen

● alle Materialien müssen untereinander verträglich sein

● Herstellerangaben hinsichtlich Montage sind einzuhalten

Voraussetzungen für den Anschluss Alle Kühlanschlüsse von Primärteil-Hauptkühler und Primärteil-Präzisionskühler sind mit G1/8-Rohrgewinde nach DIN 2999 ausgeführt. Für den Anschluss von Schläuchen sind entsprechende Anschlussteile erforderlich.

VORSICHT Nur neue, ungebrauchte Anschlussteile verwenden!

Die Materialien von Anschlussteilen und Dichtungen sind auf ihre Verträglichkeit untereinander und mit dem verwendeten Kühlmedium zu prüfen!

Eigenschaften verwendeter Dichtungsmaterialien:

● Viton: temperatur- und glykolbeständig

● Perbunan: bis Wassertemperatur von 80 °C

● Ethylen-Propylen: temperatur- und glykolbeständig

Herstellerempfehlung Hersteller von Anschlussteilen für die Kühlung der Motoren der Produktfamilie 1FN3 werden im Anhang empfohlen.

Montage Die Montage der Anschlussteile ist in der Regel mit Standard-Werkzeug möglich.



Anschluss 6.1 Anschluss der Kühlung



Aussparung am Maschinenschlitten Ragt die Anschlusskonstruktion des Primärteils in Verfahrrichtung über das Primärteil hinaus, so ist für den Einsatz der Anschlussteile eine Aussparung am Maschinenschlitten oberhalb der Kühlanschlüsse anzufertigen, siehe Beispiel im folgenden Bild.

Bild 6-1 Beispiel für einen Kühlanschluss mit Aussparung am Maschinenschlitten

Anschlussmöglichkeiten Vorlauf und Rücklauf der Sekundärteilkühlung können bei Motoren der Produktfamilie 1FN3 über Sekundärteilendstücke realisiert werden. Alternativ – falls die durchgängige Sekundärteilabdeckung nicht verwendet wird – können die Kunststoffschläuche auch direkt an Kühlprofile mit Schlauchtüllennippel angeschlossen werden.

Eigenschaften der Kunststoffschläuche Die Kunststoffschläuche müssen eine gute Kühlmittelbeständigkeit, Flexibilität und Abriebfestigkeit aufweisen.

Herstellerempfehlung Hersteller von Kunststoffschläuchen werden im Anhang empfohlen.

Anschluss 6.1 Anschluss der Kühlung



Anschluss über Sekundärteilendstücke Zur Verbindung der Sekundärteilendstücke mit Kunststoffschläuchen eignen sich z.B. Verschraubungen mit Einschraubnippel und Verstärkerhülsen. Die Kunststoffschläuche können aber auch mit Hilfe von Schlauchschellen über Schlauchtüllen-Einschraubnippel befestigt werden.

Bei der Konstruktion ist der maximal mögliche Außendurchmesser (12 mm) und die maximal mögliche Eckweite (Schlüsselweite10) der Verschraubung bzw. des Einschraubnippels zu beachten: Werden größere Verschraubungen bzw. Einschraubnippel gewählt, so ist die Anschraubfläche des Sekundärteils mit entsprechenden Aussparungen zu versehen.

Einschraubnippel können mit Hilfe eines axial wirkenden O-Rings, eines Dichtrings oder einer Gewindeabdichtung gegenüber dem Endstück abgedichtet werden. Es wird empfohlen, konische Einschraubnippel zu verwenden.

Herstellerempfehlung Hersteller von Verschraubungen mit Einschraubnippel und Verstärkerhülsen werden im Anhang empfohlen.

Position der Anschlüsse bei Sekundärteilendstücken

Der Anschluss der Sekundärteilkühlung erfolgt über G1/8-Gewindeanschlüsse. Diese befinden sich an den Stirnflächen der Sekundärteilendstücke.

Bei der Variante mit Kombi-Verteilern befindet sich an der einen Stirnseite der Sekundärteilspur der Vorlauf und an der Gegenseite der Rücklauf, siehe auch das folgende Bild.

Bild 6-2 Position der Anschlusselemente der Sekundärteilkühlung mit Kombi-Verteiler (Ansicht

Stirnseite)

Bei der Variante mit Kombi-Adapter / Kombi-Endstück befinden sich Vorlauf und Rücklauf des Kühlmediums am Kombi-Adapter, siehe folgendes Bild.

Bild 6-3 Position der Anschlusselemente der Sekundärteilkühlung mit Kombi-Adapter (Ansicht

Stirnseite)

Anschluss 6.2 Elektrischer Anschluss



Tabelle 6- 1 Anschlussmaße der Sekundärteilkühlung mit Kombi-Adapter (nur erhältlich für 1FN3050…450)

Motortyp bKP3 [mm] 1FN3050 40 1FN3100 40 1FN3150 100 1FN3300 50 1FN3450 100

Direkter Anschluss Für den direkten Anschluss von Kunststoffschläuchen können Kühlprofile mit Schlauchtüllen-nippel von Siemens bezogen werden. Der Innendurchmesser des Schlauchs sollte 5 mm betragen. Die Verbindung zwischen Schlauch und Schlauchtüllennippel wird mit einer Schlauchschelle ausgeführt.

6.2 Elektrischer Anschluss

6.2.1 Sicherheitshinweise

GEFAHR Teile von elektrischen Geräten können unter gefährlicher Spannung stehen. Es besteht Gefahr durch elektrischen Schlag!

Bei bewegtem Primärteil liegt an den Motorklemmen eine gefährliche Spannung an. Alle Elektroarbeiten dürfen nur bei Spannungsfreiheit und Motorstillstand durch eine Elektrofachkraft ausgeführt werden.

Vorschriften für Arbeiten in elektrotechnischen Anlagen müssen eingehalten werden. Insbesondere sind Sicherheitsregeln für das Arbeiten in elektrischen Anlagen nach DIN EN 50110-1 bzw. BGV A3 zu beachten: Freischalten gegen Wiedereinschalten sichern Spannungsfreiheit feststellen Erden und Kurzschließen benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken

Die Freigabe zur Arbeit an elektrischen Geräten darf nur im spannungslosen Zustand erfolgen! Schließen Sie den Schutzleiter als erstes an und trennen Sie diesen zuletzt!

Alle Leitungen in Schutzkleinspannungskreisen (PELV), z. B. Temperatursensorleitungen, müssen die Anforderungen der Schutztrennung gemäß DIN EN 61800-5-1 erfüllen.




GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung (elektrischer Schlag) und/oder Sachschaden, wenn Direktantriebe fehlerhaft angeschlossen werden.

Die Motoren sind ausschließlich gemäß Anleitung anzuschließen. Ein direkter Anschluss der Motoren an das Drehstromnetz ist nicht zulässig.

Beachten Sie die Dokumentation des verwendeten Antriebssystems!

GEFAHR Jedes Bewegen von Primärteilen gegenüber Sekundärteilen führt zu induzierten Spannungen, die an den Motoranschlüssen anliegen. Gefahr durch elektrischen Schlag!

Leistungsanschlüsse des Motors müssen ordnungsgemäß angeschlossen oder isoliert sein.

Schutzmaßnahmen gegen Restspannungen

GEFAHR Durch Restspannungen an Anschlüssen des Motors besteht Gefahr durch elektrischen Schlag!

Aktive Teile des Motors können beim Abschalten der Spannungsversorgung eine Ladung von mehr als 60 μC aufweisen. Zusätzlich kann an freigelegten Leitungsenden – z.B. bei Ziehen des Steckers – auch 1 s nach Abschalten eine Spannung von mehr als 60 V anliegen. Treffen Sie deshalb Maßnahmen zum Schutz gegen Restspannungen!

GEFAHR Gefahr durch elektrischen Schlag!

Bei einem Fehler im Motor kann am Anschlussstecker für die Temperatursensoren bzw. an den Leitungsenden der Temperatursensoren eine Spannung bis zur Höhe der Zwischenkreis-Spannung des Umrichters anliegen.

Für die Leitungen der Temperatursensoren (PTC und KTY) müssen die Vorgaben zur Schutztrennung zu den Leistungsstromkreisen gemäß DIN EN 61800-5-1 (ehemals Sichere elektrische Trennung nach DIN EN 50178) außerhalb des Motors realisiert werden.




6.2.2 Elektrischer Anschluss am Motor

Interne Schaltung des Primärteils Das folgende Bild zeigt die interne Schaltung des Primärteils.

Bild 6-4 interne Schaltung des Primärteils

Variante mit einer gemeinsamen Anschlussleitung (standardmäßig nur für Spitzenlastmotor) Diese Anschlussvariante ist standardmäßig nur für den Spitzenlastmotor vorgesehen. Sie kann im Bedarfsfall auch für den Dauerlastmotor nachgerüstet werden. Dabei werden 4 Leistungsadern (3 Phasen und PE) und 2x2 Adern für die Temperatursensoren direkt am integrierten Anschlussrahmen angeschlossen. An den Enden der Leitungen werden abgewinkelte Ringkabelschuhe verwendet.

Das folgende Bild zeigt die Aderbelegung einer konfektionierten Leitung für den Anschluss an den Motor.

Bild 6-5 Aderbelegung mit einer Anschlussleitung an den Motor




Bild 6-6 Steckerbelegung einer Anschlussleitung

Die Leitungen sind motorseitig mit EMV-sicheren, metallischen PG-Kabelverschraubungen anzuschließen. Dies ermöglicht Leitungsanschlüsse mit geringen Biegeradien in beliebige Richtungen.

Bei der Verbindungstechnik "Motion-Connect" stehen konfektionierte Adapterleitungen 6FX7002-5LMx0 mit gerader PG- Verschraubung und Stecker, aber auch Direktleitungen 6FX7002-5LMx5 ohne Stecker zur Verfügung. Diese Leitungen erlauben einen schnellen Anschluss an Motoren durch abgewinkelte Ringkabelschuhe und PG-Verschraubungen mit integrierter EMV-gerechter Schirmauflage. Bestellnummern hierfür finden Sie im Katalog bzw. im Internet unter https://eb.automation.siemens.com unter dem Suchbegriff "Motion-Connect".




Variante mit 2 getrennten Anschlussleitungen (standardmäßig für Spitzen- und Dauerlastmotor) Diese Anschlussvariante ist für beide Motorausprägungen möglich und besteht aus 4 Leistungsadern (3 Phasen und PE) und die 2x2 Adern für die Temperatursensoren in separaten Leitungen, die am Anschlussrahmen angeschlossen werden. Mittels zweier metrischer Kabelverschraubungen werden die Leitungen in den Anschlussrahmen geführt.

Bild 6-7 Aderbelegung mit 2 Anschlussleitungen an den Motor

Bild 6-8 Steckerbelegung der Signalanschlussleitung




Bild 6-9 Steckerbelegung der Leistungsanschlussleitung

1FN3050

Die Motoren 1FN3050 werden mit zwei fest angeschlossenen Leitungen für Leistung und Signale ausgeliefert. Diese gibt es wahlweise mit 0,5m Länge und konfektionierten Steckern (Größe 1 bzw. M17) oder mit 2m Länge und offenen Enden.

1FN3100 - 1FN3900

Bei den Motoren 1FN3100 - 1FN3900 werden die getrennten Leitungen für Leistung und Signale über einen Anschlussdeckel mit metrischen Verschraubungen direkt am integrierten Anschlussrahmen angeschlossen.

Für die Spitzenlastmotoren dieser Baureihe gibt es auch die Variante mit einer kombinierten Leitung. Sie wird über einen Anschlussdeckel mit PG- Verschraubung am Anschlussrahmen angeschlossen.

Durch separate Leistungs- und Signalleitungen wird der elektrische Anschluss an ein Sensormodul (z.B. SME 12x) erleichtert und eine Klemmleiste vermieden




Aderzahl und Querschnitte der Leitungen Die Leitungen, die an den Motor angeschlossen werden, müssen vier Adern für die Leistungsleitung bzw. vier Adern für die Signalleitung enthalten. Der Querschnitt der Signaladern beträgt jeweils 0,5 mm2. Der Querschnitt der Leistungsadern richtet sich nach dem Bemessungsstrom des Motors: Der Bemessungsstrom des Motors muss kleiner sein als die Strombelastbarkeit der Leitung nach DIN EN 60204-1 (Verlegeart C). In der folgenden Tabelle wird der maximal zulässige Bemessungsstrom des Motors für verschiedene Querschnitte der Leistungsadern angegeben.

Tabelle 6- 2 Maximal zulässiger Bemessungsstrom bei verschiedenen Querschnitten der Leistungsadern

Querschnitt der Leistungsader

2,5 mm2 4 mm2 6 mm2 10 mm2 16 mm2 25 mm2

maximal zulässiger Bemessungsstrom

21 A 28 A 36 A 50 A 66 A 84 A

ACHTUNG Anschluss großer Leitungsquerschnitte

Ein Anschluss von Leitungen mit Adern über 16 mm2 ist am Anschlussrahmen des Motors nicht möglich. Verlangt der Bemessungsstrom eines Motors Leistungsadern mit 25 mm2 Querschnitt, setzen Sie sich bitte mit Ihrer zuständigen Siemens Niederlassung in Verbindung.

Anschlussrahmen

Hinweis

Der Anschlussrahmen ist bei bereits eingebautem Primärteil schwer zugänglich. Daher empfiehlt es sich, das Primärteil mit einer Leitung mit offenen Enden vorzumontieren und diese auf eine leichter zugängliche Klemmstelle zu führen.

Die folgenden Bilder zeigen die Anschlussbelegung des Anschlussrahmens für verschiedene Spitzenlastmotorgrößen. Der Anschlussrahmen von Spitzen- und Dauerlastmotor ist identisch, nur die Gehäuseabmessungen des Dauerlastmotors sind größer. Für den elektrischen Anschluss ist dies nicht von Bedeutung.

Hinweis

Mit der Norm EN 60034-8:2002 haben sich die Anschlussbezeichnungen geändert. Für alte Anschlussbezeichnungen siehe Anhang.




Bild 6-10 Anschlussrahmen für die Motoren 1FN3100 bis 1FN3150




A B

A

B

A - A

B - B

Bild 6-11 Anschlussrahmen für die Motoren 1FN3300 bis 1FN3900

In der folgenden Tabelle sind die mitgelieferten Schrauben und ihre Anzugsdrehmomente angegeben.

Tabelle 6- 3 Mitgelieferte Schrauben des Anschlussdeckels und Anzugsdrehmoment

Motortyp 1FN3... Schraube nach Anzugsdrehmoment DIN EN ISO 4762

100, 150 M4x20–A2 2,2 Nm 300, 450, 600, 900 M5x20–A4 3,4 Nm




Demontage des Anschlussdeckels

VORSICHT Bei der Demontage des Anschlussdeckels kann die Dichtung beschädigt werden!

Achten Sie beim Abschrauben des Anschlussdeckels darauf, dass die Dichtung vollständig in der vorhandenen Nut des Anschlussdeckels verbleibt! Lösen Sie gegebenenfalls vorsichtig die Dichtung vom Motor und drücken Sie sie wieder in die Nut des Anschlussdeckels zurück.

Aderbelegung Das folgende Bild zeigt die Aderbelegung beim Anschluss eines Spitzenlastmotors mit konfektionierten Leitungen an die Klemmleiste.

Bild 6-12 Aderbelegung beim Anschluss von konfektionierten Leitungen an die Klemmleiste

6.2.2.1 Anschluss der Leistungs- und Signalleitungen Die Leistungsleitungen werden direkt oder über eine Zwischenklemmung an die vorgesehenen Stellen im Leistungsmodul geklemmt. Beachten Sie dabei Schirmung und Erdung!

Analog werden die Signalleitungen direkt oder über eine Zwischenklemmung an ein Sensormodul angeschlossen.




6.2.3 Verlegehinweise

Allgemeine Hinweise für das Verlegen elektrischer Leitungen

ACHTUNG Antriebe mit Linearmotoren sind dynamisch hoch belastet. Durch geeignete Verlegung oder Zugentlastung in der Nähe des Steckers (Abstand < 10dKabel) muss sichergestellt werden, dass sich Schwingungen nicht auf die Stecker übertragen.

Beachten Sie allgemein beim Verlegen der elektrischen Leitungen:

● Die Leitungen müssen folgende Anforderungen erfüllen:

– genügend hohe dynamisch-mechanische Belastbarkeit (wegen hoher Beschleunigungen und Geschwindigkeiten)

– Temperaturbeständigkeit bis 80 °C (statisch) bzw. 60 °C (bewegt)

Die empfohlenen MOTION-CONNECT® Leitungen erfüllen diese Anforderungen.

● Die Leitungen dürfen nirgends scheuern.

● Die Leitungen sind nach maximal 200 mm abzuschellen bzw. zu fixieren.

● Die Herstellerangaben hinsichtlich Montage sind einzuhalten.

● Die zulässigen Biegeradien dürfen nicht unterschritten werden.

Verwendung der Leitungen in der Schleppkette

ACHTUNG Beachten Sie beim Verlegen der Leitungen die Angaben des Schleppkettenherstellers!

Um eine möglichst lange Lebensdauer der Schleppkette und der Leitungen zu erzielen, dürfen in der Kette keine Leitungen mit unterschiedlichen Werkstoffen ohne Trennstege in der Schleppkette verlegt werden.

Durch ein gleichmäßiges Befüllen der Kammern muss gewährleistet werden, dass sich die Position der Leitungen im Betrieb nicht verändert. Die Leitungen müssen entsprechend ihrer Masse und Abmessungen möglichst symmetrisch aufgeteilt werden.

Innerhalb einer Kammer sollten möglichst nur Leitungen mit gleichem Durchmesser verwendet werden. Leitungen mit stark unterschiedlichen Außendurchmessern sollten durch Stege getrennt werden.

Die Leitungen dürfen in der Kette nicht befestigt werden und müssen frei beweglich sein. Insbesondere in den Krümmungsradien der Kette müssen sich die Leitungen ohne Zwang bewegen lassen.

Die vorgegebenen Biegeradien dürfen nicht unterschritten werden. Die Befestigungen der Leitungen sind an beiden Enden entsprechend weit von den Endpunkten der beweglichen Teile in eine tote Zone zu legen.




Die Leitungen müssen mindestens an den Enden der Schleppkette mit Zugentlastung montiert werden. Die Montage soll ohne Quetschung des Leitungsaufbaus großflächig an der Manteloberfläche erfolgen.

Die Leitungen müssen drallfrei von der Trommel entnommen werden, d.h. die Leitungen müssen abgerollt werden und dürfen niemals in Schlaufen über den Trommelflansch abgehoben werden.

6.2.4 Schirmung, Erdung und Potentialausgleich

Regeln Der korrekte Aufbau, das Auflegen der Leitungsschirme und der Anschluss der Schutzleiter sind sowohl für die Personensicherheit als auch für den Einfluss von Störaussendung und Störfestigkeit von großer Bedeutung. Beachten Sie deshalb die folgenden Punkte:

● Sämtliche Leitungsschirme müssen großflächig mittels Schellen oder geeigneten Klemm- bzw. Schraubvorrichtungen mit den jeweiligen Gehäusen verbunden werden.

● Das Auflegen von nur wenigen Schirmadern oder das Zusammenfassen von Schirmadern in einer Leitung ist nicht zulässig.

● Schließen Sie die Schirmung der Leistungsleitung am Schirmanschluss des Leistungsmoduls an.

● Wenden Sie die EMV-Aufbaurichtlinie des Umrichterherstellers an. Für Umrichter von Siemens steht diese unter der Bestell-Nr. 6FC5297-□AD30-0AP□ zur Verfügung.

GEFAHR Gefahr durch elektrischen Schlag!

An nicht geerdeten oder nicht isolierten unbenutzten Adern und Schirmen können lebensgefährliche Berührungsspannungen anstehen.

Nicht benutzte Adern ungeschirmter oder geschirmter Leitungen und deren Schirme müssen entweder mindestens einseitig auf geerdetes Gehäusepotential gelegt oder isoliert werden. Die Isolation muss der Bemessungsspannung standhalten.

Durch das Auflegen der Adern und Schirme werden die durch kapazitive Überkopplung entstehenden Ladungen abgeleitet.

ACHTUNG Nicht oder fehlerhaft aufgelegte Leitungsschirme können zu Störungen des Antriebs – insbesondere des Gebers – führen oder Fremdgeräte beeinflussen.

Beachten Sie die oben genannten Punkte!




ACHTUNG Hohe Ableitströme können andere Geräte beschädigen, wenn der Schutzleiter des Motors nicht direkt am Leistungsmodul angeschlossen ist.

Schließen Sie den Schutzleiter (PE) des Motors direkt am Leistungsmodul an.

Inbetriebnahme 7

Der Motor kann erst in Betrieb genommen werden, wenn er in eine Maschine eingebaut und in ein funktionsfähiges System eingebunden ist. Für die Inbetriebnahme muss die Inbetriebnahme-Dokumentation sämtlicher System-Komponenten beachtet werden, z. B. die Dokumentation des Antriebs-, Geber- und Kühlsystems. Für den Motor selbst enthält das entsprechende Projektierungshandbuch und diese Betriebsanleitung wichtige Informationen zur Inbetriebnahme.

Hinweis

Die Inbetriebnahme des Linearmotors hängt von dem verwendeten Antriebssystem (z.B. SINAMICS S120) und den eingesetzten System-Komponenten ab.

Es ist zwingend erforderlich, dass nur autorisiertes und geschultes Personal den Motor in Betrieb nimmt, und die Inbetriebnahmeunterlagen der System-Komponenten vollständig zur Verfügung stehen und beachtet werden.

7.1 Sicherheitshinweise

GEFAHR Gefahr durch hohe Ableitströme

Bei hohen Ableitströmen können erhöhte Anforderungen an den Schutzleiter sowie Warnsymbole am PDS notwendig sein. Detaillierte Angaben hierzu sind in der Norm DIN EN 61800-5-1 beschrieben.

WARNUNG Die Oberflächentemperatur der Motoren kann über 100 °C (212 °F) betragen. Verbrennungsgefahr!

Funktionstüchtigkeit des Kühlsystems (sofern vorhanden) sicherstellen!

Motor bei bzw. unmittelbar nach Benutzung nicht berühren!

In unmittelbarer Gefahrennähe das Piktogramm "Warnung vor heißer Oberfläche" (D-W026) gut sichtbar anbringen!

Temperaturempfindliche Bauteile (elektrische Leitungen, elektronische Bauteile) dürfen nicht an heißen Oberflächen anliegen.



Inbetriebnahme 7.1 Sicherheitshinweise



GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn eine Maschine in Betrieb genommen wird, die nicht die anerkannten Sicherheits-anforderungen erfüllt.

GEFAHR Bei unvorhergesehenen Bewegungen des Motors besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden.

Nie bei eingeschalteter Maschine im Verfahrbereich hantieren!

Personen aus den Verfahr- und Quetschbereichen fernhalten!

Freien Achsverfahrweg sicherstellen!

Vor dem Einschalten Kommutierung überprüfen! Beachten Sie auch die Anleitung zur Inbetriebnahme des verwendeten Antriebssystems!

Motorströme begrenzen!

Geschwindigkeitsbegrenzung auf kleine Werte setzen!

Endlagen des Motors überwachen!

Voraussetzungen ● Motor ist mechanisch vollständig montiert, und die Schrauben sind mit dem

vorgesehenen Drehmoment angezogen

● Alle Stecker am Motor sind richtig angeschlossen, und die Verdrahtung ist vollständig abgeschlossen

● Motorkomponenten, wie z.B. Wegmesssystem, Temperaturüberwachung, Kühlsystem sind angeschlossen

● Regelungs- und Leistungsteil des Antriebssystems sind konfiguriert

Inbetriebnahme 7.1 Sicherheitshinweise



Überprüfungen im stromlosen Zustand 1. Linearmotor

– Welcher Linearmotor wird verwendet?

– Ist der Motor einschaltbereit?

– Ist ein vorhandener Kühlkreislauf funktionsfähig?

2. Mechanik

– Ist die Achse über den gesamten Verfahrbereich freigängig?

– Ist der Luftspalt zwischen Primär- und Sekundärteil bzw. das Einbaumaß entsprechend den Angaben des Motorenherstellers realisiert?

– Handelt es sich um eine hängende Achse, und ist ein evtl. erforderlicher Gewichtsausgleich vorhanden?

– Wird eine vorhandene Bremse passend angesteuert (siehe SINAMICS S Funktionshandbuch)

– Sind mechanische Endanschläge an beiden Seiten des Verfahrwegs vorhanden und festgeschraubt?

– Sind bewegte Zuleitungen ordnungsgemäß in einer Schleppkette verlegt?

3. Messsystem

– Welches Wegmesssystem wird verwendet (inkrementell / absolut; Gitterteilung; Nullmarken)?

– Wo ist die positive Antriebsrichtung?

– Wo ist die positive Zählrichtung des Messsystems (ggf. Invertierung durchführen: p0410 ⇒ ja / nein) ?

4. Verdrahtung

– Ist das Leistungsteil bestimmungsgemäß angeschlossen (Anschluss von UVW, Phasenfolge, Rechtsdrehfeld)?

– Ist der Schutzleiter angeschlossen?

– Ist die Schirmung aufgelegt?

– Sind die Temperaturüberwachungskreise (Temp-F und Temp-S) entsprechend den Anforderungen im Kapitel "Anschluss des Motors" verdrahtet?

– Ist das Gebersystem korrekt an SINAMICS angeschlossen?

Inbetriebnahme 7.2 Messtechnische Überprüfung



7.2 Messtechnische Überprüfung

Warum messen? Wurde der Linearmotor nach Anleitung in Betrieb genommen und es treten trotzdem unerklärliche Störungsmeldungen auf, müssen sämtliche EMK- Signale mit Hilfe eines Oszilloskops überprüft werden.

Überprüfen der Phasenfolge U-V-W Bei parallelgeschalteten Primärteilen muss die EMK_U von Motor 1 in Phase mit der EMK_U von Motor 2 sein. Gleiches gilt für EMK_V und EMK_W. Dies sollte unbedingt messtechnisch überprüft werden.

Vorgehensweise zur messtechnischen Überprüfung

● Den Antriebsverband stromlos schalten.

● Achtung: Entladezeit des Zwischenkreises abwarten!

● Leistungsleitungen am Antrieb abklemmen. Eine eventuelle Parallelschaltung von Primärteilen auftrennen.

● Mit 1 kOhm-Widerständen einen künstlichen Sternpunkt bilden.

Bild 7-1 Anordnung zur messtechnische Überprüfung

Bei positiver Verfahrrichtung muss die Phasenfolge U-V-W sein .

Ermittlung des Kommutierungswinkels über Oszilloskop Nachdem das Oszilloskop angeschlossen ist, muss der Antrieb zuerst über die Nullmarke gefahren werden, so dass der Antrieb feinsynchronisiert wird.

Der Kommutierungswinkel-Offset kann durch die Messung der EMK und der normierten elektrischen Pollage über Analogausgang ermittelt werden.

Inbetriebnahme 7.3 Inbetriebnahme mehrerer, paralleler Primärteile



Bild 7-2 Oszillogramm für die Einstellung des Kommutierungswinkels

Definition der Kanäle (Ch1 ... Ch4):

● Ch1: EMK Phase U gegen Stern-Punkt

● Ch2: EMK Phase V gegen Stern-Punkt

● Ch3: EMK Phase W gegen Stern-Punkt

● Ch4: Normierter elektrischer Pollagewinkel über Analogausgang

Bei synchronisiertem Antrieb sollte die Differenz zwischen der EMK/Phase U (Ch 1) und dem elektrischen Pollagewinkel (Ch 4) maximal 10° betragen.

Ist die Differenz größer, muss der Kommutierungswinkeloffset angepasst werden.

7.3 Inbetriebnahme mehrerer, paralleler Primärteile

Allgemeines Wenn sicher ist, dass die EMK von mehreren Motoren die gleiche Phasenlage zueinander haben, können die Anschlussleitungen parallelgeschaltet an einem Umrichter betrieben werden.

Die Inbetriebnahme von parallelen Linearmotoren stützt sich auf die Inbetriebnahme eines einzelnen Linearmotors. Die Anzahl der Primärteile wird bei der Antriebskonfiguration im STARTER- Tool unter dem Menüpunkt "Motor" (p0306) eingegeben

Inbetriebnahme 7.3 Inbetriebnahme mehrerer, paralleler Primärteile



Hinweis Voraussetzungen für die Parallelschaltung von Linearmotoren

Welche Primärteile parallelgeschaltet werden dürfen und was dabei zu beachten ist, ist im Kapitel "Parallelgeschaltete Motoren" beschrieben.

Vorgehensweise ● Zuerst wird nur ein Linearmotor (Motor1) am Umrichter angeschlossen und als

Einzelmotor in Betrieb genommen. Dabei wird der Kommutierungswinkeloffset automatisch ermittelt und notiert.

● Anschließend wird jeweils, anstelle von Motor 1, einer der weiteren Motoren angeschlossen und als Einzelmotor in Betrieb genommen. Auch hier wird der Kommutierungswinkeloffset automatisch ermittelt und notiert.

● Ist die Differenz zwischen dem Kommutierungswinkeloffset von Motor1 und den weiteren Motoren kleiner als 10 Grad elektrisch, können alle Linearmotoren parallel am Umrichter angeschlossen werden und als Parallelschaltung in Betrieb genommen werden.

Anschluss der Temperatursensoren Die Auswertung der Temperaturschalter erfolgt über den Anschluss an ein Sensormodul

8Betrieb

8.1 Sicherheitshinweise

GEFAHR Von Maschinenteilen, die mit Direktantrieben angetrieben werden, gehen aufgrund der sehr hohen Geschwindigkeit und Beschleunigung sowie der geringen Reibung und Selbsthemmung erhebliche Verletzungsgefahren – z.B. durch Quetschung – aus.

Personen von den Verfahr- und Quetschbereichen der Achsen unbedingt fernhalten!

WARNUNG Nicht ordnungsgemäßer Betrieb kann zu großem Sachschaden führen.

Permanent überprüfen, ob der Temperaturschutz wirksam ist!

Motorraum von Fremdkörpern (Späne, Partikel, Flüssigkeiten, Öle, Schrauben, Werkzeuge etc.) freihalten!

Auf Geräuschbildung achten!

Bei Genauigkeitsproblemen am Werkstück sind u.a. die Freigängigkeit des Verfahrweges sowie die Stromaufnahme des Motors zu überprüfen. Genauigkeitsprobleme können auch durch andere Ursachen hervorgerufen werden, z.B. durch die Maschinenkonstruktion.

Funktionstüchtigkeit des Kühlsystems sicherstellen, sofern vorhanden!

8.2 Ausschalten und Betriebspausen Bei Stillstandszeiten dürfen im Kühlsystem keine Ablagerungen entstehen, die zu einer Verstopfung führen können. Klären Sie mit dem Hersteller des Kühlmittels, für welchen Zeitraum das Kühlmittel im Kühlsystem verbleiben darf.

8.3 Behandlung von Störungen Bei Veränderungen gegenüber dem normalen Betrieb oder Störungen gehen Sie zuerst anhand der nachfolgenden Auflistung vor. Beachten Sie hierzu auch die entsprechenden Kapitel in der Dokumentation der Komponenten des gesamten Antriebssystems.



Betrieb 8.3 Behandlung von Störungen



Schutzeinrichtungen auch im Probebetrieb nicht außer Funktion setzen.

ACHTUNG Beschädigungen an der Maschine durch Störungen

Beseitigen Sie die Störungsursache gemäß den Abhilfemaßnahmen. Beseitigen Sie auch die an der Maschine/Motor ggf. aufgetretenen Beschädigungen.

Tabelle 8- 1 Mögliche Störungen

Störung Störungsursache (siehe nachfolgende Tabelle) Motor läuft nicht an A B C D Motor läuft schwer hoch A D E Brummendes Geräusch beim Anlauf D E Brummendes Geräusch im Betrieb A D E Hohe Erwärmung im Leerlauf D F G Hohe Erwärmung bei Belastung A D F G Hohe Erwärmung einzelner Wicklungsabschnitte E Unruhiger Lauf H J Schleifendes Geräusch, Laufgeräusche K Achse ist schwergängig E K L Wasser läuft aus N

Tabelle 8- 2 Schlüssel Störursachen und Abhilfemaßnahmen

Nr. Störungsursachen Abhilfemaßnahmen A Überlastung Belastung verringern B Unterbrechung einer Phase in der Zuleitung Frequenzumrichter und Zuleitungen kontrollieren C Unterbrechung einer Phase in der Zuleitung nach

dem Zuschalten Frequenzumrichter und Zuleitungen kontrollieren

D Kommutierung Motor fehlerhaft Kommutierung überprüfen, ggf. Kommutierungswinkeloffset neu justieren

E Windungsschluss oder Phasenschluss in der Primärteilwicklung

Wicklungswiderstände und Isolationswiderstände ermitteln, Motortausch nach Rücksprache mit dem Hersteller

Kühlwasser nicht angeschlossen / abgeschaltet Kühlwasseranschluss kontrollieren / Kühlwasser einschalten / Kühlaggregat kontrollieren

F

Wasseranschluss / Rohre defekt Undichte Stelle finden; ggf. abdichten oder Rücksprache mit dem Hersteller

Kühlwassermenge zu gering Kühlwassermenge nach Datenblattangabe kontrollieren G Vorlauftemperatur zu hoch Richtige Vorlauftemperatur einstellen

H Schirmung der Motor- und/oder Geberleitung unzureichend

Schirmung und Erdung überprüfen

J Verstärkung des Antriebsreglers zu groß Regler anpassen




Nr. Störungsursachen Abhilfemaßnahmen Motorkomponenten schleifen Ursache feststellen, Komponenten nachrichten Fremdkörper im Luftspalt Rücksprache mit dem Hersteller

K

Führungsschiene schwergängig Verspannungen ausschließen, Parallelität der Führungsschienen überprüfen

L Mangelhafte Ausrichtung Maschinenführungen ausrichten M Stöße von der angekuppelten Maschine Angekuppelte Maschine untersuchen N Kühlwasserrohre / Wasseranschluss defekt Undichte Stelle finden; ggf. abdichten oder Rücksprache

mit dem Hersteller

Falls trotz der oben genannten Maßnahmen keine Fehlerbehebung möglich ist, wenden Sie sich an den Hersteller bzw. an Ihre zuständige Siemens-Niederlassung.

Instandhaltung 99.1 Sicherheitshinweise

Sicherheitshinweise zur Wartung

GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, Körperverletzung und/oder Sachschaden, wenn Wartungsarbeiten bei eingeschalteter Maschine durchgeführt werden.

Vor Arbeiten im Verfahrbereich immer die Maschine sicher spannungsfrei schalten! Zusätzlich muss die Maschine gegen ungewollte Bewegungen gesichert werden.

GEFAHR Werden unmittelbar nach dem Betrieb des Motors Arbeiten an dem Motor durchgeführt, kann Verbrennungsgefahr beim Berühren heißer Oberflächen bestehen. Die Kühlwassertemperatur kann auch dann noch ansteigen, wenn der Motor schon abgeschaltet ist.

Um den Motor annähernd auf die Höhe der Vorlauftemperatur TVORL abzukühlen, muss die Kühlung noch mindestens 30 Minuten nach dem Abschalten des Motors in Betrieb bleiben. Ist aber die Kühlung abgeschaltet, dauert es deutlich länger, bis der Motor abgekühlt ist. Es kommt hierbei sehr auf die Einbausituation an.

GEFAHR Verbrennungsgefahr!

Gefahr von Druckstößen: Schalten Sie nicht die Kühlung ein, wenn zuvor der Motor ohne Kühlung betrieben worden ist. Die heftige Dampfbildung kann zu Verbrennungen und zur Zerstörung des Motors führen.

Es besteht Verbrennungsgefahr beim Öffnen des Kühlkreislaufes durch Austritt von heißem Kühlwasser und Dampf. Wird der Motor ohne Kühlung betrieben, erhitzt sich das im Kühlsystem befindliche Kühlwasser.

Öffnen Sie den Kühlkreislauf des Motors erst, wenn der Motor abgekühlt ist.

Die Motoren sind für einen langlebigen Einsatz konzipiert. Sorgen Sie dafür, dass Wartungsarbeiten, z. B. das Entfernen von Spänen und Partikeln aus dem Luftspalt, sachgemäß durchgeführt werden.



Instandhaltung 9.1 Sicherheitshinweise



Das Reparieren der Motoren ist aus Sicherheitsgründen nicht zulässsig:

GEFAHR Es besteht die Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und / oder Sachschaden, wenn sicherheitsrelevante Motoreigenschaften verändert werden.

Beispiele für veränderte sicherheitsrelevante Motoreigenschaften: Eine beschädigte Isolation schützt nicht vor Überschlag. Es besteht Gefahr durch

elektrischen Schlag! Ein beschädigter Verguss stellt nicht mehr den Berührungs, Fremdkörper- und

Wasserschutz sicher, der auf dem Leistungsschild als IP-Schutzart angegeben ist. Eine Verschlechterung der Wärmeabfuhr kann zum vorzeitigen Abschalten des Motors

und zum Maschinenstillstand führen.

Öffnen Sie nicht den Motor.

Hinweis

Werden von Ihnen oder von Dritten unsachgemäß Änderungen oder Instandsetzungsarbeiten an den Vertragsgegenständen vorgenommen, so bestehen für diese und die daraus entstehenden Folgen gegenüber Siemens weder Schadenersatzansprüche aufgrund von Personenschäden noch Sachmängelansprüche.

Für Fragen stehen Ihnen unsere Siemens-Servicezentren zur Verfügung. Adressen von Siemens-Servicezentren finden Sie unter http://www.automation.siemens.com/partner/

WARNUNG Scharfe Kanten können zu Schnittverletzungen und herunterfallende Gegenstände können zu Fußverletzungen führen.

Arbeitshandschuhe und Sicherheitsschuhe tragen!

Instandhaltung 9.2 Wartungsarbeiten



Hinweise zur Prüfung des Isolationswiderstands

WARNUNG Durch Prüfungen des Isolationswiderstands mit Hochspannung kann die Isolation der Motoren beschädigt werden!

Müssen an einer Maschine/Anlage mit Direktantrieben oder direkt an den Motoren Prüfungen des Isolationswiderstands durchgeführt werden (z.B. Installationsprüfung, vorbeugende Wartung, Fehlersuche), dürfen hierzu ausschließlich Prüfgeräte gemäß DIN EN 61557-1, DIN EN 61557-2 und DIN EN 61010-1 (bzw. entsprechende IEC-Normen) verwendet werden.

Die Prüfung darf ausschließlich mit einer Gleichspannung von maximal 1000 V über maximal 60 s erfolgen! Die Prüfspannung ist gegen Erde bzw. das Motorgehäuse zu messen. Ist für die Maschinen-/Anlagenprüfung eine höhere Gleichspannung oder Wechselspannung nötig, so ist diese Prüfung mit Ihrer zuständigen Siemens-Niederlassung abzustimmen!

Die Bedienungsanleitung des Prüfgerätes ist zu beachten!

Prüfungen des Isolationswiderstands an einzelnen Motoren dürfen ausschließlich wie folgt durchgeführt werden:

1. Alle Wicklungs- und Temperaturfühleranschlüsse miteinander verbinden; Prüfung mit max. DC 1000 V, 60 s gegen PE-Anschluss.

2. Alle Temperaturfühleranschlüsse mit PE-Anschluss verbinden, alle Wicklungsanschlüsse miteinander verbinden; Prüfung mit max. DC 1000 V, 60 s, Wicklung gegen PE-Anschluss

Der Isolationswiderstand muss jeweils mindestens 10 MΩ betragen, andernfalls ist die Isolation des Motors schadhaft.

9.2 Wartungsarbeiten

Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer Direktantriebe sind aufgrund ihrer Funktionsweise grundsätzlich verschleißfrei. Um die Funktion und Verschleißfreiheit des Motors sicherzustellen, sind folgende Wartungsarbeiten notwendig:

● Freigängigkeit von Verfahrwegen regelmäßig überprüfen

● Motorraum regelmäßig von Fremdkörpern (z.B. Spänen) reinigen

● allgemeinen Zustand der Komponenten des Motors regelmäßig überprüfen

● Stromaufnahme im festgelegten Testzyklus überprüfen (Vergleich mit Werten der Referenzfahrt)

Instandhaltung 9.2 Wartungsarbeiten



Zeiträume für die Wartung Da die Betriebsverhältnisse sehr unterschiedlich sind, können keine Fristen für Wartungsarbeiten genannt werden.

Anzeichen für notwendige Wartungsarbeiten ● Schmutz im Motorraum

● sichtbare Auffälligkeiten im Maschinenverhalten

● hörbare Auffälligkeiten im Maschinenverhalten

● Probleme mit der Positioniergenauigkeit

● Höhere Stromaufnahme

Prüf - und Wechselzyklen des Kühlmediums Prüf- und Wechselzyklen des Kühlmediums sind mit dem Hersteller des Kühlgerätes und mit dem Hersteller des Korrosionsschutzmittels abzustimmen.

10Außerbetriebnahme und Entsorgung

10.1 Außerbetriebnahme

Reihenfolge der Arbeiten bei der Außerbetriebnahme und Demontage des Motors

GEFAHR Eine andere Reihenfolge der Arbeiten bei der Außerbetriebnahme und Demontage kann Personen gefährden und/oder die Zerstörung von Motorkomponenten zur Folge haben.

1. Motor spannungsfrei schalten und warten, bis der Zwischenkreis des Leistungsmoduls entladen ist.

2. Motor abkühlen lassen (mindestens 30 min.), anschließend die Kühlung abschalten und den Druck auf 0 bar abbauen.

3. Abklemmen der Leistungs- Signal- und Kühlmittelleitungen.

4. Leistungsanschlüsse - falls erforderlich - ordnungsgemäß isolieren, da jede Bewegung von Primärteilen gegenüber Sekundärteilen zu induzierten Spannungen führt.

5. Kühlmittel aus dem Motor entleeren und ordnungsgemäß entsorgen.

6. Späne, Schmutz, Fremdpartikel etc. vom Motor entfernen.

7. Primärteil abhängig vom Einbauverfahren demontieren. Bei Montage mit geteilter Sekundärteilspur ist beispielsweise zuerst das Primärteil an ein Ende der Sekundärteilspur zu schieben und die nicht bedeckten Sekundärteile zu demontieren. Anschließend das Primärteil an das sekundärteilfreie Ende bewegen und die restliche Sekundärteilspur entfernen. Dann erst den Schlitten samt Linearführung und Primärteil demontieren.

8. Motor in Originalverpackung verpacken und ordnungsgemäß lagern.



Außerbetriebnahme und Entsorgung 10.2 Entsorgung



10.2 Entsorgung Die Entsorgung muss unter Einhaltung der nationalen und örtlichen Vorschriften im normalen Wertstoffprozess erfolgen.

GEFAHR Tod, schwere Körperverletzung und/oder Sachschaden treten ein, wenn Direktantriebe oder ihre Komponenten (insbesondere Komponenten mit Permanentmagneten) nicht fachgerecht entsorgt werden.

Direktantriebe und ihre Komponenten sind fachgerecht zu entsorgen.

Wesentliche Bestandteile einer fachgerechten Entsorgung ● vollständige Entmagnetisierung der Komponenten, die Permanentmagnete enthalten

● Bauteile zur Verwertung trennen nach:

– Elektronikschrott (z. B. Geberelektronik, Sensormodule)

– Elektroschrott (z. B. Blechpakete, Motorwicklungen, Leitungen)

– Eisenschrott

– Aluminium

– Isoliermaterialien

● Keine Vermischung z. B. mit Lösemitteln, Kaltreinigern oder Lackrückständen

Entmagnetisierung der Sekundärteile Auf Entmagnetisierungen spezialisierte Entsorgungsunternehmen setzen einen speziellen Entsorgungsofen ein. Die Innenteile des Entsorgungsofens bestehen aus unmagnetischem Material.

Die Sekundärteile werden in einem festen, hitzebeständigen Behälter (z.B. Gitterbox) aus unmagnetischem Material in den Ofen gebracht und während des gesamten Entmagnetisiervorganges darin belassen. Die Temperatur im Ofen muss mindestens 300°C während einer Haltezeit von mindestens 30 min betragen.

Freiwerdende Ausgasungen müssen aufgefangen und ohne Belastung der Umwelt unschädlich gemacht werden.

Entsorgung der Verpackung Die von uns verwendeten Verpackungen und Packhilfsmittel enthalten keine Problemstoffe. Sie sind mit Ausnahme von Holzwerkstoffen recyclingfähig und sollen grundsätzlich der Wiederverwertung zugeführt werden. Holzwerkstoffe sollen der thermischen Verwertung zugeführt werden.

Als Packhilfsmittel werden nur recyclingfähige Kunststoffe verwendet:




● Code 02 PE-HD (Polyethylen)

● Code 04 PE-LD (Polyethylen)

● Code 05 PP (Polypropylen)

● Code 04 PS (Polystyrol)

AAnhang

A.1 Siemens Service Center

Unter der Adresse

http://www.siemens.com/automation/partner

können Sie sich weltweit über Siemens-Ansprechpartner zu bestimmten Technologien informieren.

Soweit möglich erhalten Sie je Ort einen Ansprechpartner für

● Technischen Support,

● Ersatzteile/Reparaturen,

● Service,

● Training,

● Vertrieb oder

● Fachberatung/Engineering.

Der Wahlvorgang startet mit der Auswahl

● eines Landes,

● eines Produktes oder

● einer Branche.

Durch anschließende Festlegung der übrigen Kriterien werden genau die gewünschten Ansprechpartner mit Angabe der jeweiligen Kompetenz gefunden.



Anhang A.2 Konformitätserklärung 1FNx



A.2 Konformitätserklärung 1FNx

EG-Konformitätserkläung des Linearmotors 1FNx

Anhang A.3 Hinweis zu Fremderzeugnissen



A.3 Hinweis zu Fremderzeugnissen

Hinweis zu Fremderzeugnissen

ACHTUNG Diese Druckschrift enthält Empfehlungen von Fremderzeugnissen. Hier handelt es sich um Fremderzeugnisse, deren grundsätzliche Eignung wir kennen. Selbstverständlich können auch gleichwertige Erzeugnisse anderer Hersteller verwendet werden. Unsere Empfehlungen sind als Hilfestellung, jedoch nicht als Vorschrift zu verstehen. Eine Gewährleistung für die Beschaffenheit von Fremderzeugnissen übernehmen wir grundsätzlich nicht.

A.4 Hersteller von Korrosionsschutzmitteln

TYFOROP CHEMIE GmbH Korrosionsschutz: Tyfocor

www.tyfo.de

Clariant Produkte (Deutschland) GmbH Korrosionsschutz: Antifrogen N

www.clariant.de

A.5 Hersteller von Anschlussteilen für die Kühlung

Rectus GmbH www.rectus.de

A.6 Hersteller von Kunststoffschläuchen

Festo AG & Co. KG www.festo.com

Rectus GmbH www.rectus.de

Abkürzungen und Glossar

Abkürzungen BGR Berufsgenossenschaftliche Regeln; Regeln für Sicherheit und Gesundheit bei

der Arbeit in Deutschland BGV Berufsgenossenschaftliche Vorschriften; verbindliche Vorschriften für Sicherheit

und Gesundheit am Arbeitsplatz in Deutschland; Unfallverhütungsvorschriften CE Communaute Europeene DIN Deutsches Institut für Normung EG Europäische Gemeinschaft EMK Elektromotorische Kraft EMV Elektromagnetische Verträglichkeit EN Europäische Norm FAQ frequently asked questions, häufig gestellte Fragen HFD Hochfrequenzdämpfung HSB Hallsensorbox HW Hardware IATA International Air Transport Association; internationale Vereinigung für

Lufttransporte IEC International Electrotechnical Commission; internationales Normungsgremium

für Elektrotechnik ISO International Organization for Standardization; internationale Vereinigung der

Standardisierungsgremien IP International Protection oder Ingress Protection; Schutzart für elektrische Geräte

nach DIN EN 60529 KTY Temperatursensor mit progressiver, annähernd linearer Kennlinie LU Length Unit MLFB maschinenlesbare Fabrikatebezeichnung; Bestellnummer NC Numerische Steuerung PTC Temperatursensor mit positivem Temperaturkoeffizienten PE Protection Earth, Schutzleiter PELV protective extra low voltage PDS Power Drive System RoHS Restriction of (the use of certain) hazardous substances S1 Betriebsart "Dauerbetrieb" S2 Betriebsart "Kurzzeitbetrieb" S3 Betriebsart "periodischer Aussetzbetrieb" SME Sensor Module External SPS speicherprogrammierbare Steuerung



Abkürzungen und Glossar



SW Software SSI Synchronous Serial Interface Temp-F Temperaturüberwachungskreis zur Temperaturbeobachtung der MotorwicklungTemp-S Temperaturüberwachungskreis zur Abschaltung des Antriebes bei

Übertemperatur VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik; Berufsverband

in Deutschland WMS Wegmesssystem; ink. WMS: inkrementelles Wegmesssystem; abs. WMS:

absolutes Wegmesssystem

Glossar

Absolutes Wegmesssystem Anhand von mehreren Lesespuren kann der Motor mit dem absoluten Wegmesssystem die aktuelle Position sofort nach dem Einschalten erkennen. Die Position wird ohne Verfahrweg erkannt und über die serielle EnDat- Schnittstelle übertragen. Die Messstrecke ist begrenzt und durch die aufwendigere Messspur kostenintensiver

Betauung Wenn die relative Luftfeuchtigkeit in der unmittelbaren Umgebung des Motors 100 % erreicht, kondensiert das überschüssige Wasser der Luft an der Oberfläche des Motors. Der entstehende Wasserfilm nennt sich Betauung.

Inkrementelles Wegmesssystem Der Motor muss beim inkrementellen Wegmesssystem nach dem Einschalten zu einem Referenzpunkt fahren, um die Position des Motors in der Maschine bestimmen zu können. Beim abstandscodierten inkrementellen Wegmesssystem gibt es mehrere Referenzpunkte. Bei offenen Inkrementalgebern können höhere Verfahrgeschwindigkeiten erreicht werden.

Primärteil Das Primärteil ist die elektrisch aktive Komponente eines Linearmotors. Meist handelt es sich auch um die bewegliche Komponente.

Sekundärteil Ein Sekundärteil ist, im Gegensatz zum → Primärteil, nicht elektrisch aktiv. Aus Sekundärteilen wird die → Sekundärteilspur zusammengesetzt.

Sekundärteilspur Die Sekundärteilspur setzt sich in der Regel aus mehreren → Sekundärteilen zusammen. Meist handelt es sich um eine unbewegliche Komponente eines Linearmotors.

Index

A

Anschluss elektrisch, 66, 68 Kühlung, 63

Außerbetriebnahme, 93

B

Befestigungstechnik Schrauben, 55

D

Demontage Sekundärteilabdeckung, 59

Dokumentation Aufbewahrung, 11

E

Entsorgung, 94 Erdung, 77

F

Fremderzeugnisse, 104

H

Hallsensorbox Haltevorrichtung, 61

Hauptkühler, 26, 27 Hotline, 6

I IATA, 41 Isolationswiderstand, 91

K

KTY 84, 34 Kühlkreisläufe

Wartung, 92 Kühlprofil, 28 Kühlung, 25, 27

Anschluss, 63 Hauptkühler, 26, 27 Präzisionskühler, 27 Sekundärteilkühlung, 28

L

Leistungsschild, 21 Leitung

Eigenschaften, 76 Verlegehinweise, 76

M

Magnetfelder Auftreten, 13 Sofortmaßnahmen bei Unfällen, 15 Stärke, 15

Montage Primärteil, 60 Sekundärteil, 54 Sekundärteilabdeckung, 57 Sekundärteilkühlung, 55

Motor Entsorgung, 94 Komponenten, 22 Lagerung, 40 Transport, 40

Motormontage, 48 Sicherheitshinweise, 47 Verfahren, 50

P

Präzisionskühler, 27 Primärteil

Kühlung, 27 Montage, 60



Index



R

RoHS, 7

S

Schirmung, 77 Schleppkette, 76 Schutzart

Primärteil, 23 Sekundärteil

Kühlung, 28 Montage, 54

Sekundärteilabdeckung, 57 Sekundärteilendstück, 32, 65 Sekundärteilkühlung, 28

Montage, 55 Sicherheitshinweis

Entsorgung, 94 Sicherheitshinweise, 37

allgemein, 37 Aufbewahrung, 11 Betrieb, 85 elektrischer Anschluss, 66 Inbetriebnahme, 80 Montage, 47 Wartung, 89

Sicherheitshinweise zum elektrischen Anschluss, 66 Siemens Service Center, 97 Störungen, 85

T

Technical Support, 6 Temperatursensor

KTY 84, 34 PTC-Element, 35

Temp-F, 34 Thermo-Sandwich, 25, 26 Typenschild, 21

U

Unfälle Sofortmaßnahmen, 15

V

Verpackung, 41, 94

W

Wartung, 91

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