SINAMICS S120 Moteurs à arbre creux pour entraînements de broche principale 1PM6/1PM4
sinamics
Moteurs à arbre creux pour entraînements de broche principale
1PM6/1PM4
Manuel de configuration 04/2008
Avant-propos
Description du moteur 1
Configuration 2
Caractéristiques mécaniques
des moteurs 3
Caractéristiques techniques
et courbes caractéristiques 4
Composants du moteur 5
Connectique 6
Consignes concernant
l'utilisation des moteurs 7
Annexe A
SINAMICS S120
Moteurs à arbre creux pour
entraînements de broche principale 1PM6/1PM4
Manuel de configuration
Consignes de sécurité
Ce manuel donne des consignes que vous devez respecter pour votre propre sécurité et pour éviter des
dommages matériels. Les avertissements servant à votre sécurité personnelle sont accompagnés d'un triangle de danger, les avertissements concernant uniquement des dommages matériels sont dépourvus de ce triangle. Les avertissements sont représentés ci-après par ordre décroissant de niveau de risque.
DANGER
signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées entraîne la mort ou des blessures graves.
ATTENTION
signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner la mort ou des blessures graves.
PRUDENCE
accompagné d’un triangle de danger, signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner des blessures légères.
PRUDENCE
non accompagné d’un triangle de danger, signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner un dommage matériel.
IMPORTANT
signifie que le non-respect de l'avertissement correspondant peut entraîner l'apparition d'un événement ou d'un état indésirable.
En présence de plusieurs niveaux de risque, c'est toujours l'avertissement correspondant au niveau le plus élevé qui est reproduit. Si un avertissement avec triangle de danger prévient des risques de dommages corporels, le même avertissement peut aussi contenir un avis de mise en garde contre des dommages matériels.
Personnes qualifiées
L'installation et l'exploitation de l'appareil/du système concerné ne sont autorisées qu'en liaison avec la présente documentation. La mise en service et l'exploitation d'un appareil/système ne doivent être effectuées que par des personnes qualifiées. Au sens des consignes de sécurité figurant dans cette documentation, les personnes qualifiées sont des personnes qui sont habilitées à mettre en service, à mettre à la terre et à identifier des appareils, systèmes et circuits en conformité avec les normes de sécurité.
Utilisation conforme à la destination
Tenez compte des points suivants:
ATTENTION
L'appareil/le système ne doit être utilisé que pour les applications spécifiées dans le catalogue ou dans la description technique, et uniquement en liaison avec des appareils et composants recommandés ou agréés par Siemens s'ils ne sont pas de Siemens. Le fonctionnement correct et sûr du produit implique son transport, stockage, montage et mise en service selon les règles de l'art ainsi qu'une utilisation et maintenance soigneuses.
Marques de fabrique
Toutes les désignations repérées par ® sont des marques déposées de Siemens AG. Les autres désignations dans ce document peuvent être des marques dont l'utilisation par des tiers à leurs propres fins peut enfreindre les droits de leurs propriétaires respectifs.
Exclusion de responsabilité
Nous avons vérifié la conformité du contenu du présent document avec le matériel et le logiciel qui y sont décrits.
Ne pouvant toutefois exclure toute divergence, nous ne pouvons pas nous porter garants de la conformité intégrale. Si l'usage de ce manuel devait révéler des erreurs, nous en tiendrons compte et apporterons les corrections nécessaires dès la prochaine édition.
Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48
Numéro de référence du document: 6SN1197-0AD23-0DP0
Ⓟ 05/2008 Copyright © Siemens AG 2008.
Sous réserve de modifications techniques
Avant-propos
Informations concernant la documentation
La liste des documents disponibles avec les langues dans lesquelles ils sont édités est actualisée tous les mois sur le site Internet. Pour la consulter, allez à l'adresse:
http://www.siemens.com/motioncontrol
Suivez les options de menu "Support" → "Technical documentation" → "Overview of publications".
Vous trouverez l'édition Internet de DOConCD, nommé DOConWEB, à l'adresse:
http://www.automation.siemens.com/doconweb
Vous trouverez des informations concernant notre offre de formations et les FAQ (Foire Aux Questions) sur Internet à l'adresse:
http://www.siemens.com/motioncontrol. Suivez l'option de menu "Support".
Destinataires
Concepteurs
Objectifs
Le Manuel de configuration vous assiste pour le choix des moteurs, le calcul des unités d'entraînement, la combinaison des accessoires nécessaires ainsi que pour le choix de puissance du moteur et du réseau.
Contenu standard
L'étendue des fonctionnalités décrites dans la présente documentation peut différer de l'étendue des fonctionnalités du système d'entraînement livré. Le système d'entraînement peut posséder des fonctions qui dépassent le cadre de la présente description. Le client ne peut toutefois pas faire valoir de droits par rapport à ces fonctions, ni dans le cas de matériels neufs, ni dans le cadre d'interventions du service après-vente. Les compléments ou modifications effectuées par le constructeur de la machine-outil doivent être documentés par ce dernier.
Pour des raisons de clarté, la présente documentation ne contient pas toutes les
informations de détail relatives à toutes les variantes du produit. Elle ne peut pas non plus tenir compte de tous les cas d'installation, d'exploitation et de maintenance.
Support technique
Pour toutes vos questions techniques, adressez-vous au service d'assistance téléphonique:
Europe/Afrique Asie/Australie Amérique
Téléphone +49 (0) 180 5050 – 222 +86 1064 719 990 +1 423 262 2522 Fax: +49 (0) 180 5050 – 223 +86 1064 747 474 +1 423 262 2289 Internet http://www.siemens.com/automation/support-request
Courriel mailto:adsupport@siemens.com
Remarque
Pour tout conseil technique, vous trouverez les coordonnées téléphoniques spécifiques à chaque pays sur Internet: http://www.siemens.com/automation/service&support
Les appels sont payants (par ex. 0,14 €/min depuis le réseau fixe allemand). Les tarifs d'autres opérateurs téléphoniques peuvent diverger.
Questions concernant la documentation
Pour toute autre demande (suggestion, correction) concernant la documentation, envoyez une télécopie ou un courriel à l'adresse suivante:
Fax: +49 9131 98 63315
Courriel mailto: docu.motioncontrol@siemens.com Vous trouverez en annexe un formulaire de réponse par fax.
Adresse Internet pour SINAMICS
http://www.siemens.com/sinamics
Déclarations de conformité CE
Vous trouverez la déclaration de conformité CE relative à la directive CEM
● sur Internet:
http://support.automation.siemens.com
sous le n° de produit / de référence 15257461 ou
● auprès de la succursale responsable de la division A&D MC de Siemens AG.
Vous trouverez la déclaration de conformité CE relative à la directive Basse Tension
● sur Internet:
http://support.automation.siemens.com
sous le n° de produit / de référence 22383669 ou
● auprès de la succursale responsable de la division A&D MC de Siemens AG.
Élimination
L'élimination des moteurs doit s'effectuer dans le respect des prescriptions nationales et locales avec le processus usuel d'élimination des déchets ou par retour au constructeur.
Lors de l'élimination, veiller à:
● éliminer l'huile conformément auXxrèglements concernant les huiles usées (par ex. huile de réducteur),
● ne pas mélanger avec des solvants, des nettoyants à froid ou des résidus de peinture
● trier les composants pour leur recyclage:
– déchets d'équipements électronique (par ex. électronique du capteur, Sensor Modul) – déchets ferreux
– aluminium
– métaux non ferreux (roues hélicoïdales, bobinages de moteurs)
Consignes de sécurité
DANGER
Il est interdit de procéder à la mise en service tant qu'il n'a pas été constaté que la machine, dans laquelle les constituants décrits dans le présent document doivent être intégrés, satisfait aux prescriptions de la directive CE Machines.
La mise en service des appareils SINAMICS et des moteurs doit être réalisée exclusivement par des personnes qualifiées.
Ces personnes doivent tenir compte de la documentation technique relative au produit ainsi que connaître et observer les consignes de sécurité qui y sont mentionnées.
Le fonctionnement d'un équipement électrique ou d'un moteur implique nécessairement la présence de tensions dangereuses sur les circuits électriques.
Des déplacements d'axe dangereux sont possibles lorsque la machine est en fonctionnement.
Avant toute intervention sur l'installation électrique, mettre celle-ci hors tension.
Les moteurs, en association avec le système d'entraînement, sont principalement autorisés pour une utilisation avec des réseaux TN et TT comportant un point neutre relié à la terre et avec des réseaux IT. Dans le cas d'une utilisation sur des réseaux IT, des dispositifs de protection doivent être prévus pour provoquer la mise hors circuit du système
d'entraînement en cas de court-circuit à la terre.
Dans le cas d'une utilisation avec conducteur de phase relié à la terre, un transformateur de séparation avec point neutre relié à la terre (côté secondaire) doit être mis en place entre le réseau et le système d'entraînement, pour éviter une sollicitation excessive de l'isolation moteur.
ATTENTION
Le fonctionnement correct et sûr de ces appareils et moteurs présuppose un transport, un stockage, une mise en place et un montage conformes aux règles de l'art ainsi qu'une utilisation et une maintenance soigneuses.
Pour l'exécution de variantes spéciales des appareils et moteurs, il faut en outre observer les indications figurant dans les catalogues et offres.
Outre les consignes de sécurité figurant dans la documentation technique livrée, tenir également compte des prescriptions et impératifs nationaux, locaux et spécifiques à l'installation en vigueur.
PRUDENCE
La température superficielle des moteurs peut être supérieure à +100 °C.
C'est pourquoi les éléments sensibles à la température, tels que les câbles ou les composants électroniques, ne doivent pas être appliqués contre le moteur ou fixés au moteur.
Lors du montage, veiller à ce que les câbles – ne soient pas endommagés
– ne soient pas soumis à des forces de traction – ne puissent être happés par des pièces en rotation.
PRUDENCE
Raccorder les moteurs conformément aux Instructions de service fournies. Le raccordement direct des moteurs au réseau triphasé est inadmissible et conduit à la destruction des moteurs.
Les variateurs SINAMICS avec moteurs sont soumis, dans le cadre de l'essai individuel, à un essai diélectrique.
PRUDENCE
L'interface DRIVE-CLiQ contient des paramètres spécifiques au moteur et au codeur ainsi qu'une plaque signalétique. Pour cette raison, le Sensor Module ne doit être exploité que sur le moteur d'origine. Il est interdit de le monter sur d'autres moteurs ou de le remplacer par un Sensor Module d'un autre moteur.
L'interface DRIVE-CLiQ est en contact direct avec des composants sensibles aux
décharges électrostatiques (CSDE). Ne jamais toucher les connexions avec les mains ou des outils qui être porteurs de charges électrostatiques.
Remarque
En état de fonctionnement et dans des locaux secs, les variateurs SINAMICS avec moteurs satisfont à la directive basse tension.
Dans les configurations indiquées dans la déclaration de conformité CE correspondante, les entraînements constitués de variateurs SINAMICS et de moteurs satisfont à la directive de CEM.
Consignes concernant les CSDE
PRUDENCE
Les composants sensibles aux décharges électrostatiques (CSDE) sont des composants discrets, des circuits intégrés ou des cartes qui peuvent être endommagés par des champs électrostatiques ou des décharges électrostatiques.
Consignes de manipulation des CSDE:
Pour la manipulation des composants électroniques, s'assurer que les personnes, le poste de travail et l'emballage sont bien reliés à la terre!
Les composants électroniques ne doivent être manipulés par des personnes que dans des zones antistatiques pourvues de planchers conducteurs, si
– ces personnes sont reliées à la terre au moyen d'un bracelet antistatique et que – ces personnes portent des chaussures antistatiques ou des chaussures manies de bandes de terre antistatiques.
Les cartes électroniques que si cela est absolument indispensable.
Les cartes électroniques ne doivent pas être mises en contact avec des matières plastiques ou des parties de vêtements comportant des fibres synthétiques.
Les cartes électroniques ne doivent être déposées que sur des surfaces conductrices de l'électricité (table à revêtement antistatique, mousse conductrice antistatique, sachets antistatiques, conteneurs antistatiques).
Les cartes électroniques ne doivent pas être amenées à proximité de dispositifs de visualisation, d'écrans ou de téléviseurs (distance à l'écran > 10 cm).
Les mesures sur les cartes électroniques ne doivent être effectuées que si
– l'appareil de mesure est relié à la terre (par ex. par un conducteur de protection) ou si – la tête de mesure a été déchargée brièvement avant la mesure, l'appareil étant libre de potentiel
(toucher par ex. le métal nu de la carcasse de la commande).
Remarque sur les produits d'origine tierce
IMPORTANT
Cette documentation fournit des recommandations pour des produits d'origine tierce. Il s'agit de produits d'origine tierce dont nous connaissons l'adéquation fondamentale. Vous pouvez bien entendu utiliser des produits équivalents d'autres fabricants. Nos
recommandations ne sont données qu'à titre indicatif et sans aucun caractère obligatoire.
Nous n'assumons aucune garantie pour la qualité des produits d'autres fabricants/constructeurs.
Risques résiduels des Power Drive Systems
Pour évaluer les risques de sa machine conformément à la directive CE Machines, le constructeur de la machine-outil doit tenir compte des risques résiduels suivants émanant des composants de commande et d'entraînement d'un Power Drive System (PDS).
1. Déplacements involontaires des pièces entraînées de la machine lors de la mise en service, de l'exploitation, de la maintenance et de la réparation, provoqués par exemple par:
– des défauts matériels et/ou logiciels des capteurs, de la commande, des actionneurs et de la connectique
– les temps de réaction de la commande et des entraînements
– des conditions d'exploitation et/ou d'environnement ne correspondant pas à la spécification
– des erreurs de paramétrage, de programmation, de câblage et de montage – l'utilisation d'appareils radio/téléphones portables à proximité immédiate de la
commande
– des impacts/dommages extérieurs
2. Températures inhabituelles et émissions de lumière, de bruits, de particules et de gaz, provoquées par exemple par:
– des composants défaillants – des défauts logiciels
– des conditions d'exploitation et/ou d'environnement ne correspondant pas à la spécification
– des impacts/dommages extérieurs
3. Tensions de contact dangereuses, provoquées par exemple par:
– des composants défaillants
– l'influence de charges électrostatiques
– des tensions induites par des moteurs en mouvement
– des conditions d'exploitation et/ou d'environnement ne correspondant pas à la spécification
– de la condensation/un encrassement ayant des propriétés conductrices – des impacts / dommages extérieurs,
4. Champs électriques, magnétiques et électromagnétiques en service pouvant être dangereux, par exemple pour les personnes équipées d'un stimulateur cardiaque, d'implants ou d'objets métalliques, lorsque celles-ci se trouvent à une distance insuffisante.
5. Dégagement de substances et d'émissions nocives pour l'environnement en cas d'exploitation et/ou d'élimination non conformes des composants.
Vous trouverez de plus amples informations concernant les risques résiduels des
composants du PDS dans les chapitres correspondants de la documentation technique de l'utilisateur.
Sommaire
Avant-propos ... 5
1 Description du moteur... 13
1.1 Caractéristiques des moteurs 1PM6...13
1.2 Caractéristiques des moteurs 1PM4...15
1.3 Particularités techniques...17
1.4 Caractéristiques moteur...19
1.5 Tableau de sélection et références de commande...20
1.6 Plaque signalétique...22
2 Configuration ... 23
2.1 Logiciels de configuration ...23
2.1.1 Outil de configuration SIZER ...23
2.1.2 Logiciel d'entraînement et de mise en service STARTER...25
2.1.3 Logiciel de mise en service SinuCom...25
2.1.4 Affectation moteur - Motor Module SINAMICS...25
2.2 Déroulement de la configuration...26
2.3 Choix et détermination de moteurs asynchrones ...27
2.3.1 Clarification de la nature de l'entraînement ...27
2.3.2 Définition des conditions additionnelles et intégration dans l'automatisation...27
2.3.3 Choix de moteurs asynchrones ...28
2.3.4 Moteur en service continu...28
2.3.5 Moteur avec cycle de charge périodique ...29
2.3.6 Nécessité d'une plage de défluxage étendue...30
2.3.7 Exemple de configuration ...32
3 Caractéristiques mécaniques des moteurs ... 35
3.1 Refroidissement ...35
3.1.1 Refroidissement par liquide ...35
3.1.2 Consignes particulières concernant le refroidissement par fluide ...38
3.1.3 Refroidissement par motoventilateur ...40
3.1.4 Passage du réfrigérant lubrifiant...42
3.2 Degrés de protection du moteur ...48
3.3 Exécution des roulements...48
3.4 Forces radiales et axiales ...50
3.5 Équilibrage ...52
3.6 Concentricité, coaxialité et perpendicularité ...52
3.7 Magnitude vibratoire ...54
3.8 Peinture...54
4 Caractéristiques techniques et courbes caractéristiques ... 55
4.1 Caractéristiques techniques et courbes caractéristiques ... 57
4.2 1PM6 à ventilation forcée, 1PM4 refroidi à l'huile... 58
4.3 1PM4 refroidi par eau... 68
4.4 Dessins cotés... 72
5 Composants du moteur ... 75
5.1 Protection thermique du moteur... 75
5.2 Codeur (en option) ... 76
5.2.1 Capteur incrémental... 77
6 Connectique ... 79
6.1 Raccordement des câbles de puissance des moteurs ... 79
6.2 Connexion de signaux... 83
7 Consignes concernant l'utilisation des moteurs ... 87
7.1 Transport / stockage jusqu'à l'utilisation ... 87
7.2 Conditions ambiantes... 87
7.3 Pose des câbles en milieu humide ... 88
7.4 Position de montage ... 89
A Annexe ... 91
A.1 Description des termes ... 91
A.2 Bibliographie ... 94
A.3 Propositions / Corrections... 95
Index... 97
Description du moteur 1
1.1 Caractéristiques des moteurs 1PM6
Vue d'ensemble
Les moteurs refroidis à l'air 1PM6 ont été spécialement conçus pour être montés directement sur des broches mécaniques. L'arbre creux permet une alimentation en réfrigérant lubrifiant pour les outils à refroidissement interne.
Pour permettre l'introduction du réfrigérant lubrifiant, l'arbre est prééquipé sur la face arrière du moteur (BS) pour le montage d'un passage tournant.
Les moteurs 1PM6 sont des moteurs asynchrones tétrapolaires robustes et sans entretien avec rotor à cage d'écureuil. Ces moteurs ont été développés spécialement pour fonctionner avec des variateurs SINAMICS S.
Pour assurer la ventilation forcée, un ventilateur est monté sur la face arrière du moteur (montage radial ou axial selon le modèle). L'air circule de l'arbre du moteur (AS) vers la face arrière du moteur (BS), afin que la chaleur émise par le moteur soit écartée de la machine- outil.
Les moteurs sont équipés d'un système de mesure d'arbre creux intégré destiné à détecter la vitesse du moteur et la position indirecte.
Figure 1-1 Moteurs de la série 1PM6 avec ventilateurs radial et axial
1.1 Caractéristiques des moteurs 1PM6
Avantages
● Arbre creux pour le passage de réfrigérant lubrifiant en cas de montage direct sur la broche
● Vitesse maximale jusqu'à 12000 tr/min (option: 18000 tr/min)
● Couple assigné complet, également disponible de façon permanente à l'arrêt.
● Ventilateurs à montage radial ou axial
● Qualité de concentricité élevée
● Brèves durées de montée en régime et de freinage
Domaine d'application
● Centres d'usinage compacts
● Outils à entraînement direct avec refroidissement interne
● Machines spéciales
1.2 Caractéristiques des moteurs 1PM4
1.2 Caractéristiques des moteurs 1PM4
Vue d'ensemble
Les moteurs refroidis par liquide 1PM4 ont été spécialement conçus pour être montés directement sur des broches mécaniques. L'arbre creux permet une alimentation en réfrigérant lubrifiant pour les outils à refroidissement interne.
Pour permettre l'introduction du réfrigérant lubrifiant, l'arbre est prééquipé sur la face arrière du moteur (BS) pour le montage d'un passage tournant.
En raison de la construction compacte des machines actuelles, la chaleur émise par les entraînements électriques - notamment lorsqu'ils sont montés directement sur la broche - risque d'être préjudiciable à la précision de l'usinage. L'exigence qui en a résulté, à savoir des moteurs à densité de puissance élevée mais restant néanmoins froids, a abouti au développement des moteurs refroidis par liquide 1PM4.
Le couple élevé associé à des encombrements réduits (moment d'inertie faible) pourvoit à des montées en régime et à des freinages de courte durée. Ce qui contribue à une réduction du temps d'usinage.
Les moteurs sont équipés d'un système de mesure d'arbre creux intégré destiné à détecter la vitesse du moteur et la position indirecte.
Figure 1-2 Moteur de la série 1PM4, refroidi par liquide
1.2 Caractéristiques des moteurs 1PM4
Avantages
● Arbre creux pour le passage de réfrigérant lubrifiant en cas de montage direct sur la broche
● Vitesse maximale jusqu'à 12000 tr/min (option: 18000 tr/min)
● Couple assigné complet, également disponible de façon permanente à l'arrêt.
● Aucune sollicitation thermique de la partie mécanique accouplée grâce à un refroidissement de la bride
● Faible niveau de bruit
● Qualité de concentricité élevée
● Brèves durées de montée en régime et de freinage
Domaine d'application
● Centres d'usinage compacts
● Outils à entraînement direct avec refroidissement interne
● Machines spéciales
1.3 Particularités techniques
1.3 Particularités techniques
Tableau 1-1 Particularités techniques
Caractéristique technique Version
1PM6 1PM4
Isolation de l'enroulement stator
selon EN 60035 (CEI 60034-1) Classe thermique 155 (F) pour une température du fluide de
refroidissement jusqu'à +40 °C
Classe thermique 155 (F) pour une température d'entrée du fluide de refroidissement jusqu'à +30 °C environ Altitude selon EN 60034-1 (CEI
60034-1) ≤ 1000 m, sinon réduction de
puissance Forme de construction selon EN
60034-7 (CEI 60034-7) IM B5 (IM V1, IM V3) IM B35 (IM V15, IM V36) Degré de protection selon EN 60034-
5 (CEI 60034-5) IP55, ventilateur IP54 IP65, à la sortie d'arbre IP55 Température ambiante admissible -15 ... +40 °C
Température d'entrée de réfrigérant En raison de la formation de condensation, une température d'entrée du fluide de refroidissement n'excédant pas +30 °C env.
est recommandée en fonction des conditions d'environnement.
Surveillance thermique selon EN
60034-11 (CEI 60034-11) 2 sondes de température KTY 84 dans l'enroulement du stator, dont 1 en réserve
Peinture Anthracite, équivalent RAL 7016
2. Plaque signalétique jointe non montée
Bout d'arbre côté D selon DIN 748-3
(CEI 60072-1) Arbre lisse, sans rainure de clavette
creux de l'arbre ∅ 11,5 mm
Concentricité, coaxialité et perpendicularité de la face d'appui selon DIN 42955 (CEI 60072-1)
Tolérance R (réduite)
Magnitudes vibratoires selon EN
60034-14 (CEI 60034-14) Niveau A respecté jusqu'à la vitesse de rotation assignée Niveau de pression acoustique selon
DIN EN ISO 1680 du côté D vers le côté N
(fonctionnement sur réseau 50 Hz du ventilateur)
70 dB(A) +3 dB(A) 2) 69 dB(A) +3 dB(A) 2) Codeurs intégrés pour moteurs sans
interface DRIVE-CliQ Codeur incrémental, sin/cos 1 Vcàc 256 imp/tr 1) sans voie C et D (Encoder IN256S/R)
Codeurs intégrés pour moteurs avec
interface DRIVE-CliQ Codeur incrémental 19 bits (résolution 524288, 256 imp/tr en interne aus codeur), sans position de commutation (Encoder IN19DQ)
Position des boîtes à bornes (vue sur
côté D) Montage axial du ventilateur:
en haut, pivotable de 4 x 90°
Montage radial du ventilateur:
latéral, à droite, pivotable de 4 x 90°
en haut, pivotable de 4 x 90°
1.3 Particularités techniques
Caractéristique technique Version
Type de raccordement de la boîte à bornes
• Moteur
• Ventilateurs (pour 1PM6 uniquement)
• Système codeur et sonde de température
Bornes de la boîte à bornes Bornes de la boîte à bornes
Connecteur femelle rond 17 broches (sans connecteur conjugué ou DRIVE-CLiQ)
Bornes de la boîte à bornes
--- Connecteur femelle rond 17 broches (sans connecteur conjugué ou DRIVE-CLiQ)
Options L37 = vitesse maximale accrue
1) imp/tr= impulsions / tour
2) Avec option L37: 72 dB(A) +3 dB(A)
1.4 Caractéristiques moteur
1.4 Caractéristiques moteur
nN
[tr/min] PN
[kW] CN
[Nm] IN
[A] UN
[V] fN
[Hz] n2
[tr/min] nmax
[tr/min] Tth
[min] Iμ
[A] Imax
[A]
1PM6, à ventilation forcée
1PM6101, montage Y 1500 3,7 24 13,5 278 52,7 9711 18000 25 6,8 28
1PM6101, montage Δ 4000 3,7 9 14 336 134,7 12000 18000 25 9,6 26
1PM6105, montage Y 1500 7,5 48 23 300 52,2 9008 18000 25 12,3 52
1PM6105, montage Δ 4000 7,5 18 24 375 134,4 12000 18000 25 17,9 47
1PM6133, montage Y 1500 11,0 70 41 222 51,4 8000 15000 30 17,0 101
1PM6133, montage Δ 4000 11,0 26,3 41 295 133,9 10500 15000 30 26,5 86
1PM6137, montage Y 1500 18,5 118 56 271 51,2 7000 12000 30 24,5 132
1PM6137, montage Δ 4000 18,5 44 56 366 133,8 10500 12000 30 37,0 114
1PM6138, montage Y 1500 22,0 140 58 316 51,0 4000 11000 30 26,9 132
1PM6138, montage Δ 4000 22,0 53 57 400 133,9 6000 11000 30 36,1 123
1PM4, refroidi à l'huile
1PM4101, montage Y 1500 3,7 24 13,5 278 52,7 9711 18000 25 6,8 28
1PM4101, montage Δ 4000 3,7 9 14 336 134,7 12000 18000 25 9,6 26
1PM4105, montage Y 1500 7,5 48 23 300 52,2 9008 18000 25 12,3 52
1PM4105, montage Δ 4000 7,5 18 24 375 134,4 12000 18000 25 17,9 47
1PM4133, montage Y 1500 11,0 70 41 222 51,4 8000 15000 30 17,0 101
1PM4133, montage Δ 4000 11,0 26,3 41 295 133,9 10500 15000 30 26,5 86
1PM4137, montage Y 1500 18,5 118 56 271 51,2 7000 12000 30 24,5 132
1PM4137, montage Δ 4000 18,5 44 56 366 133,8 10500 12000 30 37,0 114
1PM4 refroidi par eau
1PM4101, montage Y 1500 5,0 32 18 259 53,6 9665 18000 6 8,1 36,5
1PM4105, montage Y 1500 11,0 70 38 263 53,2 9460 18000 6 16,4 72,0
1PM4133, montage Y 1500 15,0 95,5 55 229 51,9 8290 15000 11 17,4 116
1PM4137, montage Y 1500 27,0 172 85 265 51,6 6863 12000 11 30,3 170
1.5 Tableau de sélection et références de commande
1.5 Tableau de sélection et références de commande
1) For continuous duty (with 30% nmax, 60% 2/3 nmax, 10% standstill) for a duty cycle time of 10 min. For maintenance intervals for motors and components, see 1PM Motors Configuration Manual.
2) Star/delta changeover.
3) With option L37: Version for increased maximum speed.
4) Only star connection possible.
5) For 1PM6101 and 1PM6105 only.
6) Version for increased maximum speeds includes vibration magnitude grade SR. The following options are not possible:
• ZF gearbox mounting prepared
• Shaft seal.
Shaft height
Rated speed
Contin- uous speed, max.
Speed, max.1)
Rated power for star
nratedY = 1500 rpm
Rated power for delta
nratedΔ = 4000 rpm
1PM4 asynchronous motor with hollow shaft
1PM6 asynchronous motor with hollow shaft
SH star delta nS1cont nmax Prated Prated
S1 S6-40% S1 S6-40% Order No.
Standard type
Order No.
Standard type
rpm rpm rpm rpm kW
(HP)
kW (HP)
kW (HP)
kW (HP)
Oil cooling2) Forced ventilation 100 1500
1500 1500 1500
4000 4000 4000 4000
12000 18000 12000 18000
12000 18000 12000 18000
3.7 (4.96) 3.7 (4.96) 7.5 (10.1) 7.5 (10.1)
5.25 (7.04) 5.25 (7.04) 11 (14.8) 11 (14.8)
3.7 (4.96) 3.7 (4.96) 7.5 (10.1) 7.5 (10.1)
6 (8.05) 6 (8.05) 13 (17.4) 13 (17.4)
1PM4101 - 27F86 - 17S1 1PM4101 - 2L F86 - 17S13) 1PM4105 - 27F86 - 17S1 1PM4105 - 2L F86 - 17S13)
1PM6101 - 27F87 - 17 71 1PM6101 - 2L F87 - 17 713) 1PM6105 - 27F87 - 17 71 1PM6105 - 2L F87 - 17 713) 132 1500
1500 1500 1500 1500 1500
4000 4000 4000 4000 4000 4000
10000 15000 10000 12000 10000 11000
10500 15000 10500 12000 10500 11000
11 (14.8) 11 (14.8) 18.5 (24.8) 18.5 (24.8) 22 (29.5) 22 (29.5)
16.5 (22.1) 16.5 (22.1) 28 (37.5) 28 (37.5) 33 (44.3) 33 (44.3)
11 (14.8) 11 (14.8) 18.5 (24.8) 18.5 (24.8) 22 (29.5) 22 (29.5)
19.5 (26.1) 19.5 (26.1) 32 (42.9) 32 (42.9) 39 (52.3) 39 (52.3)
1PM4133 - 27F86 - 17S1 1PM4133 - 2L F86 - 17S13) 1PM4137 - 27F86 - 17S1 1PM4137 - 2L F86 - 17S13) –
–
1PM6133 - 27F87 - 17 71 1PM6133 - 2L F87 - 17 713) 1PM6137 - 27F87 - 17 71 1PM6137 - 2L F87 - 17 713) 1PM6138 - 27F87 - 17 71 1PM6138 - 2L F87 - 17 713) Water cooling4)
100 1500 1500 1500 1500
12000 18000 12000 18000
12000 18000 12000 18000
5 (6.71) 5 (6.71) 11 (14.8) 11 (14.8)
6.5 (8.72) 6.5 (8.72) 14.75 (19.8) 14.75 (19.8)
– – – –
– – – –
1PM4101 - 27W26 - 17S1 1PM4101 - 27W26 - 17S13) 1PM4105 - 27W26 - 17S1 1PM4105 - 27W26 - 17S13) 132 1500
1500 1500 1500
10000 15000 10000 12000
10500 15000 10500 12000
15 (20.1) 15 (20.1) 27 (36.2) 27 (28.2)
21 (28.2) 21 (28.2) 38 (51.0) 38 (51.0)
– – – –
– – – –
1PM4133 - 27W26 - 17S1 1PM4133 - 27W26 - 17S13) 1PM4137 - 27W26 - 17S1 1PM4137 - 27W26 - 17S13) Encoder system for motors
without DRIVE-CLiQ interface:
Incremental encoder sin/cos 1 Vpp, 256 S/R
Encoder system for motors with DRIVE-CLiQ interface:
Incremental encoder 19 bit (Encoder IN19DQ)
L L
V V
L
V
Type: IM B35, IM V15, IM V35 IM B5
IM V1 IM V3
1 4 5 Fans:
Without fan combined with terminal box/metric cable entry
Top/right Top/DE Top/NDE Top/left
Axial fan/Blow-out direction below/Direction of air flow DE → NDE combined with terminal box/metric cable entry
Top/right Top/DE Top/NDE Top/left Radial fan/Blow-out direction NDE/Direction of air flow DE → NDE
combined with terminal box/metric cable entry
Right side/below Right side/DE Right side/NDE5) A
B C D
A B C D R R R R E F G D D D (Encoder IN256S/R)
1.5 Tableau de sélection et références de commande
Options
When ordering a motor with options, -Z should be added to the order number and the order code should also be specified for each additional required version.
Order codes must not be repeated in plain text in the order.
Order No. 1PM4101-2LF86-1AS1-Z Order code L37
Motor type (continued)
Rated torque for star
Rated torque for delta
Moment of inertia
Weight, approx. Rated current for star
SINAMICS S120 Motor Module
1PM4 1PM6 Required
rated output current
Booksize format
Mrated Mrated J m m Irated Irated Order No.
S1 S6-40% S1 S6-40% S1 S6-
40%
S1 Nm
(lbƒ-ft) Nm (lbƒ-ft)
Nm (lbƒ-ft)
Nm (lbƒ-ft)
kgm2 (lbƒ-in-s2)
kg (lb)
kg (lb)
A A A
1PM .101- ...
1PM .101-2L...3) 1PM .105- ...
1PM .105-2L...3) 24 (17.7) 24 (17.7) 48 (35.4) 48 (35.4)
33 (24.3) 33 (24.3) 70 (51.6) 70 (51.6)
9 (6.64) 9 (6.64) 18 (13.3) 18 (13.3)
14 (10.3) 14 (10.3) 31 (22.9) 31 (22.9)
0.011 (0.10) 0.011 (0.10) 0.024 (0.21) 0.024 (0.21)
42 (92.6) 42 (92.6) 67 (148) 67 (148)
45 (99.2) 45 (99.2) 70 (154) 70 (154)
13 13 23 23
17.5 17.5 31 31
18 18 30 30
6SL312 - TE21-8AA3 6SL312 - TE21-8AA3 6SL312 - 1TE23-0AA3 6SL312 - 1TE23-0AA3 1PM .133- ...
1PM .133-2L...3) 1PM .137- ...
1PM .137-2L...3) 1PM6138- ...
1PM6138-2L...3) 70 (51.6) 70 (51.6) 118 (87.0) 118 (87.0) 140 (103) 140 (103)
105 (77.4) 105 (77.4) 178 (131) 178 (131) 210 (155) 210 (155)
26 (19.2) 26 (19.2) 44 (32.5) 44 (32.5) 53 (39.1) 53 (39.1)
47 (34.7) 47 (34.7) 76 (56.1) 76 (56.1) 93 (68.6) 93 (68.6)
0.046 (0.41) 0.046 (0.41) 0.085 (0.75) 0.085 (0.75) 0.104 (0.92) 0.104 (0.92)
90 (198) 90 (198) 130 (287) 130 (287) – –
94 (207) 94 (207) 135 (298) 135 (298) 156 (344) 156 (344)
41 41 56 56 58 58
58 58 79 79 80 80
45 45 60 60 60 60
6SL312 - 1TE24-5AA3 6SL312 - 1TE24-5AA3 6SL312 - 1TE26-0AA3 6SL312 - 1TE26-0AA3 6SL312 - 1TE26-0AA3 6SL312 - 1TE26-0AA3
1PM4101- ...
1PM4101- ...3) 1PM4105- ...
1PM4105- ...3)
32 (23.6) 32 (23.6) 70 (51.6) 70 (51.6)
41 (30.2) 41 (30.2) 94 (69.3) 94 (69.3)
– – – –
– – – –
0.011 (0.10) 0.011 (0.10) 0.024 (0.21) 0.024 (0.21)
42 (92.6) 42 (92.6) 67 (148) 67 (148)
– – – –
18 18 38 38
22.5 22.5 47 47
18 18 45 45
6SL312 - TE21-8AA3 6SL312 - TE21-8AA3 6SL312 - 1TE24-5AA3 6SL312 - 1TE24-5AA3 1PM4133- ...
1PM4133- ...3) 1PM4137- ...
1PM4137- ...3)
95 (70.1) 95 (70.1) 172 (127) 172 (127)
134 (98.8) 134 (98.8) 242 (178) 242 (178)
– – – –
– – – –
0.046 (0.41) 0.046 (0.41) 0.085 (0.75) 0.085 (0.75)
90 (198) 90 (198) 130 (287) 130 (287)
– – – –
55 55 85 85
74 74 114 114
60 60 85 85
6SL312 - 1TE26-0AA3 6SL312 - 1TE26-0AA3 6SL312 - 1TE28-5AA3 6SL312 - 1TE28-5AA3 Cooling:
Internal air cooling External air cooling
0 1 Motor Module:
Single Motor Module Double Motor Module
1 2
Designation Order code
Speed6)
• With increased maximum speed L37
1.6 Plaque signalétique
1.6 Plaque signalétique
Deux plaques signalétiques sont livrées avec chaque moteur:
● une plaque signalétique est fixée au moteur
● une plaque signalétique est livrée dans le boîtier à bornes
a0RW 30/)&5=
,09 ,3 7+&/)
1R<):
s
0DGHLQ*HUPDQ\
891 ,$1 3N:1 FRV˳ I+]1 QPLQ1 &2'(
QPLQPD[
.7< (1&2'(5,1656
=/
(1
PNJ
<
ෙ
6 6
& 86
Figure 1-3 Plaque signalétique (exemple pour 1PM6105)
Tableau 1-2 Descriptif des informations sur la plaque signalétique Position Description / Caractéristiques techniques
1 Moteur asynchrone n° de réf.
2 N° de série 3 Format
4 Degré de protection 5 Classe thermique 6 Tension assignée[V]
7 Courant assigné [A]
8 Puissance assignée [kW]
9 Facteur de puissance [cos φ]
10 Fréquence assignée [Hz]
11 Vitesse assignée [tr/min]
12 Vitesse maximale [tr/min]
13 Identification du Sonde thermométrique 14 Identif. du type de capteur
15 Options complémentaires 16 Poids [kg]
Configuration 2
2.1 Logiciels de configuration
2.1.1 Outil de configuration SIZER
Vue d'ensembleFigure 2-1 SIZER
Le logiciel SIZER facilite la configuration des entraînements avec variateurs SINAMICS et MICROMASTER 4 ainsi que de la CNC SINUMERIK solution line et de la CNC SIMOTION.
Il vous assiste dans le choix technique des constituants matériels et de firmware nécessaires pour une tâche d'entraînement. SIZER permet de configurer le système d'entraînement complet tant pour des entraînements simples monomoteurs que pour des applications multiaxes complexes.
Il supporte toutes les étapes de la configuration dans un processus de continuité, à travers
● Configuration de l'arrivée réseau
● Conception du moteur et réducteur avec calcul des organes de transmission mécaniques
● Configuration des composants d'entraînement
● La composition des accessoires nécessaires,
● Le choix des options de puissance côté réseau et côté moteur
2.1 Logiciels de configuration
Lors de la conception de SIZER, l'accent a été mis en particulier sur la simplicité d'utilisation et sur une approche globale et orientées fonctions des tâches d'entraînement. Le guide de l'utilisateur facilite la prise en main de cet outil logiciel. Des informations d'état visualisent en permanence la progression de la configuration.
L'interface utilisateur de SIZER est en anglais ou en allemand. La configuration d'un entraînement est consignée dans un projet. Dans ce projet, les constituants et les fonctions mis en oeuvre sont visualisés dans une arborescence selon leur affectation. La vue de projet autorise la configuration de sytèmes d'entraînement ainsi que la copie/insertion/modification d'entraînements déjà configurés.
La configuration fournit comme résultats:
● Nomenclature des constituants nécessaires (exportation dans Excel)
● Caractéristiques techniques du système
● Courbes caractéristiques
● Informations sur la réaction sur le réseau
● Schéma de montage des composants d'entraînement et de commande ainsi que plans d'encombrement
Ces résultats sont affichés dans une arborescence et peuvent être utilisés à des fins de documentation. L'utilisateur bénéficie d'une aide en ligne technologique qui lui fournit:
● des caractéristiques techniques détaillées
● des informations sur les entraînements et sur leurs constituants
● des critères de décision pour le choix des constitutants.
Configuration minimale requise du système
● PG ou PC avec Pentium™ II 400 MHz (Windows™ 2000), Pentium™ III 500 MHz (Windows™ XP)
● 256 Mo de RAM (512 Mo recommandés)
● Au moins 1,7 Go d'espace libre sur le disque dur
● Disponibilité supplémentaire de 100 Mo sur le lecteur système Windows du disque dur
● Résolution de 1024 x 768 pixels pour le moniteur
● Windows™ 2000 SP2, XP Professional SP1, XP Home Edition SP1
● Microsoft Internet Explorer 5.5 SP2
Tableau de sélection et références de commande
Titre Nº de référence (MLFB)
Outil de configuration
SINAMICS MICROMASTER SIZER allemand/anglais
6SL3070-0AA00-0AG0
2.1 Logiciels de configuration
2.1.2 Logiciel d'entraînement et de mise en service STARTER
Le logiciel de mise en service STARTER, simple à utiliser, permet d'exécuter
● la mise en service,
● l'optimisation et
● le diagnostic
Vous trouverez une description sur Intranet à l'adresse suivante:
http://mall.automation.siemens.com
Sélectionnez le pays puis "Produits" dans la barre de menus.
Dans le navigateur, sélectionnez "Technique d'entraînement" → "Engineering software" →
"Logiciel de mise en service STARTER".
Téléchargement voir sur http://support.automation.siemens.com
2.1.3 Logiciel de mise en service SinuCom
Facile d'utilisation, le logiciel de mise en service pour PC/PG permet de mettre en service de façon optimale les entraînements avec SINAMICS S120/SIMODRIVE 611 numérique. Vous trouverez une description sur Intranet à l'adresse suivante:
https://mall.automation.siemens.com
Sélectionnez votre pays puis "Produits" dans la barre de menus.
Dans le navigateur, sélectionnez "Systèmes d'automatisation" → "Systèmes d'automatisation CNC SINUMERIK" → "Logiciel HMI pour commandes numériques" → "Progiciels" →
"SinuCom".
2.1.4 Affectation moteur - Motor Module SINAMICS
Situation / cycle de charge Conséquence / résultat
Si le courant assigné du Motor Module SINAMICS est supérieur au courant assigné du moteur, la courbe thermique (S1) du moteur détermine le régime permanent de la combinaison.
Le Motor Module SINAMICS n'est pas utilisé au maximum de ses capacités.
Si le courant assigné du moteur est supérieur à celui du Motor Module
SINAMICS, le courant assigné du Motor Module SINAMICS détermine le régime permanent disponible.
Le moteur n'est pas utilisé au maximum de ses capacités thermiques.
Si la machine fonctionne selon des cycles de charge, il faut sélectionner le moteur de telle sorte que la valeur effective du courant (leff) ne dépasse pas la valeur S1 admissible du moteur.
Règle générale:
Si une plage est déterminée par deux valeurs limites ou deux courbes caractéristiques, c'est toujours la limite/caractéristique inférieure qui définit la plage exploitable.
2.2 Déroulement de la configuration
2.2 Déroulement de la configuration
Motion Control
Les entraînements Servo sont optimisés pour l'exécution de tâches de déplacement. Ils effectuent des mouvements linéaires ou rotatifs au sein d'un cycle de marche défini. Toutes les opérations de déplacement doivent être effectuée de manière optimale sur le plan temporel.
Il en résulte les exigences suivantes imposées aux entraînements Servo:
● dynamique élevée, c'est-à-dire temps de montée courts
● grande capacité de surcharge, c'est-à-dire réserve d'accélération élevée
● grande plage de réglage, c'est-à-dire haute résolution pour un positionnement précis.
La configuration suivante s'applique aux moteurs synchrones et asynchrones.
Déroulement normal d'une configuration
La configuration est basée sur la description fonctionnelle de la machine. La définition des constituants est tributaire de servitudes d'ordre physique et s'effectue généralement selon les étapes suivantes:
Etape Description de l'action inhérente à la configuration 1. Clarification de la nature de l'entraînement
2. Définition des conditions additionnelles et intégration dans l'automatisation 3. Définition du cas de charge, calcul du couple résistant maximal et choix du
moteur
Voir chapitres suivants
4. Définition du Motor Module pour SINAMICS 5. Répétition des étapes 3 et 4 pour les autres axes
6. Calcul de la puissance nécessaire du circuit intermédiaire et définition du module d'alimentation (Line Module) SINAMICS
7. Détermination des options de puissance côté réseau (interrupteur principal, fusibles, filtres réseau etc.)
8. Détermination de la performance requise en matière de régulation et sélection de la Control Unit, choix du câblage des constituants
9. Définition d'autres constituants du système (par ex. résistances de freinage) 10. Calcul des besoins de courant pour l'alimentation des constituants en 24 V
CC et détermination des alimentations (SITOP, modules d'alimentation Control Supply)
11. Détermination des constituants pour la connectique 12. Montage des constituants de l'ensemble d'entraînement
13. Calcul des sections de conducteur requises pour le raccordement réseau et moteur
14. Prendre en compte les dégagements à respecter lors du montage
voir catalogue
2.3 Choix et détermination de moteurs asynchrones
2.3 Choix et détermination de moteurs asynchrones
2.3.1 Clarification de la nature de l'entraînement
Le choix du moteur s'effectue sur la base du couple requis qui est définit par le type de l'application, par ex. mécanismes de translation ou de levage, bancs d'essai, centrifugeuses, entraînements pour laminoirs ou machines à papier, entraînements d'avance ou
entraînements de broche. Il est également nécessaire de tenir compte des réducteurs pour la transformation des mouvements ou pour l'adaptation du régime moteur et du couple moteur aux conditions de charge.
Pour déterminer le couple à fournir par le moteur, il est nécessaire de connaître le couple résistant à la charge qui dépend de l'application, mais aussi les caractéristiques mécaniques suivantes:
● les masses déplacées
● le diamètre de la roue d'entraînement
● le pas de broche, les rapports de transmission
● les résistances dues aux frottements
● le rendement mécanique
● les distances à parcourir
● la vitesse maximale
● l'accélération maximale et la décélération maximale
● le temps de cycle.
2.3.2 Définition des conditions additionnelles et intégration dans l'automatisation
La décision fondamentale porte sur le choix d'un moteur synchrone ou d'un moteur asynchrone.
Les moteurs synchrones sont à privilégier lorsqu'il est demandé un faible encombrement, un faible moment d'inertie du rotor et par voie de conséquence une dynamique maximale (type de régulation "Servo").
Les moteurs asynchrones permettent d'atteindre des vitesses de rotation maximale en défluxé. D'autre part, les moteurs asynchrones sont également disponibles à des puissances très élevées.
Dans la configuration, il convient de tenir compte avant tout
● du type de réseau, pour l'utilisation de certains types de moteur et/ou de filtres dans les réseaux IT (réseaux à neutre isolé)
● de l'utilisation des capacités du moteur suivant les valeurs assignées, pour une surchauffe de l'enroulement de 60 K ou 100 K
● des températures ambiantes et de l'altitude pour les moteurs et les constituants des entraînements
● chaleur des moteurs dissipée par refroidissement naturel, refroidissement par motoventilateur ou refroidissement par liquide
