Como escolher um conjunto de cabo de servo motor: 7 verificações antes de fazer o pedido

Um conector que se encaixa, mas está conectado incorretamente, é fácil de perder na chegada. Dois motores podem compartilhar o mesmo invólucro M23 ou M17 e ainda usar atribuições de pinos diferentes, mesmo dentro da faixa de uma marca.

Nos manuais do motor e do inversor, confirme:

série e tamanho do conector

orientação reta ou angular

Classificação IP

o mapa de pinos para alimentação, feedback, freio e sensor térmico

conexões de blindagem e PE em ambas as extremidades

Coloque a mesa de pinos no desenho aprovado. Não aprove um cabo porque seu conector corresponde a uma amostra: compare os pinos com os manuais, não com a amostra.

Um cabo estático é roteado uma vez e deixado sozinho. Um cabo altamente flexível utiliza condutores de trança fina (IEC 60228 classe 5 ou 6), um comprimento de torção adequado à flexão e uma capa feita para isso. Ele é classificado para um determinado número de ciclos em um determinado raio de curvatura, mas somente sob as condições de teste do fabricante.

Os cabos com classificação de corrente geralmente especificam um raio de curvatura mínimo de cerca de 7,5 a 10 vezes o diâmetro externo, contra cerca de 4 a 5 vezes para instalação fixa. A folha de dados rege.

Forneça ao fornecedor seu raio de curvatura, comprimento de percurso, velocidade, aceleração, ciclos esperados e tipo de corrente. Se alguma seção do trecho se mover, trate toda a montagem como dinâmica. Uma montagem altamente flexível custa mais antecipadamente e geralmente muito menos do que uma parada não planejada.

Uma causa frequente de alarmes intermitentes do encoder é a terminação da blindagem e não o próprio cabo.

Um bom cabo codificador usa pares trançados para linhas de sinal, blindagens de pares individuais onde o protocolo do codificador exige e uma trança geral. A cobertura da trança é frequentemente especificada em 85% ou mais, mas a terminação decide o desempenho real. Uma conexão de 360 ​​graus com o backshell do conector ou prensa EMC funciona em alta frequência. Um fio de drenagem pigtail não.

Se a alimentação e a realimentação compartilharem uma capa, como em um cabo híbrido, uma blindagem interna deverá separá-los. Pergunte ao fornecedor como a blindagem termina em ambas as extremidades e não apenas qual é a cobertura trançada.

Comece com a corrente contínua nominal do motor, não com seu pico, e então reduza a capacidade. Agrupar vários cabos carregados em uma bandeja ou corrente, ou temperaturas ambientes acima de 40 graus, pode reduzir a corrente permitida em 20 a 30% ou mais, dependendo do padrão e da classe de isolamento. Trate isso como uma ordem de grandeza. Obtenha os valores finais da folha de dados do cabo, do manual do inversor e das tabelas de redução de capacidade na IEC 60204-1.

O subdimensionamento aquece o cabo e envelhece o isolamento. O superdimensionamento torna-o rígido, o que encurta a vida útil da corrente. O desenho deve indicar a seção transversal, a corrente nominal e a classe de temperatura dos condutores de potência.

Exemplo resolvido (ilustrativo):um motor com corrente nominal contínua de 10 A, em um pacote onde a folha de dados do cabo fornece um fator de redução de 0,75, precisa de um condutor classificado para pelo menos 10 / 0,75 ≈ 13,3 A nessas condições.

A saída PWM não é uma onda senoidal limpa. Em um inversor de 400 a 480 VCA, o barramento CC fica em torno de 565 a 680 V, e os efeitos das ondas refletidas em cabos longos podem empurrar os picos nos terminais do motor para o dobro disso [verifique no manual do inversor e na orientação IEC 60034-25 sobre motores alimentados por conversor]. Um cabo de instrumento de 300 V não pertence a este circuito.

Especifique um cabo com classificação 0,6/1 kV (ou uma classificação UL de 1000 V onde seu mercado exigir UL) e uma classe de temperatura adequada à carcaça do motor. Para percursos além de aproximadamente 50 m, pergunte ao fabricante do inversor se um reator ou filtro de saída é necessário antes de finalizar o pedido.

Exemplo resolvido (ilustrativo):um inversor de 480 VCA tem um barramento CC de cerca de 480 × 1,414 ≈ 680 V. Com o dobro disso, picos próximos a 1.360 V são possíveis no pior caso, e é por isso que um cabo com classificação de 300 V não é adequado.

As linhas de abastecimento são onde o comprimento dói primeiro. A maioria dos freios de retenção precisa de 24 VCC com tolerância de cerca de ±10%, portanto a bobina deve ter aproximadamente 21,6 V ou mais para liberar de forma confiável.

Exemplo de freio:um freio de 1 A em 30 m de condutores de 0,5 mm² tem um percurso de ida e volta de 60 m. A cerca de 36 Ω/km (20 graus), isso é cerca de 2,2 Ω, então a queda é de cerca de 2,2 V. Isso usa quase toda a tolerância antes de qualquer queda de alimentação.

O que a baixa tensão faz: um freio acionado por mola que não é totalmente liberado pode arrastar, superaquecer e desgastar. Num eixo vertical, esse desgaste pode reduzir o desempenho de retenção ao longo do tempo.
As correções incluem condutores maiores ou duplicação de condutores em paralelo para o par de alimentação (dois núcleos por perna). Confirme também onde fica a supressão da bobina e verifique a polaridade do freio no manual do motor. Alguns freios possuem um elemento de supressão que faz com que a polaridade seja importante; um par trocado pode danificar o freio ou a saída do inversor, dependendo do projeto.

Exemplo de fornecimento de codificador:um codificador de 5 V que consome 150 mA em 30 m de condutores de 0,14 mm² (cerca de 130 Ω/km) perde aproximadamente 1,2 V, muito fora de uma janela típica de ±5% (±0,25 V). Use linhas sensoras ou condutores de alimentação mais pesados, conforme especificado no manual do codificador.