MW99UE01-2104 Instructions de montage Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA www.hiwin.de Instructions de montage Mentions légales Mentions légales HIWIN GmbH Brücklesbünd 1 D-77654 Offenbourg, Allemagne Téléphone +49 (0) 7 81 9 32 78 - 0 Fax +49 (0) 7 81 9 32 78 - 90 [email protected] www.hiwin.de Tous droits réservés. Toute reproduction totale ou partielle est interdite sans notre autorisation. Ces instructions de montage sont protégées par le droit d’auteur. Toute reproduction, publication totale ou partielle, modification ou abréviation nécessite l’approbation écrite de HIWIN GmbH. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 2 de 84 Instructions de montage Contenu Contenu 1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1 Précautions générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2 Système d’avertissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3 Consignes de sécurité de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 Structure de base du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1 Vue d’ensemble. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2 Code produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.3 Contenu logistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.1 Sélection du moteur couple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.2 Calcul thermique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.3 Constante de temps thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.4 Sélection de l’alimentation électrique et du contrôleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.5 Calcul du système de refroidissement par eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.6 Sélection du liquide de refroidissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.7 Schéma de l’eau de refroidissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4 Conception de l’interface moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.1 Conception du refroidissement par eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.2 Conception de l’interface du rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4.3 Conception de l’interface du stator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.4 Entrefer et concentricité du montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4.5 Force entre le stator et le rotor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.6 Couple des vis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.7 Sens de rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.8 Câble du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.9 Réglage du fonctionnement en parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.10 Capteur de température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5 Dispositif de protection thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.1 Caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.2 Câblage du module de température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 6 Installation du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 6.1 Installer le stator et le rotor ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 6.2 Installer le stator et le rotor séparément . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 7 Maintenance et dépannage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 7.1 Dépannage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 7.2 Formulaire de dépannage du moteur couple HIWIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 8 Tolérances et hypothèses des spécifications du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 8.1 Tolérances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 8.2 Hypothèse de transfert de chaleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 9 Déclassement et élimination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 9.1 Déclassement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 9.2 Élimination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 3 de 84 Instructions de montage Contenu 10 Termes techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 11 Déclaration d’incorporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 4 de 84 Instructions de montage 1 Introduction Introduction Le moteur couple HIWIN, constitué d’un stator et d’un rotor, peut être directement entraîné sans décélérateur. La commande par servo-variateur permet d’atteindre facilement une excellente accélération et une bonne uniformité du mouvement. Grâce à la conception à arbre creux, les systèmes de câbles ou les pièces mécaniques peuvent facilement passer à travers le moteur. 1.1 Précautions générales Avant d’utiliser le produit, veuillez lire attentivement ce manuel. HIWIN n’est pas responsable des dommages, accidents ou blessures causés par le non-respect des instructions d’installation et d’utilisation énoncées dans ce manuel. Avant d’installer ou d’utiliser le produit, assurez-vous que son apparence ne présente aucun dommage. Si un quelconque dommage est constaté après inspection, veuillez contacter HIWIN ou les distributeurs locaux. Assurez-vous que le câblage n’est pas endommagé et peut être connecté normalement. Ne démontez ou modifiez pas le produit. La conception du produit a été vérifiée par des calculs structurels, des simulations informatiques et des essais réels. HIWIN n’est pas responsable des dommages, accidents ou blessures causés par le démontage ou la modification effectués par les utilisateurs. Gardez les enfants à l’écart du produit. Les personnes souffrant de maladies psychosomatiques ou manquant d’expérience ne doivent pas utiliser le produit seules. La supervision de gestionnaires ou de responsables produits est absolument nécessaire. Si les informations de connexion ne correspondent pas à votre commande, veuillez contacter HIWIN ou les distributeurs locaux. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 5 de 84 Instructions de montage 1.2 Introduction Système d’avertissement Les consignes de sécurité sont toujours indiquées à l’aide d’un mot de signalisation et parfois aussi d’un symbole pour le risque spécifique. Les différents symboles d’alerte de sécurité font référence à différents types de dangers. Veuillez faire attention à votre sécurité personnelle lorsque vous manipulez des marchandises portant des étiquettes d’avertissement. Danger ! Danger imminent ! Indique la mort ou des blessures corporelles graves si les précautions appropriées ne sont pas prises. Avertissement ! Situation potentiellement dangereuse ! Indique un risque de mort ou de blessures corporelles graves si les précautions appropriées ne sont pas prises. Attention ! Situation potentiellement dangereuse ! Indique un risque de dommages matériels ou de pollution de l’environnement si les précautions appropriées ne sont pas prises. Symboles d’avertissement Pas d’accès pour les personnes ayant des dispositifs cardiaques implantés actifs. Substance dangereuse pour l’environnement ! Avertissement ! Attention à l’écrasement des mains ! Attention à l’électricité ! Attention aux surfaces chaudes ! Attention au champ magnétique ! Signes obligatoires Moteur couple Portez une protection de tête ! Consultez le manuel d’utilisation ! Portez des gants de protection ! Débranchez avant de procéder à la maintenance ou à la réparation. Portez des chaussures de sécurité ! Point de levage TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 6 de 84 Instructions de montage 1.3 Introduction Consignes de sécurité de base Danger ! Danger lié aux champs magnétiques puissants ! Les champs magnétiques puissants qui entourent les systèmes de moteurs couple constituent un risque pour la santé des personnes portant des implants (par exemple, des stimulateurs cardiaques) qui sont affectés par les champs magnétiques. Les personnes ayant des implants affectés par les champs magnétiques doivent maintenir une distance de sécurité d’au moins 300 mm avec les systèmes de moteurs couple. Attention ! Risque de dommages physiques aux montres et aux supports de stockage magnétiques. Des forces magnétiques importantes peuvent détruire les montres et les supports de données magnétisables situés à proximité du système de moteur couple ! Ne placez pas de montres ou de supports de données magnétisables à proximité (<300 mm) des systèmes de moteurs couple ! Lorsque vous prenez ou placez le produit, ne vous contentez pas de tirer le câble et de le faire glisser. Ne soumettez pas le produit à des chocs. Assurez-vous que le produit est utilisé avec la charge nominale. Selon la norme CEI 60034-5, tous les moteurs couple HIWIN ont la classe de protection suivante : IP20 pour le stator et IP00 pour le rotor. Les moteurs couple HIWIN ont une isolation de classe F (série TM-2/IM-2) et de classe B (série TMRW) selon la norme CEI 60085. Le test de certification du moteur couple HIWIN répond aux normes suivantes. CE Sécurité LVD : Norme de référence 2014/35/UE CEM (y compris EMI+EMS) : Norme de référence 2014/30/UE EN 60034-1:2010 EN 61000-6-4:2007+A1:2011 EN 61000-6-2:2005 EN 61000-4-2:2009 EN 61000-4-3:2006 EN 61000-4-3:2008 EN 61000-4-3:2010 EN 61000-4-8:2010 UL Norme de référence pour les machines électriques tournantes 1004-1 1.3.1 Utilisation prévue Les moteurs couple sont des composants électriques et sont destinés exclusivement à être installés dans des machines dans des zones commerciales et industrielles. Les moteurs couple sont des composants d’un système d’entraînement rotatif permettant de positionner avec précision, en termes de temps et d’emplacement, des charges montées fixes, par exemple des composants de système, dans un système automatisé. Les moteurs couple sont conçus pour être installés et utilisés dans n’importe quelle position. Les charges à déplacer doivent être solidement fixées au rotor. Les composants du moteur couple ne doivent pas être utilisés à l’extérieur ou dans des atmosphères potentiellement explosives. Les composants du moteur couple ne peuvent être utilisés que pour l’utilisation prévue telle que décrite. Les moteurs couple doivent être utilisés dans les limites de leurs performances spécifiées. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 7 de 84 Instructions de montage Introduction Pour un fonctionnement sûr des moteurs couple, des mesures de sécurité appropriées doivent être prises pour protéger le moteur contre la surcharge. L’utilisation correcte des moteurs couple implique de respecter les instructions de montage et de suivre les spécifications de maintenance et de réparation. L’utilisation des composants du moteur couple à toute autre fin sera considérée comme une utilisation inappropriée. N’utilisez que des pièces de rechange d’origine HIWIN. 1.3.2 Mauvaise utilisation raisonnablement prévisible Les moteurs couple ne doivent pas être utilisés : À l’extérieur Dans des atmosphères potentiellement explosives 1.3.3 Conversions et modifications Les conversions ou modifications des moteurs couple ne sont pas autorisées. 1.3.4 Risques résiduels En fonctionnement normal, il n’y a pas de risques résiduels associés aux composants du moteur couple. Des avertissements sur les risques pouvant survenir lors de la mise en service, de la maintenance et des réparations sont fournis dans les sections correspondantes. 1.3.5 Besoins en personnel Les travaux sur les composants du moteur couple ne doivent être effectués que par un personnel formé ou un personnel spécialisé formé. Ils doivent connaître les équipements et les règles de sécurité avant de commencer à travailler (voir Tableau 1.1). Tableau 1.1 : Besoins en personnel Activité Qualification Mise en service Personnel spécialisé formé par l’exploitant ou le fabricant Fonctionnement normal Personnel formé Nettoyage Personnel formé Maintenance Personnel spécialisé formé par l’exploitant ou le fabricant Réparations Personnel spécialisé formé par l’exploitant ou le fabricant Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 8 de 84 Instructions de montage 1.3.6 Introduction Équipement de protection Tableau 1.2 : Équipement de protection individuelle Phase de fonctionnement Équipement de protection individuelle Mise en service Lorsque vous vous trouvez à proximité des composants du moteur couple, l’équipement de protection individuelle suivant est requis : Chaussures de sécurité Fonctionnement normal Lorsque vous vous trouvez à proximité des composants du moteur couple, l’équipement de protection individuelle suivant est requis : Chaussures de sécurité Nettoyage Lors du nettoyage des composants du moteur couple, l’équipement de protection individuelle suivant est requis : Chaussures de sécurité Maintenance Lors de la maintenance et des réparations, l’équipement de protection individuelle suivant est requis : Chaussures de sécurité Réparations 1.3.7 Danger lié aux champs magnétiques puissants L’aimant permanent du rotor du moteur couple possède un champ magnétique très puissant. Lorsqu’il n’y a pas de courant d’entrée, le fort magnétisme du moteur provient des aimants permanents du rotor, et l’intensité du champ magnétique est inversement proportionnelle à la distance (Fig. 1.1) ; et des champs électromagnétiques supplémentaires sont générés pendant le mouvement. Fig. 1.1 : Représentation schématique du champ magnétique statique d’un rotor Danger ! Risque de décharge électrique ! Lorsque le rotor tourne à l’intérieur du stator, une tension induite est générée. Vous pouvez souffrir des électrodes si vous utilisez un connecteur de câble défectueux. Ne touchez pas le connecteur du câble. Connectez le câble d’alimentation du stator ou isolez le câble d’alimentation correctement. Danger ! Risque de décès dû à des champs magnétiques puissants ! Les champs magnétiques puissants qui entourent les systèmes de moteurs couple constituent un danger pour les personnes portant des implants médicaux actifs, qui s’approchent des moteurs. C’est également le cas lorsque le moteur est arrêté. Si vous êtes concerné(e), restez à une distance minimale de 300 mm des aimants permanents. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 9 de 84 Instructions de montage Introduction Danger ! Risque d’écrasement dû à de fortes forces d’attraction ! Il existe un risque d’écrasement dû aux fortes forces d’attraction émises par les rotors et les stators, car ils sont assemblés avec une polarité opposée ! Assemblez les rotors et les stators avec soin ! Ne placez pas les doigts ou des objets entre les rotors et les stators ! Le rotor et les objets magnétisables peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! Deux rotors peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! La force magnétique du rotor agissant sur l’objet peut atteindre plusieurs kN, ce qui peut entraîner le pincement d’une certaine partie du corps. Ne sous-estimez pas la force d’attraction et opérez avec précaution. Portez des gants de sécurité si nécessaire. La coopération d’au moins deux personnes est nécessaire pendant l’opération. Si les étapes de montage n’ont pas encore atteint l’installation du rotor, veuillez d’abord placer le rotor dans un endroit sûr et approprié. Ne prenez jamais plusieurs rotors à la fois. Ne placez jamais deux rotors directement ensemble sans aucune protection. N’approchez pas de matériaux magnétisables du rotor ! Si l’outil doit être magnétisé, veuillez le tenir fermement à deux mains et approcher lentement le rotor ! Il est recommandé d’installer le rotor immédiatement après le déballage ! Lors de l’installation du stator et du rotor, un dispositif auxiliaire d’installation est nécessaire pour assembler le stator et le rotor individuellement. Veuillez suivre la méthode correcte. Gardez à tout moment les outils suivants à portée de main pour libérer les parties du corps (mains, doigts, pieds, etc.) serrées par la force magnétique. – Marteau en matériau solide non magnétisé (environ 3 kg) – Deux blocs de coin composés de matériaux non magnétisés (angle aigu en forme de coin 10°~15°, hauteur minimale 50 mm) 1.3.8 Précautions de câblage 1 Avant d’utiliser le produit, lisez attentivement les spécifications indiquées sur l’étiquette du produit, et assurez-vous que le produit est utilisé avec l’alimentation électrique spécifiée dans les exigences du produit. 2 Vérifiez si le câblage est correct. Un câblage incorrect peut faire fonctionner le moteur de façon anormale, ou même causer des dommages permanents au moteur. 3 Choisissez une rallonge avec un filet d’isolation. Le réseau d’isolation doit être mis à la terre. 4 Ne connectez pas le câble d’alimentation et le câble du capteur de température à la même rallonge. 5 Le câble d’alimentation et le câble du capteur de température contiennent un filet d’isolation. Le réseau d’isolation doit être mis à la terre. 1.3.9 Précautions d’utilisation 1 Évitez tout frottement excessif lorsque le moteur est en marche. 2 Assurez-vous qu’il n’y a pas d’objet dans la zone de mouvement du système. 3 Avant de démarrer le moteur, assurez-vous que le système de refroidissement par eau fonctionne correctement. 4 Avant de démarrer le moteur, assurez-vous que l’interrupteur principal est en marche. 5 Avant de transmettre l’électricité, assurez-vous qu’au moins un fil de terre est connecté à tous les produits électriques. 6 Ne touchez pas directement les pièces du moteur après son montage. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 10 de 84 Instructions de montage Introduction 7 Si le courant dépasse le courant maximum spécifié, les composants magnétiques du moteur peuvent être démagnétisés. Si cela se produit, veuillez contacter HIWIN ou les distributeurs locaux. 8 Ne faites pas fonctionner le produit dans un environnement qui dépasse sa charge nominale. 9 Lorsque le moteur est en marche, sa température doit être conforme aux spécifications. 10 Si une odeur, un bruit, une fumée, une élévation de température ou une vibration anormal(e) est détecté(e), arrêtez le moteur et coupez immédiatement l’alimentation. 11 Les conditions d’environnement d’exploitation fixe doivent être conformes à la norme EN 60721-3-3 (veuillez consulter le site Tableau 1.3). Tableau 1.3 : Conditions d’environnement d’exploitation classe 3K3 Paramètre environnemental Unité Valeur (℃) +5 ~ +40 (g/m3 ) 1 ~ 25 (kPa) 78,4 ~ 106 (m/s) 1 Température de l’air Humidité relative Humidité absolue Taux de variation de la température 1) Pression de l’air 2) Rayonnement solaire Mouvement de l’air ambiant 3) Condensation - Formation de glace - 1) (%) 5 ~ 85 (℃/min) 0,5 (w/m2 ) 700 Non autorisé Non autorisé Moyenne sur une période de 5 minutes. Les conditions dans les mines ne sont pas prises en compte. La valeur de gravité est différente de la classe 3k3. (jusqu’à 78,4 kPa) (altitudes jusqu’à 2000 m). 3) Un flux d’air incontrôlable peut affecter les systèmes de refroidissement basés sur la convection naturelle. 2) Substances mécaniquement actives Classe 3S1 Conditions mécaniques Classe 3M3 1.3.10 Précautions de maintenance et de stockage 1 Ne stockez pas le produit dans un environnement inflammable ou avec des agents chimiques. 2 Stockez le produit dans un endroit exempt d’humidité, de poussière, de gaz ou de liquides nocifs. 3 Installez le produit dans un endroit où il y a moins de vibrations. 4 Pour nettoyer le produit : essuyez-le avec de l’alcool (70 %) 5 Pour éliminer le produit endommagé : recyclez-le conformément aux lois et réglementations locales. 6 Les conditions de stockage doivent être conformes à la norme EN 60721-3-1 (voir Tableau 1.4 à la page suivante) 7 Le moteur peut être stocké jusqu’à deux ans à l’intérieur dans un environnement présentant les conditions suivantes : a) Sec b) Sans poussière c) Aucune vibration d) Bonne ventilation e) Résistance aux conditions climatiques extrêmes f) Air intérieur ne contenant pas de gaz corrosif Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 11 de 84 Instructions de montage Introduction g) Prévention des vibrations du moteur et de l’humidité 8 Si aucun environnement de stockage sec n’est disponible, les mesures suivantes doivent être prises : a) Enveloppez le moteur avec un matériau absorbant l’humidité, puis scellez le moteur. b) Placez un agent déshydratant dans l’emballage scellé ; le déshydratant doit être contrôlé et remplacé si nécessaire. c) Vérifiez régulièrement le moteur. 9 Après un stockage prolongé et le retrait du moteur, la valeur de la résistance d’isolation peut être réduite en raison de l’humidité. Avant d’installer la machine, vérifiez l’état de la résistance d’isolement du moteur. Utilisez un instrument d’inspection conforme à la norme EN 61557. Le test doit atteindre 100 MΩ après 60 secondes à 1000VDC. S’il ne correspond pas aux spécifications, le moteur peut être humide. S’il est utilisé directement, il peut endommager l’isolation. Vous pouvez déshumidifier le moteur par vous-même. Les étapes sont les suivantes ou veuillez contacter HIWIN : a) Mettez le moteur dans le four, réglez la température à 70 ℃ (la température maximale ne doit pas dépasser 80 ℃), sortez-le après quatre heures et mettez-le à température ambiante. b) Mesurez la résistance d’isolement, si elle n’atteint pas 100 MΩ, répétez le processus a) (à ce moment, faites attention à ce que la résistance d’isolement augmente progressivement, si elle ne peut pas être améliorée, veuillez contacter HIWIN). Tableau 1.4 : Conditions de stockage Paramètre environnemental Unité Valeur Température de l’air (℃) -5 ~ 40 (g/m3 ) 1 ~ 25 (kPa) 70 ~ 106 Humidité relative Humidité absolue Taux de variation de la température Pression de l’air Rayonnement solaire Condensation (%) 5 ~ 85 (℃/min) 0,5 (w/m2 ) 700 Non autorisé Formation de glace Non autorisé Conditions de stockage à long terme Se référer à la classe 1K3 Stockez le moteur dans un environnement bien protégé des intempéries. (intérieur/usine) Conditions biologiques Classe 1B1 Substances chimiquement actives Classe 1C1 Substances mécaniquement actives Classe 1S2 Conditions mécaniques Classe 1M2 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 12 de 84 Instructions de montage Introduction 1.3.11 Précautions de transport 1 Les aimants permanents sont répertoriés comme des marchandises dangereuses (matériel magnétisé : UN 2807) selon l’Association du transport aérien international (IATA). 2 Pour les produits contenant des aimants permanents, aucune mesure supplémentaire sur l’emballage n’est nécessaire pour résister au champ magnétique dans le fret maritime et le transport terrestre. 3 Lors du transport aérien de produits contenant des aimants permanents, les intensités de champ magnétique maximales admissibles spécifiées par l’instruction d’emballage IATA appropriée ne doivent pas être dépassées. Des mesures spéciales peuvent être nécessaires pour que ces produits puissent être expédiés. Au-delà d’une certaine intensité de champ magnétique, ces envois doivent être étiquetés conformément à l’instruction d’emballage 953 de l’IATA (veuillez vous référer ci-dessous ou à la dernière réglementation de l’IATA) a) Les produits dont l’intensité de champ la plus élevée dépasse 0,418 A/m (0,525 μT) ou 2° de déviation de la boussole, déterminée à une distance de 4,6 m du produit, nécessitent une autorisation d’expédition de l’organisme national responsable du pays d’où le produit est expédié (pays d’origine) et du pays où la compagnie de fret aérien est basée. Des mesures spéciales doivent être prises pour permettre l’expédition du produit. b) Lors de l’expédition de produits dont l’intensité de champ la plus élevée est égale ou supérieure à 0,418 A/m (0,525 μT) ou à 2° de déviation de la boussole, déterminée à une distance de 2,1 m du produit, l’expédition est effectuée conformément à la réglementation sur le transport des marchandises dangereuses. c) Lors de l’expédition de produits dont l’intensité de champ la plus élevée est inférieure à 0,418 A/m (0,525 μT), déterminée à une distance de 2,1 m du produit, il n’est pas nécessaire d’informer les autorités compétentes ni d’étiqueter le produit. 4 L’expédition de composants de moteurs emballés à l’origine ne doit pas être divulguée ni marquée. 5 Les conditions de transport doivent être conformes à la norme EN 60721-3-2 (veuillez consulter le site Tableau 1.5). Tableau 1.5 : Conditions de transport Paramètre environnemental Unité Valeur Température de l’air (℃) -5 ~ 40 (℃/min) 0,5 Humidité relative Taux de variation de la température Condensation 5 ~ 85 (%) Non autorisé Formation de glace Non autorisé Condition de transport Classe 2K2 Transportez le moteur dans un environnement bien protégé des intempéries (intérieur/usine) Conditions biologiques Classe 2B1 Substances chimiquement actives Classe 2C1 Substances mécaniquement actives Classe 2S2 Conditions mécaniques Classe 2M2 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 13 de 84 Instructions de montage Structure de base du moteur 2 Structure de base du moteur 2.1 Vue d’ensemble Le moteur couple HIWIN peut obtenir ses meilleures performances grâce au refroidissement par eau. Le palier, le dispositif de rétroaction de position et d’autres pièces connexes sont exclus de l’expédition. La structure de base du moteur est présentée dans Fig. 2.1. Stator Le stator des séries TMRW/TM-2/IM-2 contient un canal de refroidissement par eau. L’enveloppe extérieure est en alliage d’aluminium ou en acier, et la partie intérieure est composée d’un noyau de fer et de bobines recouvertes d’époxy. Il y a deux sorties de câbles sur un côté, le câble d’alimentation du moteur et le câble du capteur de température. Le stator doit être installé sur la partie fixe de la machine du client. Rotor La structure principale est un anneau d’acier avec des aimants fixés de façon régulière. Le rotor doit être installé sur la partie tournante de la machine du client. En raison de sa forte aspiration magnétique, une bonne protection est nécessaire lors du montage et de la manipulation. Pour éviter tout danger, tenez-le éloigné des conducteurs magnétiques (par exemple, des objets en fer). Fig. 2.1 : Structure de base du moteur couple Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 14 de 84 Instructions de montage Structure de base du moteur 2.2 Code produit 2.2.1 Codification de la série TMRW Spécification du moteur Fonction Numéro 1 2 3 4 5 6 Code TMRW 4 7 L C XX 1 TMRW Caractéristique Type : TMRW : Moteur couple 2 3 4 4 7 L Diamètre extérieur du stator : 1: Ø160 mm 2: Ø198 mm 4: 7: Ø230 mm Ø310 mm A: D: Ø385 mm Ø485 mm G: Ø565 mm Hauteur du rotor (aimant) : 3: 30 mm 5: 7: 50 mm 70 mm A: F: 100 mm 150 mm Code d’enroulement : L: 5 C Standard force contre-électromotrice faible En option : Standard C : personnalisé 6 XX Réservé : Standard XX : Code des caractéristiques Voir la fiche technique du moteur Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 15 de 84 Instructions de montage 2.2.2 Structure de base du moteur Codification des séries TM-2/IM-2 Spécification du moteur Capteur Numéro 1 2 3 4 5 6 7 8 Code TM2 7 5 SD0 0 20 V XX 1 TM2 Sortie de câble Réservé Type : TM-2 :Moteur couple IM-2 : Moteur IM 2 3 4 7 Diamètre extérieur du stator : 5 1: Ø160 mm 2: 4: Ø198 mm Ø230 mm 7: A: Ø310 mm Ø385 mm D: G: Ø485 mm Ø565 mm Hauteur du rotor (aimant) : SD0 3: 5: 30 mm 50 mm 7: A: 70 mm 100 mm F: 150 mm Code des caractéristiques de couple/vitesse Voir la fiche technique du moteur 5 0 Configuration du capteur de température : 0: 1: 6 20 PTC130+PTC100+Pt1000 (standard) PTC130+PTC100+Pt1000x3 Longueur du câble : 20 : 2,0 m (standard) 05 : 0,5 m 10 : 1,0 m 7 V Style de sortie du câble1) : S : Sortie droite V : Sortie droite avec serre-câble A : Sortie droite avec presse-étoupe H : Sortie à 90° en direction tangente avec serre-câble (sortie droite du câble de temp.) P : Tous les câbles sont séparés par un serre-câble (sortie droite) 8 XX Réservé : 00 : Standard (sans pont) 03 : Pont côté câble 1) Les schémas de style de sortie de câble se réfèrent à Fig. 2.2. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 16 de 84 Instructions de montage Structure de base du moteur Fig. 2.2 : Style de sortie du câble S : Sortie droite V : Sortie droite avec serre-câble A : Sortie droite avec presse-étoupe H : Sortie à 90° en direction tangente avec serre-câble (sortie droite du câble de temp.) P : Tous les câbles sont séparés par un serre-câble (sortie droite) Note : Moteur couple Le style présenté ci-dessus est un schéma, et la forme peut être modifiée en cas de besoin. TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 17 de 84 Instructions de montage 2.3 Structure de base du moteur Contenu logistique Chaque rotor et stator possède un marquage spécifique. 2 étiquettes de nom et 3 étiquettes simples ainsi que 2 joints toriques sont livrés dans le colis. Et un panneau d’avertissement magnétique est apposé sur le rotor. Voici un exemple de ces étiquettes : Étiquette de nom Étiquette simple Marquage du stator Étiquette du rotor ① : Type de moteur ② : Numéro de série ③ : Numéro d’article ④ : Numéro du dessin ⑤ : Marque de gravure au laser Symbole d’avertissement magnétique Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 18 de 84 Instructions de montage 3 Configuration 3.1 Sélection du moteur couple Configuration La manière de sélectionner un moteur approprié en fonction de la vitesse, de la distance de déplacement et de l’inertie de la charge est décrite dans le contenu suivant. Le processus de base pour dimensionner un moteur est le suivant. Exigence Environnement de fonctionnement Installation (horizontale ou verticale) Méthode de conduite Conditions de charge (inertie du chargement, frottement et force de coupe) Condition de vitesse (accélération et vitesse maximales) Cycle de service Calcul du couple Calculez le couple correspondant à la vitesse dans chaque condition de fonctionnement Calculez le couple équivalent Dimensionnement du moteur et confirmation de la courbe T-N Sélectionnez le moteur approprié dans le catalogue HIWIN en fonction du couple maximum calculé, du couple équivalent et de la vitesse. Assurez-vous que la vitesse et le couple correspondant dans toutes les conditions de fonctionnement se situent dans la plage de la courbe couple-vitesse du moteur. Confirmez que le couple équivalent est compris dans le couple permanent du moteur. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 19 de 84 Instructions de montage Symbole φ Déplacement angulaire (rad) t Temps de déplacement (s) Ip α ω Accélération angulaire (rad/s2 ) Vitesse angulaire (rad/s) Ic JL Inertie de la charge (kgm2 ) Tp Couple de pointe (Nm) Ie ω0 Courant maximal (Arms ) Courant permanent (Arms ) Courant équivalent (Arms ) Vitesse angulaire initiale (rad/s) m Masse de chargement (kg) rL Diamètre intérieur de la masse de chargement (m) S Distance entre le centre de gravité et le centre rotatif (m) Inertie du rotor (kgm2 ) RL Diamètre extérieur de la masse de chargement (m) Tc Couple permanent (Nm) aL , bL Longueur latérale de la masse de chargement (m) Kt Constante de couple (Nm/Arms ) J Ti 1 Configuration Couple d’inertie (Nm) Exigence Pour choisir un moteur approprié, il faut comprendre la formule suivante de l’inertie de la charge et du mouvement avant de procéder à la sélection. Calcul de l’inertie de la charge L’inertie de la charge peut être déterminée par un logiciel de dessin 3D ou par la formule. La formule de base est la suivante. R +r Moment d’inertie d’un cylindre creux : JL = m � L2 L + S2 � a +b Moment d’inertie d’un rectangle : JL = m � L12 L + S2 � Déterminez la vitesse et les paramètres du mouvement Les équations cinématiques de base sont décrites comme suit. ω = ω0 + αt 1 φ = ω0 t + αt 2 2 Où ω est la vitesse angulaire, 𝛼𝛼 est l’accélération angulaire, 𝑡𝑡 est le temps de déplacement et φ est le déplacement angulaire. Les utilisateurs peuvent choisir deux des quatre paramètres (ω, α, t et φ) comme paramètres prévus. Les deux paramètres de gauche peuvent être calculés par les équations ci-dessus. ※ Profil de vitesse du mouvement Les profils de mouvement du moteur couple peuvent être classés en « profil trapézoïdal » et « profil triangulaire ». Le profil trapézoïdal est généralement utilisé dans les applications de balayage. Son profil de mouvement peut être divisé en accélération, vitesse constante et décélération. L’accélération angulaire maximale peut être déterminée par les équations cinématiques de base mentionnées ci-dessus. Le profil triangulaire est généralement utilisé dans les applications point à point. Son profil de mouvement peut être divisé en accélération et décélération, et son profil de mouvement et sa formule peuvent être simplifiés comme suit. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 20 de 84 Instructions de montage ωmax = 2 × Configuration φ t ωmax = �α × φ αmax = 2 4φ t2 Calcul du couple Le couple maximal peut être calculé par l’équation suivante. Tmax = (J + JL ) × αmax + Tf = Ti + Tf Où Ti est le couple d’inertie, Tf est le couple causé par le couple de frottement, la force de coupe ou la force externe. Dans la plupart des cas, les mouvements sont des mouvements cycliques de point à point. Le couple équivalent d’un mouvement cyclique avec un temps d’arrêt de t_4 secondes peut être calculé comme suit. (Ti + Tf )2 × t1 + Tf2 × t 2 + (Ti − Tf )2 × t 3 Te = � t1 + t 2 + t 3 + t 4 3 Dimensionnement du moteur et confirmation de la courbe T-N Avec l’aide de la spécification du moteur HIWIN, les utilisateurs peuvent sélectionner le moteur approprié à partir du couple de pointe et du couple équivalent, et s’assurer que la vitesse et le couple dans toutes les conditions de fonctionnement sont dans la plage de la courbe T-N du moteur. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 21 de 84 Instructions de montage Configuration Le dimensionnement du moteur est déterminé comme suit. Tmax < Tp Te < Tc Les utilisateurs doivent tenir compte du rapport entre le couple équivalent et le couple permanent. En général, il est recommandé que le rapport (Te /Tc ) soit de 0,7. Le couple permanent pour les séries TMRW/TM-2/IM-2 peut être classé en refroidissement par air et refroidissement par eau. Si le moteur fonctionne avec un refroidissement par eau, le couple permanent du refroidissement par eau peut être pris comme ligne directrice pour la comparaison. Note : La courbe couple-vitesse fournie dans la spécification est pour une tension spécifique, indépendamment de la limite de vitesse du palier et du système de rétroaction de position. Le client doit également fixer la limite de vitesse maximale de l’ensemble du mécanisme lors du dimensionnement, afin d’éviter que la durée de vie des paliers ou la défaillance du système de rétroaction de position n’entraîne un fonctionnement anormal ou un endommagement du moteur. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 22 de 84 Instructions de montage 3.2 Calcul thermique 3.2.1 Perte de chaleur Configuration Lorsque le moteur convertit l’énergie électrique en énergie cinétique, des pertes de cuivre, de fer et des pertes mécaniques sont inévitables. La perte de cuivre est la perte générée par la résistance lorsque le courant circule dans la bobine du stator du moteur. La perte de fer, qui peut être classée en perte par hystérésis et perte par courants de Foucault, est générée par la conversion du champ magnétique entre le noyau de fer du stator et l’aimant du rotor. Quant aux pertes mécaniques, elles sont généralement beaucoup moins importantes que les pertes en cuivre et en fer ; elles peuvent donc être ignorées. La perte de cuivre sous un couple permanent est calculée comme suit. 3 Pc = R 25 {1 + [0,00393(θc − 25)]}Ic2 2 Pc = perte de cuivre à la température de la bobine θc [W] R 25 = résistance ligne à ligne à la température de la bobine 25 °C [Ω] Ic = courant permanent à la température de la bobine θc [Arms ] θc = température de la bobine [°C] (120 °C pour la série TMRW, 130 °C pour la série TM-2/IM-2) La perte de fer est principalement causée par la variation du flux magnétique pendant le processus de commutation et est fortement influencée par la fréquence. La vitesse de rotation étant directement proportionnelle à la fréquence, la perte de fer sera plus importante à haute vitesse. Cependant, la vitesse de rotation du moteur couple HIWIN est faible, les pertes en fer sont donc relativement moins importantes que les pertes en cuivre. La valeur de la vitesse de rotation indiquée par le dessin et les spécifications de HIWIN est la vitesse maximale de pointe que le moteur peut atteindre. En cas de fonctionnement continu à vitesse élevée, la perte de fer doit calculer la chaleur supplémentaire fournie au rotor. À ce moment-là, la perte du moteur augmente rapidement. Pour éviter la surchauffe, les utilisateurs doivent ajuster les conditions de fonctionnement de manière appropriée ou appliquer une dissipation de chaleur sur le rotor. La perte de fer est principalement générée par les courants de Foucault et la fréquence. Plus la vitesse est élevée, plus la perte de fer sera importante. PFe ∝ f 2 PFe = perte de fer [W] f = fréquence [Hz] Définition de la fréquence : f= n⋅p 60 n = vitesse de rotation [tr/min] p = nombre de paires de pôles La perte de chaleur transmet principalement la perte de la bobine et du noyau de fer à l’enveloppe extérieure du moteur par conduction thermique. Prenez par exemple le refroidissement naturel de l’air. La source de chaleur perdue sera transmise de la surface de l’enveloppe extérieure en contact avec l’air à l’environnement extérieur par convection thermique, et de la surface de l’installation du client par rayonnement thermique et conduction thermique. Quant au refroidissement par eau, la chaleur perdue sera transmise du centre de la source de chaleur à l’eau de refroidissement par conduction thermique. Le coefficient de conduction thermique de l’eau de refroidissement étant beaucoup plus élevé que celui de l’air, l’effet que la source de chaleur transmet à l’air par convection peut être ignoré. La série TMRW est disponible pour le refroidissement par eau ou par air, tandis que les séries TM-2 et IM-2 sont principalement disponibles pour le refroidissement par eau. Assurez-vous que les paramètres que vous utilisez correspondent aux spécifications et que la température de la bobine ne dépasse pas 120 °C (car ⎕M-2 est de 130 °C). Veuillez contacter HIWIN pour d’autres applications. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 23 de 84 Instructions de montage 3.2.2 Configuration Température de service en continu La température en régime permanent de la bobine du moteur est déterminée par la proportion de perte de cuivre et de perte de fer. Lorsque la vitesse de rotation est faible, la perte de fer peut ne pas être prise en compte. La perte totale et le couple nominal permanent (Tc ) sont définis lorsque la température de la bobine est de 120 °C Lorsque le couple équivalent (Te ) est inférieur au couple nominal permanent (Tc ), la température en régime permanent de la bobine du moteur dans diverses conditions de fonctionnement peut être déterminée par la formule suivante. Lorsque le courant de fonctionnement est inférieur au courant nominal (Ieff < Ic ), la relation entre la température et le couple est la suivante. Te 2 θe = θsurr + � � (θc − 25) Tc θe = température en régime permanent de la bobine sous un couple équivalent [°C] θsurr = température ambiante [°C] (température ambiante pour le refroidissement par air / température de l’eau pour le refroidissement par eau) Te = couple équivalent en fonctionnement réel [Nm] (lorsque la température de la bobine est de θe ) Tc = couple nominal permanent [Nm] (lorsque la température de la bobine est de θc ) Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 24 de 84 Instructions de montage 3.3 Configuration Constante de temps thermique La température de la bobine du moteur est liée à la constante de temps thermique pendant le fonctionnement. La constante de temps thermique est définie comme le temps nécessaire pour que la différence de température atteigne 63,2 % de la différence entre la température de l’état d’équilibre et la température initiale (Fig. 3.1). Le temps nécessaire pour atteindre l’état d’équilibre thermique est d’environ 5 fois la constante de temps thermique. Température (℃) Fig. 3.1 : Courbe d’augmentation de la température Temps (s) La relation entre la constante de temps thermique et la température est θ(t) = θi + (θc − θi ) ⋅ �1 − e −� t � Tth � θ(t) = température de la bobine [℃] (au temps de fonctionnement t) θi = température initiale de la bobine [℃] t = temps de fonctionnement [s] τth = constante de temps thermique [s] Lorsque le courant de fonctionnement est compris entre le courant nominal et le courant maximal (Ic < Ie < Ip ), le temps d’arrêt doit être réglé pour refroidir le moteur. La constante de temps thermique mentionnée cidessus peut être appliquée pour calculer le temps du cycle de charge. Référez-vous à la section 3.2 pour obtenir la température en régime permanent de la bobine sous un couple équivalent (θe ) par le biais du couple équivalent en fonctionnement réel (Te ). Ensuite, obtenez la durée maximale relative de fonctionnement à l’aide de la formule suivante. La relation entre la température en régime permanent de la bobine sous un couple équivalent (θe ) et la durée maximale de fonctionnement est la suivante t 0 = −τth ∙ ln �1 − θc − θi � θe − θi t 0 = durée maximale de fonctionnement [s] Note : La température de la bobine (θc ) ne peut pas dépasser la limite supérieure de la spécification. (120℃ pour la série TMRW, 130 ℃ pour TM-2/IM-2) La relation entre la température de la bobine et le temps d’arrêt est la suivante t b = −τth ∙ ln �1 − θ(t b ) − θsurr � θc − θsurr θ(t b ) = température de la bobine à refroidir [℃] (après le temps d’arrêt t b ) t b = temps d’arrêt [s] La répartition temporelle du cycle de charge pendant le fonctionnement du moteur peut être déterminée par les deux formules ci-dessus. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 25 de 84 Instructions de montage 3.4 Configuration Sélection de l’alimentation électrique et du contrôleur Le courant permanent, le courant maximal et la tension du bus doivent être pris en compte lors de la sélection d’une alimentation électrique. En outre, il faut tenir compte de l’effet de résonance qui peut être induit dans les moteurs par certains systèmes d’entraînement. Les moteurs sont constitués de plusieurs bobines individuelles connectées en série. Chacune de ces bobines a une inductance en série et une capacité parasite à la terre. Le réseau LC obtenu possède une fréquence de résonance, donc lorsqu’une oscillation électrique est appliquée aux entrées de phase (en particulier la fréquence MLI), le point neutre du moteur peut osciller avec des amplitudes très élevées par rapport à la terre, et l’isolation peut être endommagée à cause de ces oscillations. Ce phénomène est plus prononcé dans les moteurs ayant un grand nombre de pôles (comme les moteurs couple). Dans des conditions idéales, la tension du bus de 600 VCC générée par l’alimentation doit être de ± 300 VDC par rapport à la terre. Cependant, dans certaines configurations, la tension entre les bus et la terre aura une tension oscillante, et la pointe de la haute tension sera transmise au moteur. L’oscillation entre la tension et la terre dépend des caractéristiques du système. Par expérience, un système avec peu d’axes connectés à la tension du bus est moins susceptible d’avoir des oscillations perturbatrices sur le bus, mais par exemple dans une grande machine-outil avec de nombreux axes et plusieurs broches, les oscillations peuvent atteindre des amplitudes élevées. Si la fréquence de ces oscillations est proche de la fréquence de résonance du moteur, elle peut entraîner des défaillances de surtension sur le point neutre. Le cas où la fréquence MLI du contrôleur correspond à la fréquence de résonance du moteur. Dans ce cas, l’harmonique fondamentale de la fréquence MLI excite directement la fréquence de résonance du moteur, et des tensions très élevées sont ainsi obtenues sur le point neutre. De plus, comme la tension MLI est une onde carrée, elle contient des harmoniques impaires (1, 3, 5, 7, etc.) qui peuvent également exciter la résonance du moteur. Heureusement, ces harmoniques ont une amplitude plus faible que la fondamentale. Dans un autre cas, cela peut également entraîner une panne de surtension. Dans ce cas, l’harmonique fondamentale de la fréquence MLI excite directement la fréquence de résonance du moteur, et des tensions très élevées sont ainsi obtenues sur le point neutre. De plus, comme la tension MLI est une onde carrée, elle contient des harmoniques impaires (1, 3, 5, 7, etc.) qui peuvent également exciter la résonance du moteur. En conclusion, pour éviter toute panne, deux éléments doivent être pris en compte : les oscillations entre la tension du bus et la terre et la fréquence MLI. Si les deux éléments ci-dessus n’entrent pas en résonance avec le moteur, il n’y a aucun risque pour le moteur. Lors du choix de l’alimentation électrique, veuillez vérifier les conditions ci-dessous : Les tensions de crête et les gradients dV⁄dt générés par l’alimentation ne doivent pas dépasser les valeurs cidessous : 300 VDC contrôleurs : 750 Vp (phase à la terre), gradient de tension : 8 kV/μs. 600 ou 750 VDC contrôleurs : 800 Vp maximum (à la fréquence MLI) et des pointes jusqu’à 1400 V (de la terre au pic et pendant quelques μs) et un gradient de tension : 11 kV/μs. Le câble entre le contrôleur et le moteur va générer une onde réfléchie en raison de la discordance d’impédance entre le câble et le moteur, et la tension réfléchie sera superposée à la tension d’entrée ultérieure, provoquant une augmentation de la tension. Ce phénomène sera plus évident lorsque le câble du moteur est plus long. Si la longueur du câble entre le contrôleur et le moteur est supérieure à 10 m, il est nécessaire de mesurer les tensions aux bornes du moteur pour s’assurer qu’elles sont inférieures à celles spécifiées ci-dessus. Si la valeur mesurée est supérieure, un filtre dV⁄dt doit être inséré entre le contrôleur et le moteur pour la protection. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 26 de 84 Instructions de montage Configuration Fig. 3.2 : Schéma d’oscillation de tension (contrôleur 600/750 VDC) Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 27 de 84 Instructions de montage 3.5 Configuration Calcul du système de refroidissement par eau Les caractéristiques du moteur indiquées dans le dessin et les spécifications du moteur couple HIWIN sont adaptées à la condition de refroidissement par eau, et la température du liquide de refroidissement est de 20 °C. Prendre de l’huile comme liquide de refroidissement est également acceptable. Il suffit de modifier correctement les performances du moteur en fonction des caractéristiques du liquide de refroidissement. La condition de refroidissement indiquée dans les spécifications : la température de la bobine doit être inférieure à 120 °C (30 °C pour ⎕M-2) lorsque le stator du moteur fonctionne en continu sous un couple permanent. Si le couple équivalent du fonctionnement réel est inférieur au couple permanent indiqué dans les spécifications, réduisez le débit d’eau de refroidissement pour éviter de consommer un excès de pompe. La condition de refroidissement peut être correctement ajustée sur la base des formules suivantes. Ajustez les conditions limites du système de refroidissement par eau en fonction de la perte de puissance du moteur : Lorsque le couple équivalent est inférieur au couple continu (Te < Tc ), calculez le débit de liquide de refroidissement correspondant à l’aide des formules suivantes. Pe = pc T 2 � c� Te Pe = 69,7 ∙ qe ∙ ∆θ Pe = perte totale du moteur sous un couple équivalent [W] ∆θ = différence de température entre l’entrée et la sortie du moteur [℃] qe = débit du liquide de refroidissement [l/min] (sous couple équivalent) La différence de pression entre l’entrée et la sortie (∆Peff ) est liée au débit du liquide de refroidissement (q) ∆Peff = ∆P ∙ qe q ∆Peff = différence de pression entre l’entrée et la sortie [bar] (sous couple équivalent) ∆P = différence de pression entre l’entrée et la sortie [bar] (dans la fiche technique) q = débit du liquide de refroidissement [l/min] (dans la fiche technique) Exemple Dans les spécifications du modèle TMRWAF, le couple permanent (Tc ) dans des conditions de refroidissement par eau est de 1290 Nm, la perte de puissance (Pc ) est de 8262 W, le débit du liquide de refroidissement (q) est de 23,7 l/min, la différence de pression entre l’entrée et la sortie (∆P) est de 3 bar. Si le couple permanent utilisé n’est que de 600 Nm et que la différence de température entre l’entrée et la sortie doit être de 6 ℃, quel est le débit du liquide de refroidissement (qe ) et la différence de pression entre l’entrée et la sortie (∆Peff ) dans le système d’eau de refroidissement ? [veau = 10−3 (m3 /kg)] Pe = pc T � c� Te 2 = � 8262 1290 2 � 600 = 1787(W) 1787 = 69,7 × qe × 6 qe = 4,27(l/min) ∆Peff = ∆P ∙ qe 4,27 =3× = 0,54(bar) q 23,7 Les différences entre les paramètres de la fiche technique et les paramètres de l’utilisateur sont énumérées au tableau suivant Tableau 3.1. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 28 de 84 Instructions de montage Configuration Tableau 3.1 : Différence entre le paramètre de la fiche technique et le paramètre utilisateur Paramètre (sous condition de refroidissement par eau) Fiche technique Utilisateur Couple (T) 1290 Nm 600 Nm Perte de puissance (P) 8262 W 1787 W Différence de température entre l’entrée et la sortie (∆θ) 5 °C 6 °C Débit du liquide de refroidissement (q) 22 l/min Différence de pression entre l’entrée et la sortie (∆P) Moteur couple 3 bar 4,27 l/min 0,54 bar TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 29 de 84 Instructions de montage 3.6 Configuration Sélection du liquide de refroidissement Le liquide de refroidissement doit être préparé par l’utilisateur. Un liquide de refroidissement anti-corrosion doit être utilisé pour le moteur couple HIWIN. La conception et le test de performance des moteurs couple HIWIN sont basés sur l’eau pure. Si les clients utilisent de l’huile comme liquide de refroidissement, la chaleur qui peut être évacuée par le même débit sera réduite et la puissance du moteur aussi, sinon le débit devra être augmenté pour conserver la puissance du moteur. Veuillez contacter HIWIN pour toute information complémentaire. Le liquide de refroidissement doit être traité et filtré au préalable pour éviter de bloquer le canal de refroidissement. La taille maximale autorisée des particules dans le liquide de refroidissement est de 100 microns, et celui-ci ne doit pas geler. Si de l’eau non traitée est utilisée, elle peut provoquer des défaillances ou des dommages dus à des dépôts, à la prolifération d’algues ou à la formation de boues, et à la corrosion, tels que : réduction de la conductivité thermique, perte de pression due à la réduction de la section transversale, et blocage de divers composants. Et pour la qualité de l’eau, il faut au moins satisfaire aux exigences suivantes : 1 Le chlorure et le sulfate doivent être inférieurs à 100 ppm. 2 Le soluté du sel minéral doit être inférieur à 2000 ppm. 3 6,5 ≦ pH ≦ 9,5 Si un agent anticorrosion est ajouté (la matière première de base est l’éther monoéthylique d’éthylène glycol), il ne doit pas réagir avec l’eau et le point de congélation doit être d’au moins -5 °C. L’agent anticorrosion doit être compatible avec les connecteurs et les matériaux du système de refroidissement, y compris le joint torique du moteur. Veuillez confirmer avec le fournisseur de l’agent ! Il est généralement recommandé que la concentration ne dépasse pas 50 %. Outre l’huile, l’ajout de divers solvants à l’eau entraîne également une diminution de sa capacité thermique spécifique (Cp ) (veuillez confirmer les caractéristiques auprès du fournisseur). Il est nécessaire de réduire la puissance du moteur en conséquence. Par exemple, si vous utilisez du glycol comme additif, veuillez vous référer au Tableau 3.2 ci-dessous : Tableau 3.2 : Capacité thermique spécifique des solutions aqueuses à base d’éthylène glycol à différentes températures Concentration d’éthylène glycol Capacité thermique spécifique 𝐂𝐂𝐩𝐩 (𝐊𝐊𝐊𝐊/𝐤𝐤𝐤𝐤 𝐊𝐊) Température (% en poids) 0 °C 10 °C 20 °C 30 °C 0 4,203 4,195 4,189 4,185 10 4,071 4,079 4,087 4,096 20 3,918 3,935 3,951 3,968 30 3,764 3,807 3,807 3,828 40 3,595 3,647 3,647 3,674 50 3,412 3,473 3,473 3,504 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 30 de 84 Instructions de montage 3.7 Configuration Schéma de l’eau de refroidissement Pompe Indicateur de débit Thermomètre Contrôle du débit (réglable) Cette section présente un schéma simple de refroidissement par eau : 1 Moteur à couple unique 2 Fonctionnement en parallèle 3 Partager avec un ou plusieurs autres appareils Dans tous les cas, le partage du flux avec d’autres appareils doit être surveillé et contrôlé. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 31 de 84 Instructions de montage 4 Configuration Circuit en série Ne faites jamais de circuit en série ! Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 32 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur 4 Conception de l’interface moteur 4.1 Conception du refroidissement par eau Le moteur couple HIWIN peut être refroidi par eau ou par air. (TM-2 et IM-2 sont uniquement disponibles avec le refroidissement par eau) Le canal de refroidissement par eau est conçu sur le boîtier extérieur du stator. Un joint torique est installé à l’extérieur des canaux de refroidissement de l’eau comme dispositif anti-fuite. Pour assurer une bonne circulation du liquide de refroidissement, l’entrée et la sortie du liquide de refroidissement doivent être alignées avec la position sur le dessin approuvé. Fig. 4.1 : Structure de base du moteur couple HIWIN 4.1.1 Position du canal de refroidissement de l’eau La position recommandée de l’entrée/sortie du liquide de refroidissement pour chaque série est indiquée cidessous. Tableau 4.1 : Position de l’entrée/sortie du liquide de refroidissement de la série TMRW L (mm) ΔS (mm) 20 40 60 90 140 TMRW13(L) TMRW15(L) TMRW17(L) TMRW1A(L) TMRW1F(L) TMRW43(L) TMRW45(L) TMRW47(L) TMRW4A(L) TMRW4F(L) 30 TMRW23(L) TMRW25(L) TMRW27(L) TMRW2A(L) TMRW2F(L) 35 TMRW73(L) TMRW75(L) TMRW77(L) TMRW7A(L) TMRW7F(L) TMRWA3(L) TMRWA5(L) TMRWA7(L) TMRWAA(L) TMRWAF(L) 43 TMRWD3(L) TMRWD5(L) TMRWD7(L) TMRWDA(L) TMRWDF(L) 35 TMRWG3(L) TMRWG5(L) TMRWG7(L) TMRWGA(L) TMRWGF(L) 25 Tableau 4.2 : Position de l’entrée/sortie du liquide de refroidissement des séries TM-2/IM-2 L (mm) ΔS (mm) 20 40 60 90 140 ⎕M-2-13 ⎕M-2-15 ⎕M-2-17 ⎕M-2-1A ⎕M-2-1F 35 ⎕M-2-23 ⎕M-2-25 ⎕M-2-27 ⎕M-2-2A ⎕M-2-2F 43 ⎕M-2-A3 25 30 35 ⎕M-2-43 ⎕M-2-73 ⎕M-2-D3 ⎕M-2-G3 Moteur couple ⎕M-2-45 ⎕M-2-75 ⎕M-2-A5 ⎕M-2-D5 ⎕M-2-G5 ⎕M-2-47 ⎕M-2-77 ⎕M-2-A7 ⎕M-2-D7 ⎕M-2-G7 ⎕M-2-4A ⎕M-2-7A ⎕M-2-AA ⎕M-2-DA ⎕M-2-GA TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA ⎕M-2-4F ⎕M-2-7F ⎕M-2-AF ⎕M-2-DF ⎕M-2-GF Page 33 de 84 Instructions de montage 4.1.2 Conception de l’interface moteur Dimension du canal de refroidissement de l’eau La dimension du canal de refroidissement de l’eau pour chaque série est indiquée dans le tableau suivant. Fig. 4.2 : Schéma des dimensions du canal de refroidissement de l’eau Tableau 4.3 : Dimension du canal de refroidissement de la série TMRW Type X (mm) Y (mm) Diamètre intérieur entrée/sortie (mm) Type X (mm) Y (mm) Diamètre intérieur entrée/sortie (mm) TMRW13(L) 8 5 8 TMRWA3(L) 8 5 8 TMRW15(L) 8 5 8 TMRWA5(L) 8 5 8 TMRW17(L) 9 5 8 TMRWA7(L) 9 5 8 TMRW1A(L) 8 5 8 TMRWAA(L) 8 5 8 TMRW1F(L) 9 5 8 TMRWAF(L) 9 5 8 TMRW23(L) 8 5 8 TMRWD3(L) 8 5 8 TMRW25(L) 8 5 8 TMRWD5(L) 8 5 8 TMRW27(L) 9 5 8 TMRWD7(L) 9 5 8 TMRW2A(L) 8 5 8 TMRWDA(L) 8 5 8 TMRW2F(L) 9 5 8 TMRWDF(L) 9 5 8 TMRW43(L) 8 5 8 TMRWG3(L) 8 5 10 TMRW45(L) 8 5 8 TMRWG5(L) 8 5 10 TMRW47(L) 9 5 8 TMRWG7(L) 9 5 10 TMRW4A(L) 8 5 8 TMRWGA(L) 8 5 10 TMRW4F(L) 9 5 8 TMRWGF(L) 9 5 10 TMRW73(L) 8 4 8 TMRW75(L) 8 4 8 TMRW77(L) 9 4 8 TMRW7A(L) 8 4 8 TMRW7F(L) 9 4 8 Note : L’entrée et la sortie de refroidissement par eau mentionnées ci-dessus doivent avoir le plus petit diamètre intérieur pour garantir le débit d’eau minimum indiqué dans la fiche technique. La pression maximale que peuvent supporter les moteurs couple HIWIN est de 10 bar. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 34 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Tableau 4.4 : Dimension du canal de refroidissement des séries TM-2/IM-2 Type X (mm) Y (mm) Diamètre intérieur entrée/sortie (mm) Type X (mm) Y (mm) Diamètre intérieur entrée/sortie (mm) ⎕M-2-13 8 5 8 TMRWA3(L) 8 5 8 ⎕M-2-15 8 5 8 8 6 8 ⎕M-2-17 9 5 8 ⎕M-2-A3 8 6 8 ⎕M-2-1A 8 5 8 ⎕M-2-A5 9 6 8 ⎕M-2-1F 9 5 8 ⎕M-2-A7 8 6 8 ⎕M-2-23 8 5 8 ⎕M-2-AA 9 6 8 ⎕M-2-25 8 5 8 ⎕M-2-AF 8 5 8 ⎕M-2-27 9 5 8 ⎕M-2-D3 8 5 8 ⎕M-2-2A 8 5 8 ⎕M-2-D5 9 5 8 ⎕M-2-2F 9 5 8 ⎕M-2-D7 8 5 8 ⎕M-2-43 8 5 8 ⎕M-2-DA 9 5 8 ⎕M-2-45 8 5 8 ⎕M-2-DF 8 5 10 ⎕M-2-47 9 5 8 ⎕M-2-G3 8 5 10 ⎕M-2-4A 8 5 8 ⎕M-2-G5 9 5 10 ⎕M-2-4F 9 5 8 ⎕M-2-G7 8 5 10 ⎕M-2-73 8 4 8 ⎕M-2-GA ⎕M-2-75 8 4 8 ⎕M-2-77 9 4 8 ⎕M-2-7A 8 4 8 ⎕M-2-7F 9 4 8 Note : L’entrée et la sortie de refroidissement par eau mentionnées ci-dessus doivent avoir le plus petit diamètre intérieur pour garantir le débit d’eau minimum indiqué dans la fiche technique. La pression maximale que peuvent supporter les moteurs couple HIWIN est de 10 bar. 4.1.3 Configuration du canal de refroidissement de l’eau Montage horizontal Peu importe que la sortie du câble du moteur soit orientée vers le haut ou vers le bas, la sortie du liquide de refroidissement doit être au-dessus et l’entrée du liquide de refroidissement doit être en dessous. (Défini par la direction de la gravité.) De plus, l’entrée et la sortie du liquide de refroidissement doivent être alignées avec la sortie du câble du moteur (se référer au dessin approuvé par HIWIN pour la position de la sortie du câble du moteur). Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 35 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Fig. 4.3 : Position de l’entrée/sortie du liquide de refroidissement en cas de montage horizontal Montage vertical Les clients peuvent décider de la direction de l’entrée/de la sortie du liquide de refroidissement. L’entrée et la sortie du liquide de refroidissement doivent être alignées avec la sortie du câble du moteur (se référer au dessin approuvé par HIWIN pour la position de la sortie du câble du moteur). Fig. 4.4 : Position de l’entrée/sortie du liquide de refroidissement en cas de montage vertical 4.1.4 Caractéristiques du joint torique Les caractéristiques du joint torique de chaque série sont indiquées dans le Tableau 4.5 suivant. Tableau 4.5 : Caractéristiques du joint torique Épaisseur du joint torique (mm) Diamètre intérieur du joint torique (mm) Type Matériau Dureté Shore A TMRW1⎕/⎕M-2-1⎕ VITON 70° 2,62 152,07 TMRW2⎕/⎕M-2-2⎕ VITON 70° 2,62 190,17 TMRW4⎕/⎕M-2-4⎕ VITON 70° 2,62 221,92 TMRW7⎕/⎕M-2-7⎕ VITON 70° 2,5 296 TMRWA⎕/⎕M-2-A⎕ VITON 70° 4 370 TMRWD⎕/⎕M-2-D⎕ VITON 70° 4 465 TMRWG⎕/⎕M-2-G⎕ VITON 70° 4 550 La qualité des joints toriques expédiés par HIWIN est définie conformément aux normes ISO 3601 (série G et grade N). Les différentes marques d’élastomères Fluor ont des noms de produits différents, également connus sous le nom de FKM et FPM. Il s’agit de Viton® avec DuPont™ des États-Unis, de Dyneon™ avec 3M des ÉtatsUnis et de DAI-EL avec Daikin® du Japon. Si les clients doivent remplacer eux-mêmes les joints toriques, ils peuvent non seulement les acheter directement auprès de HIWIN, mais aussi contacter les fournisseurs locaux pour obtenir des matériaux équivalents au Viton. Notez que la dureté doit être supérieure à 70° de la dureté Shore A. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 36 de 84 Instructions de montage 4.1.5 Conception de l’interface moteur Dimensions du dispositif de fixation Les dimensions du dispositif de fixation pour chaque série sont indiquées ci-dessous. (Le réglage par défaut pour l’expédition de TM-2/IM-2 est d’expédier le stator et le rotor séparément. Veuillez contacter HIWIN, si l’expédition avec un moteur complètement assemblé est requise) Fig. 4.5 : Schéma du dispositif de fixation Série TMRW1 Série TMRW2 Série TMRW4 Série TMRW7 Série TMRWA Série TMRWD Série TMRWG Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 37 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Tableau 4.6 : Dimensions du dispositif de fixation Type de moteur Longueur maximale du dispositif de fixation : L (mm) Épaisseur du dispositif de fixation : t (mm) TMRW1⎕ 72 12 TMRW2⎕ 151 10 TMRW4⎕ 76 10 TMRW7⎕ 166 12 TMRWA⎕ 205 15 TMRWD⎕ 274 12 TMRWG⎕ 312 12 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 38 de 84 Instructions de montage 4.2 Conception de l’interface moteur Conception de l’interface du rotor Pour éviter que l’interférence magnétique n’affecte les performances du moteur, il doit y avoir un certain espace entre l’arbre du client et l’aimant du rotor. Les dimensions recommandées pour le diamètre extérieur (∅D), le diamètre intérieur (∅d) et la spécification de planéité de la surface de montage du rotor (planéité A) sont indiquées dans Tableau 4.7et Tableau 4.8. Fig. 4.6 : Interface de montage du rotor (TMRW/TM-2) Tableau 4.7 : Suggestion d’interface de montage (TMRW/TM-2) Type Planéité B (mm) 84,5 ∅𝐝𝐝 (𝐦𝐦𝐦𝐦) Planéité A (mm) TMRW1⎕/TM-2-1⎕ ∅𝐃𝐃 (𝐦𝐦𝐦𝐦) 76,5 0,05 0,05 TMRW2⎕/TM-2-2⎕ 118,0 110/108,4 0,05 0,05 TMRW4⎕/TM-2-4⎕ 168,0 158,5 0,10 0,10 TMRW7⎕/TM-2-7⎕ 233,0 222,5/218,8 0,10 0,10 TMRWA⎕/TM-2-A⎕ 298,0 284,5 0,10 0,10 TMRWD⎕/TM-2-D⎕ 383,0 370,0 0,15 0,15 TMRWG⎕/TM-2-G⎕ 458,0 447,0 0,15 0,15 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 39 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Fig. 4.7 : Interface de montage du rotor (IM-2) Tableau 4.8 : Suggestion d’interface de montage (IM-2) Type ∅D(mm) Type A Type B Type C IM-2-2⎕ 61,5 86 IM-2-4⎕ 140,0 IM-2-7⎕ Planéité A (mm) Planéité B (mm) 118 0,05 0,05 N/A 168 0,10 0,10 164,5 190 228 0,10 0,10 IM-2-A⎕ 236,5 264 298 0,10 0,10 IM-2-G⎕ N/A 420 458 0,15 0,15 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 40 de 84 Instructions de montage 4.3 Conception de l’interface moteur Conception de l’interface du stator La tolérance recommandée pour le diamètre intérieur du boîtier et les trous de montage du stator est H7 ou H8, et la spécification de planéité recommandée pour le niveau de montage du stator (planéité B) est indiquée dans Tableau 4.7. Il est conseillé de chanfreiner, d’ébavurer et d’arrondir le boîtier (la dimension recommandée est indiquée dans Fig. 4.9) pour éviter de rayer le joint torique et de provoquer des fuites d’eau. Fig. 4.8 : Interface de montage du stator Fig. 4.9 : Interface de montage du boîtier Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 41 de 84 Instructions de montage 4.4 Conception de l’interface moteur Entrefer et concentricité du montage L’entrefer, existant entre le stator et le rotor, empêche le moteur d’être endommagé pendant la rotation. Tant que vous respectez la valeur standard de l’entrefer et l’exigence de concentricité du montage établie dans Fig. 4.10 et Tableau 4.9 à Tableau 4.11, le moteur ne sera pas perturbé pendant la rotation. Fig. 4.10 : Diagramme de l’entrefer et de la concentricité du montage Tableau 4.9 : Dimension de l’entrefer et de la concentricité du montage de la série TMRW Type de moteur Entrefer : δ (mm) Concentricité du montage : C (mm) TMRW1⎕ 0,5 0,2 TMRW2⎕ 0,5 0,2 TMRW4⎕ 0,5 0,2 TMRW7⎕ 0,5 0,2 TMRWA⎕ 0,6 0,3 TMRWD⎕ 0,6 0,3 TMRWG⎕ 0,6 0,5 Tableau 4.10 : Dimension de l’entrefer et de la concentricité du montage de la série TM-2 Type de moteur Entrefer : δ (mm) Concentricité du montage : C (mm) TM-2-1⎕ 0,25 0,1 TM-2-2⎕ 0,25 0,1 TM-2-4⎕ 0,35 0,1 TM-2-7⎕ 0,45 0,1 TM-2-A⎕ 0,60 0,2 TM-2-D⎕ 0,75 0,3 TM-2-G⎕ 0,75 0,3 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 42 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Tableau 4.11 : Dimension de l’entrefer et de la concentricité de l’assemblage de la série IM-2 Type de moteur Entrefer : δ (mm) Concentricité du montage : C (mm) IM-2-2⎕ 0,55 0,1 IM-2-4⎕ 0,45 0,1 IM-2-7⎕ 0,70 0,1 IM-2-A⎕ 0,65 0,2 IM-2-G⎕ 0,75 0,3 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 43 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur 4.5 Force entre le stator et le rotor 4.5.1 Force radiale Lorsque la concentricité du stator et du rotor est décalée, une force radiale est générée entre le stator et le rotor. (Comme Fig. 4.11) La valeur de la force radiale pour chaque série est indiquée dans Tableau 4.12. Fig. 4.11 : Concentricité du stator et du rotor décalée Tableau 4.12 : Valeur de la force radiale Type TMRW1A Force radiale : 𝐟𝐟 Type (𝐍𝐍/𝐦𝐦𝐦𝐦) 2,184 TM-2-1A TMRW2A 2,590 TMRW4A Force radiale : 𝐟𝐟 Type (𝐍𝐍/𝐦𝐦𝐦𝐦) Force radiale : 𝐟𝐟 (𝐍𝐍/𝐦𝐦𝐦𝐦) 2,639 IM-2-2A 6,684 TM-2-2A 2,924 IM-2-4A 3,783 2,946 TM-2-4A 4,285 IM-2-7A 9,700 TMRW7A 2,899 TM-2-7A 4,256 IM-2-AA 16,390 TMRWAA 3,574 TM-2-AA 5,809 IM-2-GA 20,648 TMRWDA 4,350 TM-2-DA 7,259 - - TMRWGA 5,158 TM-2-GA 7,582 - - La force radiale varie en fonction de la longueur du noyau de fer. Force = force radiale f × L 100 L représente la longueur du noyau de fer. La longueur du noyau de fer pour chaque série est donnée ci-dessous. Tableau 4.13 : Longueur du noyau de fer Type L (mm) TMRW⎕3/⎕M-2-⎕3 30 TMRW⎕5/⎕M-2-⎕5 50 TMRW⎕7/⎕M-2-⎕7 70 TMRW⎕A/⎕M-2-⎕A 100 TMRW⎕F/⎕M-2-⎕F 150 TMRW⎕J/⎕M-2-⎕J 190 TMRW⎕K/⎕M-2-⎕K 200 TMRW⎕L/⎕M-2-⎕L 210 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 44 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Exemple Force radiale du TMRW7F : Force = TMRW7F ′ s f × 4.5.2 Force axiale 150 150 N = 2899 × = 4348,5 100 100 mm Lorsque le rotor se déplace vers le stator, une force axiale est générée entre le stator et le rotor. (Comme Fig. 4.12) La valeur maximale de la force axiale pour chaque série est indiquée dans Tableau 4.14. Le « X » dans Fig. 4.12 indique la direction du déplacement. Fig. 4.12 : Décalage axial du stator et du rotor Tableau 4.14 : Valeur maximale de la force axiale Type TMRW1⎕ Force axiale : 𝐟𝐟 (𝐍𝐍/𝐦𝐦𝐦𝐦) Type 118 TM-2-1⎕ TMRW2⎕ 176 TMRW4⎕ Force axiale : 𝐟𝐟 (𝐍𝐍/𝐦𝐦𝐦𝐦) Type Force axiale : 𝐟𝐟 (𝐍𝐍/𝐦𝐦𝐦𝐦) 131 IM-2-2⎕ TM-2-2⎕ 212 IM-2-4⎕ 216 300 TM-2-4⎕ 232 IM-2-7⎕ 268 TMRW7⎕ 375 TM-2-7⎕ 364 IM-2-A⎕ 384 TMRWA⎕ 528 TM-2-A⎕ 382 IM-2-G⎕ 480 TMRWD⎕ 944 TM-2-D⎕ 657 - - TMRWG⎕ 1335 TM-2-G⎕ 701 - - Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA 185 Page 45 de 84 Instructions de montage 4.6 Conception de l’interface moteur Couple des vis Des vis d’une classe de résistance de 12,9 sont recommandées pour les vis fixes du stator et du rotor. Les spécifications des trous filetés, la quantité de trous filetés et le couple des vis pour chaque série sont indiqués dans Tableau 4.15, Tableau 4.16. Tableau 4.15 : Couple des vis TMRW/TM-2 Spécification des trous Quantité de trous filetés filetés Série TMRW Série TM-2 TMRW13(L) TM-2-13 TM-2-15 TM-2-17 TM-2-23 TM-2-25 TM-2-27 M5 × 0,8 P × 10 DP 8 80 7,85 TM-2-1A TM-2-1F TM-2-2A TM-2-2F M5 × 0,8 P × 10 DP 16 80 7,85 TM-2-43 TM-2-45 TM-2-47 TM-2-73 TM-2-75 TM-2-77 M5 × 0,8 P × 10 DP 12 80 7,85 TM-2-4A TM-2-4F TM-2-7A TM-2-7F M5 × 0,8 P × 10 DP 24 80 7,85 TM-2-A3 TM-2-A5 TM-2-A7 M6 × 1 P × 12 DP 12 120 11,77 TM-2-AA TM-2-AF M6 × 1 P × 12 DP 24 120 11,77 TM-2-D3 TM-2-D5 TM-2-D7 M8 × 1,25 P × 12 DP 12 250 24,52 TM-2-DA TM-2-DF M8 × 1,25 P × 12 DP 24 250 24,52 TM-2-G3 TM-2-G5 TM-2-G7 M8 × 1,25 P × 12 DP 12 250 24,52 TM-2-GA TM-2-GF M8 × 1,25 P × 12 DP 24 250 24,52 TMRW15(L) TMRW17(L) TMRW23(L) TMRW25(L) TMRW27(L) TMRW1A(L) TMRW1F(L) TMRW2A(L) TMRW2F(L) TMRW43(L) TMRW45(L) TMRW73(L) TMRW75(L) TMRW77(L) TMRW47(L) TMRW4A(L) TMRW4F(L) TMRW7A(L) TMRW7F(L) TMRWA3(L) TMRWA5(L) TMRWA7(L) TMRWAA(L) TMRWAF(L) TMRWD3(L) TMRWD5(L) TMRWD7(L) TMRWDA(L) TMRWDF(L) TMRWG3(L) TMRWG5(L) TMRWG7(L) TMRWGA(L) TMRWGF(L) Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Couple des vis (kgf cm) Couple des vis (Nm) Page 46 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Tableau 4.16 : Couple des vis IM-2 Série IM-2 Pièce Spécification des trous Quantité de trous filetés filetés IM-2-23 Stator M5 × 0,8 P × 10 DP 8 80 7,85 IM-2-25 IM-2-27 Rotor M6 × 1,0 P × 12 DP 6 120 11,77 IM-2-2A Stator M5 × 0,8 P × 10 DP 16 80 7,85 Rotor M6 × 1,0 P × 12 DP 12 120 11,77 IM-2-43 Stator M5 × 0,8 P × 10 DP 12 80 7,85 IM-2-45 IM-2-47 Rotor M6 × 1,0 P × 12 DP 12 120 11,77 Stator M5 × 0,8 P × 10 DP 24 80 7,85 Rotor M6 × 1,0 P × 12 DP 12 120 11,77 Stator M5 × 0,8 P × 10 DP 24 80 7,85 Rotor M6 × 1,0 P × 12 DP 24 120 11,77 Stator/Rotor M6 × 1 P × 12 DP 12 120 11,77 Stator/Rotor M6 × 1 P × 12 DP 24 120 11,77 Stator/Rotor M8 × 1,25 P × 12 DP 12 250 24,52 Stator/Rotor M8 × 1,25 P × 12 DP 24 250 24,52 IM-2-2F Couple des vis (kgf cm) Couple des vis (Nm) IM-2-73 IM-2-75 IM-2-77 IM-2-4A IM-2-4F IM-2-7A IM-2-7F IM-2-A3 IM-2-A5 IM-2-A7 IM-2-AA IM-2-AF IM-2-G5 IM-2-G7 IM-2-GA IM-2-GF Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 47 de 84 Instructions de montage 4.7 Conception de l’interface moteur Sens de rotation Si le câble du moteur est connecté conformément à Tableau 4.18. Le rotor tourne dans le sens des aiguilles d’une montre (vue du côté du rotor sans sortie de câble, Fig. 4.13). Fig. 4.13 : Illustration du sens de rotation du rotor Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 48 de 84 Instructions de montage 4.8 Conception de l’interface moteur Câble du moteur La longueur standard du câble d’alimentation et du câble du capteur de température est de 2000 mm ± 50 mm (comme indiqué dans Fig. 4.14), et le connecteur métallique n’est pas inclus. Les clients peuvent choisir des câbles avec d’autres longueurs, avec une unité d’incrément de 500 mm, jusqu’à 10 000 mm (pour le cas d’une longueur totale incluant le câble d’extension de plus de 10 mètres, veuillez vous référer à la section 3.4). Fig. 4.14 : Spécifications du câble 4.8.1 Spécifications du câble d’alimentation Le Chainflex® (CF27), Chainflex® (CF270), Chainflex® (CF310) d’IGU et Olflex® Servo FD 796CP de LAPP ®, avec certificats UL et CE, sont utilisés pour le câble d’alimentation. Le diamètre de fil est déterminé par la valeur du courant permanent dans des conditions de refroidissement par eau. La relation entre le diamètre de fil et le type de moteur est indiquée dans Tableau 4.17. Note : Le câble d’alimentation contient un filet d’isolation. Le filet d’isolation doit être mis à la terre Tableau 4.17 : Relation entre le diamètre de fil et le type de moteur Surface de la section transversale (mm²) Type 1,5 TMRW13(L) TMRW15(L) TMRW17(L) TMRW1A(L) TMRW1F TMRW23(L) TMRW25(L) TMRW27(L) TMRW2A(L) TMRW2F TMRW43 TMRW45 TMRW47 TM-2-13-LA TM-2-15-LA TM-2-17-LA TM-2-1A-LA TM-2-1F-LA TM-2-23-PA TM-2-25-PA TM-2-27-PA TM-2-2A-PA TM-2-2F-PA TM-2-43-LA TM-2-45-LA TM-2-47-LA TM-2-73-LB IM-2-23-PA IM-2-25-PA IM-2-27-PA IM-2-43-LA IM-2-45-LA TMRW43L TMRW45L TMRW47L TMRW4A TMRW4F TMRW73 TMRW75 TMRW77 TMRW7A TMRW7F TMRWA3 TMRWA5 TM-2-13-SA TM-2-15-SA TM-2-17-SA TM-2-1A-SA TM-2-1F-SA TM-2-23-PB TM-2-25-PB TM-2-27-PB TM-2-2A-PB TM-2-2F-PB TM-2-4F-PA TM-2-73-PB TM-2-75-PB TM-2-77-PB TM-2-7A-PB TM-2-7F-PB TM-2-A3-PB TM-2-A5-PB IM-2-23-PB IM-2-25-PB IM-2-27-PB IM-2-2A-PB IM-2-2F-PB IM-2-73-SA IM-2-A3-PB TMRW1FL TMRW2FL TMRW4AL TMRW4FL TMRW73L TMRW75L TMRW77L TMRW7AL TMRW7FL TMRWA3L TMRWA5L TMRWA7 TMRWAA TMRWD3 TMRWD5 TMRWD7 TMRWDA TMRWG3 TMRWG5 TMRWG7 2,5 4,0 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 49 de 84 Instructions de montage Surface de la section transversale (mm²) Conception de l’interface moteur Type TM-2-43-SA TM-2-45-SA TM-2-47-SA TM-2-4A-SA TM-2-75-SB TM-2-77-SB TM-2-7A-SB TM-2-7F-SB TM-2-A3-PC TM-2-A5-PC TM-2-A7-PC TM-2-AA-PC TM-2-AF-PC TM-2-G5-SB TM-2-G7-SB TM-2-GA-SB IM-2-43-SA IM-2-45-SA IM-2-47-SA IM-2-4A-SA IM-2-4F-SA IM-2-73-SB IM-2-75-SB IM-2-77-SB IM-2-7A-SB IM-2-A3-PC IM-2-A5-PC IM-2-A7-PC IM-2-AA-PC IM-2-G5-SB IM-2-G7-SB IM-2-GA-SB TMRWA7L TMRWAAL TMRWAF TM-2-4A-PB TM-2-4F-PB TM-2-D3-SB TM-2-D5-SB TM-2-D7-SB TM-2-DA-SB TM-2-DF-SB IM-2-2A-PD IM-2-2F-PD IM-2-47-SB IM-2-4A-SB IM-2-4F-SB TMRWAFL TMRWD3L TMRWD5L TMRWD7L TMRWDAL TMRWDF TMRWG3L TMRWG5L TMRWG7L TMRWGA TMRWGF TM-2-A7-PF TM-2-AA-PF TM-2-AF-PF TM-2-G5-SD TM-2-G7-SD TM-2-GA-SD TM-2-GF-SD IM-2-75-SD IM-2-77-SD IM-2-7A-SD IM-2-7F-SD IM-2-A5-PF IM-2-A7-PF IM-2-AA-PF IM-2-AF-PF IM-2-G5-SD IM-2-G7-SD IM-2-GA-SD IM-2-GF-SD 16,0 TM-2-D3-SD TM-2-D5-SD TM-2-D7-SD TM-2-DA-SD TM-2-DF-SD 25,0 TMRWDFL TMRWGAL TMRWGFL TM-2-GF-SH IM-2-AF-SF IM-2-GF-SH IM-2-7F-WD 6,0 10,0 La relation entre la couleur du câble d’alimentation et le signal est indiquée dans Tableau 4.18. Tableau 4.18 : Relation entre la couleur du câble d’alimentation et le signal Couleur et numéro Signal Noir, no L1/U U Noir, no L2/V V Noir, no L3/W W Jaune avec vert Mise à la terre 4.8.2 Diagramme Spécification du câble du capteur de température Le Chainflex® (CF240) d’IGUS® est utilisé pour le câble du capteur de température. Il existe trois capteurs de température dans la spécification standard (type B), un jeu de PTC100, un jeu de PTC120 (130), et un Pt1000. Le Pt1000 contient un dispositif de protection ESD, installé sur chaque enroulement de phase. Les capteurs de température utilisés dans chaque type sont indiqués dans Tableau 4.19. La section du câble du capteur de température est de 0,25 mm², et l’affectation des broches du câble du capteur de température pour chaque type est indiquée de Fig. 4.15 à Fig. 4.17. Note : Le câble du capteur de température contient un filet d’isolation. Le réseau d’isolation doit être mis à la terre. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 50 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Tableau 4.19 : Capteurs de température utilisés dans chaque type Type Capteur de température Remarques Type A PTC120(130) + Pt1000 - Type B PTC100 + PTC120(130) + Pt1000 Standard Type C PTC120(130) + 3x Pt1000 - Fig. 4.15 : Type A Fig. 4.16 : Type B Fig. 4.17 : Type C Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 51 de 84 Instructions de montage 4.8.3 Conception de l’interface moteur Rayon de courbure du câble Le rayon de courbure minimum du câble d’alimentation et du câble du capteur de température pour le moteur couple est indiqué dans Tableau 4.20. Tableau 4.20 : Rayon de courbure du câble Fonctionnalité Diagramme Câble d’alimentation Olflex® servo FD Rayon de courbure min. de l’installation fixe R= 4 × D Rayon de courbure min. de l’installation mobile R= 7,5 × D Moteur couple Câble du capteur de température Chainflex® CF27 Chainflex® Chainflex® CF270 R= 4 × D R= 5 × D R= 5 × D R= 7,5 × D R= 10 × D R= 10 × D TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 52 de 84 Instructions de montage 4.9 Conception de l’interface moteur Réglage du fonctionnement en parallèle Le moteur couple peut effectuer des opérations parallèles sur le même axe. Suivez Tableau 4.21 pour connecter correctement les câbles d’alimentation. Les détails du câblage pour les modèles 1 et 2 sont présentés dans Fig. 4.19 et Fig. 4.24. Tableau 4.21 : Connexion des câbles d’alimentation pour un fonctionnement en parallèle Conception 1 TMRW Entraînement Maître Esclave Maître Esclave Maître Esclave U U U U U U V 1 A 2 D W W W W W W W 7 G V V V V V V U U U U U U U W W W W W W W U V V V V V V V U U U U U U U W W W W W W V V V V V V V W Série TMRW4 ⎕Série M-2 Série Conception 2 Faites attention aux points suivants lorsque vous entraînez plusieurs moteurs en parallèle. 1 Pour entraîner les moteurs en parallèle, contactez le département d’ingénierie HIWIN. 2 Les moteurs effectuant le fonctionnement en parallèle doivent être du même type. 3 La séquence de phase de la force contre-électromotrice pour les moteurs fonctionnant en parallèle doit être la même. 4 La marque de la position de départ sur le rotor doit être alignée avec la position de sortie du câble du moteur (la plage d’erreur de position est de ±0,5°), comme le montre Fig. 4.18. Si les moteurs fonctionnent à la charge nominale mais que la marque de la position de repos n’est pas alignée avec la position de sortie, l’un des moteurs en fonctionnement parallèle peut surcharger et surchauffer. 5 Le câble d’alimentation et le câble du capteur de température contiennent un filet d’isolation. Le réseau d’isolation doit être mis à la terre. 6 Veuillez contacter le département d’ingénierie HIWIN pour connaître les paramètres de la conception parallèle. Fig. 4.18 : Position relative de la marque de position de départ et de la position de sortie pendant le fonctionnement en parallèle Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 53 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Fig. 4.19 : Type A (conception 1) Fig. 4.20 : Type A (conception 2) Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 54 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Fig. 4.21 : Type B (conception 1) Fig. 4.22 : Type B (conception 2) Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 55 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Fig. 4.23 : Type C (conception 1) Fig. 4.24 : Type C (conception 2) Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 56 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur 4.10 Capteur de température Le Pt1000 est un capteur de température à résistance de platine (RTD), qui se caractérise par une valeur de résistance de 1000Ω à 0 °C. La température correspondante peut être convertie en mesurant la valeur de la résistance de sortie. La relation entre la résistance et la température est illustrée dans Fig. 4.25. La relation standard entre la résistance et la température est la suivante : Plage de température : -200 °C ~ 0 °C R θ = R 0 [1 + Aθ + Bθ2 + C(θ − 100)θ3 ] Dans la plage de température : 0 °C ~ 850 °C R θ = R 0 (1 + Aθ + Bθ2 ) R 0 = 1000 [Ω] C = -4,1830 × 10-12 [°C -4] A = 3,9083 × 10-3 [°C -1] θ = température [°C] B = -5,7750 × 10-7 [°C -2] Fig. 4.25 : Relation entre la résistance et la température (Pt1000) Les PTC100 et PTC120 (130) sont des thermistances. Leur résistance de sortie varie en fonction de la température de la bobine. La résistance de la PTC100 augmente drastiquement lorsque TREF=100 °C, tandis que la résistance de la PTC120 (130) augmente drastiquement lorsque TREF=120 (130) °C. Leurs caractéristiques sont présentées dans Tableau 4.22 et Fig. 4.26. Tableau 4.22 : Caractéristiques des PTC Caractéristiques Résistance Résistances de série 3 20 °C < T < TREF - 20K 20 Ω ~ 250 Ω 60 Ω ~ 750 Ω ≧ 1330 Ω ≧ 3990 Ω T = TREF - 5K T = TREF + 5K T = TREF + 15K Moteur couple ≦ 550 Ω ≧ 4000 Ω TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA ≦ 1650 Ω ≧ 12 000 Ω Page 57 de 84 Instructions de montage Conception de l’interface moteur Fig. 4.26 : Relation entre la température et la résistance PTC 4.10.1 Surveillance de la température et protection du moteur Pour protéger les enroulements du moteur contre les dommages thermiques, chaque moteur est équipé d’un triple capteur à coefficient de température positif (PTC), de type SNM120/130 (conformément à la norme DIN 44082-M180). Comme le degré d’échauffement des différentes phases du moteur peut être très différent, un capteur PTC est monté dans chaque enroulement de phase (U, V et W). Chaque élément PTC a une caractéristique de « quasi-commutation », c’est-à-dire que la résistance augmente soudainement à proximité de la température nominale (seuil de commutation, Fig. 4.26). Grâce à sa faible capacité calorifique et à son bon contact thermique avec l’enroulement du moteur, le PTC réagit très rapidement à une augmentation de la température et, associé à des mécanismes de protection supplémentaires du côté de la commande, il assure une protection fiable du moteur contre les surcharges. Les éléments PTC situés dans chaque enroulement de phase des moteurs HIWIN sont câblés en série ; ils sont reliés par deux fils. Le TMRW/TM-2/IM-2 est équipé d’un circuit de température supplémentaire à coefficient de température positif (PTC), de type SNM100, pour une utilisation redondante ou pour distinguer les températures d’avertissement et de danger. Note : La protection du moteur par la seule surveillance de la température à l’aide d’éléments PTC peut être insuffisante. C’est le cas, par exemple, si le moteur est utilisé avec des courants supérieurs au courant permanent. HIWIN conseille l’utilisation d’un algorithme de protection supplémentaire du côté de la commande. Le calcul de la durée maximale de fonctionnement avec des courants supérieurs au courant permanent se trouve dans le chapitre 3.3 Constante de temps thermique. 4.10.2 Connexion à l’amplificateur d’entraînement Les circuits de surveillance de la température peuvent normalement être connectés directement à la commande du variateur. Pour satisfaire aux exigences de séparation de protection conformément à la norme EN 61800-5-1, les capteurs doivent être raccordés aux modules de découplage fournis par les fabricants de variateurs. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 58 de 84 Instructions de montage 5 Dispositif de protection thermique Dispositif de protection thermique Référez-vous au manuel d’utilisation MT99UE01 pour les spécifications, le câblage et la description du THPD (dispositif de protection thermique). Fig. 5.1 : Dispositif de protection thermique 5.1 Caractéristiques Le THPD doit être utilisé avec le moteur couple HIWIN. Il convertit les trois entrées du capteur de température du moteur en une sortie analogique et deux sorties numériques et les envoie au contrôleur. La surveillance de la température en temps réel est réalisée par le retard de la compensation logicielle. Même dans des conditions de fonctionnement sévères, il est possible d’éviter la surchauffe du moteur. Le contrôleur peut obtenir les informations complètes sur la température du moteur par les méthodes suivantes. – Sortie de température analogique : Pt1000 – Sortie d’avertissement numérique : Alarme – Sortie d’erreur numérique : Erreur Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 59 de 84 Instructions de montage 5.2 Dispositif de protection thermique Câblage du module de température Si le capteur de température du moteur est un Pt1000, il doit être utilisé avec le THPD-1000-120. Le schéma de la structure du câblage est présenté ci-dessous. Fig. 5.2 : Schéma de câblage Pt1000 Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 60 de 84 Instructions de montage 6 Installation du moteur Installation du moteur Danger ! Danger de tension électrique ! Avant et pendant les travaux de montage, de démontage et de réparation, des courants dangereux peuvent circuler. Les travaux ne peuvent être effectués que par un électricien qualifié et avec une alimentation électrique déconnectée ! Avant d’effectuer des travaux sur le système moteur couple, débranchez l’alimentation électrique et protégez-la contre toute remise sous tension ! Danger ! Danger lié aux champs magnétiques puissants ! Les champs magnétiques puissants qui entourent les systèmes de moteurs couple constituent un risque pour la santé des personnes portant des implants (par exemple, des stimulateurs cardiaques) qui sont affectés par les champs magnétiques. Les personnes ayant des implants affectés par les champs magnétiques doivent maintenir une distance de sécurité d’au moins 300 mm avec les systèmes de moteurs couple. Danger ! Risque d’écrasement dû à de fortes forces d’attraction ! Assemblez les rotors et les stators avec soin ! Ne placez pas les doigts ou des objets entre les rotors et les stators ! Le rotor et les objets magnétisables peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! Deux rotors peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! La force magnétique du rotor agissant sur l’objet peut atteindre plusieurs kN, ce qui peut entraîner le pincement d’une certaine partie du corps. Ne sous-estimez pas la force d’attraction et opérez avec précaution. Portez des gants de sécurité si nécessaire. La coopération d’au moins deux personnes est nécessaire pendant l’opération. Si les étapes de montage n’ont pas encore atteint l’installation du rotor, veuillez d’abord placer le rotor dans un endroit sûr et approprié. Ne prenez jamais plusieurs rotors à la fois. Ne placez jamais deux rotors directement ensemble sans aucune protection. N’approchez pas de matériaux magnétisables du rotor ! Si l’outil doit être magnétisé, veuillez le tenir fermement à deux mains et approcher lentement le rotor ! Il est recommandé d’installer le rotor immédiatement après le déballage ! Lors de l’installation du stator et du rotor, un dispositif auxiliaire d’installation est nécessaire pour assembler le stator et le rotor individuellement. Veuillez suivre la méthode correcte. Gardez à tout moment les outils suivants à portée de main pour libérer les parties du corps (mains, doigts, pieds, etc.) serrées par la force magnétique. – Marteau en matériau solide non magnétisé (environ 3 kg) – Deux blocs de coin composés de matériaux non magnétisés (angle aigu en forme de coin 10°~15°, hauteur minimale 50 mm) Avertissement ! Danger lié aux charges lourdes ! Soulever des charges lourdes peut nuire à votre santé. Utilisez un treuil de taille appropriée lors du positionnement de charges lourdes de plus de 20 kg ! Respectez les réglementations applicables en matière de santé et de sécurité au travail lors de la manipulation de charges suspendues ! Les moteurs avec dispositif de fixation du stator et du rotor peuvent être suspendus grâce aux trous de suspension. La résistance des composants doit être prise en compte lors de l’accrochage, quelles que soient les circonstances. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 61 de 84 Instructions de montage Installation du moteur Attention ! Risque de dommages physiques aux montres et aux supports de stockage magnétiques. Des forces magnétiques importantes peuvent détruire les montres et les supports de données magnétisables situés à proximité du système de moteur couple ! N’approchez pas de montres ou de supports de données magnétisables (< 300 mm) des systèmes de moteurs couple ! Attention ! Endommagement du système de moteur couple ! Le système de moteur couple peut être endommagé par une charge mécanique. Ne tirez pas directement sur le câble. Pas de charge lourde ou d’objet pointu sur le moteur. Il existe deux façons d’installer le moteur. Installer le stator et le rotor ensemble Ils sont installés avec le dispositif de fixation fourni par le moteur couple, et la position du dispositif de fixation peut être du côté de la sortie ou de l’autre côté. Avant de passer commande, les clients peuvent consulter les commerciaux ou les ingénieurs de HIWIN pour définir la position de l’appareil. HIWIN proposera un dessin à confirmer par les clients. Installer le stator et le rotor séparément Sur la base du mécanisme du client, un outil de guidage est conçu pour installer le stator et le rotor. Les étapes recommandées pour l’installation sont décrites à la page suivante. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 62 de 84 Instructions de montage 6.1 Installation du moteur Installer le stator et le rotor ensemble Diagramme Étape 1 Installez le boîtier, l’arbre et le roulement. 2 Installez le joint torique sur le stator. Note : Le joint torique ne peut pas être tordu. 3 Pour s’assurer que le moteur n’est pas influencé par la traction générée par le dispositif de fixation et les pièces correspondantes pendant le processus de montage, mesurez l’espace de l’arbre (comme indiqué sous A) et la hauteur du stator et du rotor (comme indiqué sous B). 4 Placez l’ensemble stator et rotor (avec le dispositif de fixation) dans le boîtier. La sortie du câble du moteur doit être alignée avec l’entrée et la sortie du liquide de refroidissement. Pour éviter les fuites d’eau, le joint torique ne doit pas être endommagé (voir le chapitre 4 pour la conception du boîtier). Faites attention à la forte aspiration magnétique du rotor. Pour éviter tout danger, tenez-le éloigné des conducteurs magnétiques (par exemple, des objets en fer). Note : Référez-vous au dessin approuvé par HIWIN pour la position de la sortie du câble du moteur. 5 Fixez le rotor sur l’arbre. Pour l’instant, le couple des vis est de 80 % de la spécification (voir la section 4.6 pour le couple des vis). 6 Desserrez toutes les vis du dispositif de fixation d’environ 1/8 de tour. Si l’espace A > B, desserrez d’abord les vis fixes du rotor. Si l’espace A < B, desserrez d’abord les vis fixes du stator. 7 Fixez les vis fixes du rotor selon les spécifications, desserrez complètement les vis du dispositif de fixation, et démontez le dispositif de fixation. 8 Assurez-vous que les vis sont fixées conformément aux spécifications. 9 Installez la plaque inférieure et fixez les vis fixes du stator (référez-vous à la section 4.6 pour le couple des vis). 10 Faites tourner la pièce en rotation. Assurez-vous qu’elle tourne sans à-coups et qu’aucune interférence ne se produit. 11 Installez les autres pièces, telles que le connecteur de l’entrée/sortie du liquide de refroidissement, le palier libre inférieur et le codeur. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 63 de 84 Instructions de montage 6.2 Installation du moteur Installer le stator et le rotor séparément Diagramme Étape 1 Installez l’arbre et le palier. 2 Installez le rotor sur l’arbre (référez-vous à la section 4.6 pour le couple des vis). 3 Installez l’outil de guidage sur l’arbre. 4 Installez le joint torique sur le stator. Note : Le joint torique ne peut pas être tordu. 5 Placez l’ensemble du stator dans le boîtier, et fixez les vis fixes du stator (référez-vous à la section 4.6 pour le couple des vis). La sortie du câble du moteur doit être alignée avec l’entrée et la sortie du liquide de refroidissement. Pour éviter les fuites d’eau, le joint torique ne doit pas être endommagé (voir le chapitre 4 pour la conception du boîtier). Note : Référez-vous au dessin approuvé par HIWIN pour la position de la sortie du câble du moteur. 6 Installez l’outil de guidage inférieur sur l’arbre si nécessaire. 7 Installez le module rotatif sur la partie fixe. Pour éviter le danger causé par une forte aspiration magnétique entre le stator et le rotor, qui peut même faire échouer le montage, l’outil de guidage doit être contacté et combiné avant l’installation. 8 Fixez le palier et démontez l’outil de guidage. 9 Vérifiez l’entrefer et la concentricité du montage en vous référant à la section 4.4. 10 Faites tourner la pièce en rotation. Assurez-vous qu’elle tourne sans à-coups et qu’aucune interférence ne se produit. 11 Installez les autres pièces, telles que le connecteur de l’entrée/sortie du liquide de refroidissement, le palier libre inférieur et le codeur. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 64 de 84 Instructions de montage 7 Maintenance et dépannage Maintenance et dépannage Danger ! Danger de tension électrique ! Avant et pendant les travaux de montage, de démontage et de réparation, des courants dangereux peuvent circuler. Les travaux ne peuvent être effectués que par un électricien qualifié et avec une alimentation électrique déconnectée ! Avant d’effectuer des travaux sur le système moteur couple, débranchez l’alimentation électrique et protégez-la contre toute remise sous tension ! Danger ! Danger lié aux champs magnétiques puissants ! Les champs magnétiques puissants qui entourent les systèmes de moteurs couple constituent un risque pour la santé des personnes portant des implants (par exemple, des stimulateurs cardiaques) qui sont affectés par les champs magnétiques. Les personnes ayant des implants affectés par les champs magnétiques doivent maintenir une distance de sécurité d’au moins 300 mm avec les systèmes de moteurs couple. Danger ! Risque d’écrasement dû à de fortes forces d’attraction ! Assemblez les rotors et les stators avec soin ! Ne placez pas les doigts ou des objets entre les rotors et les stators ! Le rotor et les objets magnétisables peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! Deux rotors peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! La force magnétique du rotor agissant sur l’objet peut atteindre plusieurs kN, ce qui peut entraîner le pincement d’une certaine partie du corps. Ne sous-estimez pas la force d’attraction et opérez avec précaution. Portez des gants de sécurité si nécessaire. La coopération d’au moins deux personnes est nécessaire pendant l’opération. Si les étapes de montage n’ont pas encore atteint l’installation du rotor, veuillez d’abord placer le rotor dans un endroit sûr et approprié. Ne prenez jamais plusieurs rotors à la fois. Ne placez jamais deux rotors directement ensemble sans aucune protection. N’approchez pas de matériaux magnétisables du rotor ! Si l’outil doit être magnétisé, veuillez le tenir fermement à deux mains et approcher lentement le rotor ! Il est recommandé d’installer le rotor immédiatement après le déballage ! Lors de l’installation du stator et du rotor, un dispositif auxiliaire d’installation est nécessaire pour assembler le stator et le rotor individuellement. Veuillez suivre la méthode correcte. Gardez à tout moment les outils suivants à portée de main pour libérer les parties du corps (mains, doigts, pieds, etc.) serrées par la force magnétique. – Marteau en matériau solide non magnétisé (environ 3 kg) – Deux blocs de coin composés de matériaux non magnétisés (angle aigu en forme de coin 10°~15°, hauteur minimale 50 mm) Avertissement ! Danger lié aux charges lourdes ! Soulever des charges lourdes peut nuire à votre santé. Utilisez un treuil de taille appropriée lors du positionnement de charges lourdes de plus de 20 kg ! Respectez les réglementations applicables en matière de santé et de sécurité au travail lors de la manipulation de charges suspendues ! Les moteurs avec dispositif de fixation du stator et du rotor peuvent être suspendus grâce aux trous de suspension. La résistance des composants doit être prise en compte lors de l’accrochage, quelles que soient les circonstances. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 65 de 84 Instructions de montage Maintenance et dépannage Attention ! Risque de dommages physiques aux montres et aux supports de stockage magnétiques. Des forces magnétiques importantes peuvent détruire les montres et les supports de données magnétisables situés à proximité du système de moteur couple ! N’approchez pas de montres ou de supports de données magnétisables (< 300 mm) des systèmes de moteurs couple ! Veuillez lire toutes les instructions de sécurité avant d’effectuer la maintenance du moteur. Avertissement ! L’élimination des obstacles et la maintenance ne peuvent être effectuées que par des techniciens HIWIN ou des revendeurs agréés, et avec un équipement de protection approprié. N’effectuez aucune opération de maintenance lorsque le moteur est en marche. Le contrôleur doit d’abord arrêter le moteur. Veuillez couper l’alimentation et l’interrupteur principal de la machine (veuillez vous référer aux instructions du fabricant de la machine pour le fonctionnement). Après la mise hors tension, il y aura une tension résiduelle dans le système. Veuillez attendre un temps de décharge suffisant avant de débrancher toutes les connexions électriques. Arrêtez le système de refroidissement, relâchez la pression pour évacuer le liquide de refroidissement et retirez la connexion de refroidissement (veuillez vous référer aux instructions de la machine de refroidissement). Démontez les moteurs dans l’ordre. Nettoyez régulièrement les particules métalliques sur le moteur. Contrôlez régulièrement l’entrefer entre le stator et le rotor du moteur pour qu’il reste propre et non endommagé. Le moteur couple HIWIN est un système d’entraînement direct, il n’y aura pas d’usure pendant le fonctionnement, mais malgré tout, un mauvais fonctionnement ou un environnement d’utilisation incorrect réduira la durée de vie du moteur ou même l’endommagera. Il est recommandé d’effectuer des mesures et une maintenance tous les trimestres : 1 Confirmez le débit du système de refroidissement et éliminez les impuretés et les particules. 2 Mesurez et éliminez l’obstruction partielle du système de refroidissement. 3 Le mécanisme de détection ou la connexion électrique ne doivent pas être desserrés. 4 Détectez une éventuelle usure ou un vieillissement du câble. 5 Vérifiez l’entrefer entre le stator et le rotor pour confirmer qu’il n’y a pas de fuite susceptible de provoquer l’invasion de corps étrangers, de poussière ou de particules. 6 Pour tester la résistance d’isolement des trois phases du moteur. Il doit répondre aux exigences de 1000 VDC 60 s > 100 MΩ à 25 °C. Si la résistance d’isolement diminue progressivement à la même température par rapport aux plusieurs mesures précédentes, il se peut que le moteur ait commencé à vieillir, il faut donc y prêter une attention particulière. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 66 de 84 Instructions de montage 7.1 Maintenance et dépannage Dépannage Tableau 7.1 : Dépannage Symptôme Cause Action Il est impossible de faire tourner le moteur Interférence mécanique manuellement sans connecter le Court-circuit triphasé du moteur contrôleur. Supprimez l’interférence. Le moteur ne peut pas tourner du tout. Mauvais câblage du câble Vérifiez le câble connecté au contrôleur. Surcharge de courant Vérifiez s’il y a des objets gênants et retirez-les. Réparez le court-circuit triphasé. Réparez le défaut de serrage des freins. Protection contre la surchauffe Vérifiez le réglage de la surchauffe du contrôleur. Résistance d’isolement anormale Mesurez la résistance d’isolement après refroidissement Mesure du stator triphasé à la terre (U/V/W à PE) : Mauvais sens de rotation Odeur de brûlé Température anormale du boîtier extérieur du moteur Rotation instable (vibration) Difficulté à tourner ou bruit de frottement anormal Mauvais réglage du codeur Vérifiez le réglage du codeur. Mauvais câblage du câble d’alimentation du moteur Remplacez le câble d’alimentation biphasé connecté au contrôleur. Fonctionnement anormal du système de refroidissement Vérifiez le système de refroidissement. Mauvais réglage du contrôleur Vérifiez le réglage du contrôleur. Réglage incorrect des paramètres moteur Vérifiez le réglage des paramètres moteur. La vitesse est trop lente Utilisez la condition de démarrage lorsque la fréquence de commutation < 1 Hz. Fonctionnement anormal du système de refroidissement Vérifiez le système de refroidissement. Mauvais réglage du contrôleur Vérifiez le réglage du contrôleur. Réglage incorrect des paramètres moteur Vérifiez le réglage des paramètres moteur. Fonctionnement anormal du palier Vérifiez l’installation. Défaillance de l’isolation Mauvaise installation du codeur Vérifiez que la valeur de la résistance de la phase/terre est supérieure à 50 MΩ. Mauvais signal du codeur Vérifiez la mise à la terre et la connexion du codeur. Mauvais réglage du contrôleur Vérifiez le réglage du contrôleur. Réglage incorrect des paramètres moteur Vérifiez le réglage des paramètres moteur. Installation anormale du rotor Vérifiez l’installation. Système déséquilibré Vérifiez l’équilibre dynamique Système lâche Fixez-le à nouveau Un corps étranger se trouve dans l’entrefer. Retirez le corps étranger. Le moteur génère une chaleur locale élevée Bulles d’air bloquées dans le circuit de (irrégulière) refroidissement Position incorrecte de l’entrée et de la sortie du circuit de refroidissement Moteur couple 1000 VDC 60 s > 100 MΩ à 25 %°C Si elle n’atteint pas 100 MΩ, veuillez contacter HIWIN. Vérifiez la rigidité de l’installation du codeur. Éliminez les bulles d’air ou augmentez le débit pour éliminer les bulles d’air. Vérifiez que l’entrée/sortie du circuit de refroidissement est conforme au dessin approuvé. TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 67 de 84 Instructions de montage 7.2 Maintenance et dépannage Formulaire de dépannage du moteur couple HIWIN Dans le cas où une panne ou une erreur surviendrait sur le moteur couple, ce formulaire a été conçu pour aider l’utilisateur à fournir à HIWIN les détails les plus essentiels afin que l’unité puisse être dépannée et réparée de manière efficace et effective, évitant tout temps d’arrêt possible et inutile. Veuillez vous assurer que le formulaire est rempli dans son intégralité. Attention ! Ne démontez pas le moteur avant d’avoir effectué toutes les mesures requises possibles avec le moteur monté dans la machine. 7.2.1 Identification du moteur et de la machine Codification (voir étiquette) : __________________________________________________________ Numéro de série du stator (voir étiquette) : ________________________________________________ Numéro de série du rotor (voir étiquette) : _________________________________________________ Désignation de la machine : ___________________________________________________________ Nombre d’axes : ___________________________________________________________________ Moteur en service depuis le (aaaa-mm-jj) : ________________________________________________ Localisation de l’usine (pays, ville) : _____________________________________________________ 7.2.2 Conditions Refroidissement du moteur par liquide : ⎕ Non / ⎕ Oui Type de liquide de refroidissement : ⎕ Eau +___% d’additif, ⎕ Huile ___ J/(kg-K) ___kg/m³, ⎕ Autre ___ Débit à l’entrée du moteur : _____ ( l/min) Fluide utilisé dans le fonctionnement de la machine : ⎕ Non / ⎕ Oui, type : Type de palier : Système de serrage à l’intérieur : ⎕ Non / ⎕ Oui, type : ⎕ Magnétique, ⎕ Hydraulique, ⎕ Autre ____ 7.2.3 Situation de défaillance Description de la défaillance : Quel était le statut lorsque le moteur est tombé en panne ? ⎕ Pendant la phase de mise en service, commentaires :_______________________________________ ⎕ Pendant la phase de fonctionnement normal (par exemple, tournage, fraisage, calage), veuillez préciser : ______________________________________________________________________________ ⎕ Autre fonctionnement :___________________________________________________________ Axe défectueux (pivot, table rotative, brosse, ...) :____________________________________________ Message de défaillance du contrôleur : ⎕ Non / ⎕ Oui, message : ______________________________ ______________________________________________________________________________ ⎕ Arrêt soudain, commentaires :_______________________________________________________ ⎕ Dégradation des performances (vibrations, ondulation, bruit), commentaires :______________________ ______________________________________________________________________________ ⎕ Autre, commentaires :____________________________________________________________ Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 68 de 84 Instructions de montage Maintenance et dépannage La même défaillance s’est-elle produite auparavant ? ⎕ Non / ⎕ Oui, quand exactement (aaaa-mm-jj) :___________, type de défaillance moteur :___________ 7.2.4 Paramètres CN ⎕ Type de CN (commande numérique) : __________________________________________________ ⎕ Autres commentaires :____________________________________________________________ Listez tous les paramètres concernant le moteur, ou envoyez le fichier correspondant à HIWIN (dans le cas où HIWIN a fourni la fiche technique des paramètres du moteur, veuillez envoyer à HIWIN ce fichier de paramètres) ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ A. Type de filtre : ⎕ Filtre harmonique ⎕ Filtre régénérateur ⎕ Filtre CEM ⎕ Autre type _______ ⎕ Non B. Starters et réacteurs : ⎕ Réacteur de ligne ⎕ Starter de commutation ⎕ Autre type _______ ⎕ Non C. Types d’alimentation électrique : _______ D. Types d’amplificateur : _______ E. Starters et réacteurs : ⎕ Réacteur dv/dt ⎕ Starter moteur ⎕ Autre type _______ ⎕ Non F. Type de filtre : ⎕ Filtre dv/dt ⎕ Filtre sinusoïdal ⎕ Autre type _______ ⎕ Non G. Type de relais de court-circuit : _______, ⎕ Non H. THPD utilisé ? ⎕ Non / ⎕ Oui 7.2.5 Dépannage électrique Avant de commencer les mesures ci-dessous, coupez le courant, déconnectez les phases et attendez que le moteur soit refroidi à la température ambiante (25±5 °C) : (Précautions à prendre selon la section 7.1) Vérifiez l’ensemble du câblage. Détectez-vous des interruptions ou une connexion lâche ? ⎕ Non / ⎕ Oui, où exactement :______________________________________________________ Mesurez les résistances entre les phases : RU-V :________, RV-W : ________, RU-W : ________ Mesurez la résistance à la terre : RU-G :________, RV-G : ________, RW-G : ________ Mesurez la résistance des capteurs de température : RPt1000 :1) _____ 2) _____ 3) _____, RPTC100/120/130 : 1) _____ 2) _____ 3) _____ Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 69 de 84 Instructions de montage 7.2.6 Maintenance et dépannage Contrôle visuel Le contrôle visuel ci-dessous concerne un moteur démonté. (Assurez-vous que toutes les mesures sur la machine ont été effectuées avant de démonter le moteur, sinon vous risquez de perturber le lieu de la défaillance) (Précautions à prendre selon la section 7.1). Inspection du stator : Marque anormale sur le stator (à l’intérieur) : ⎕ Non / ⎕ Oui Odeur anormale sur le stator : ⎕ Non / ⎕ Oui Notez les marques visuelles sur les figures suivantes : Cloques (dessinez ○) Point de combustion (dessinez △) Rayure (dessinez ☰) Froissage de la bride (dessin ~) Inspection des câbles et des connexions : Dommage sur les câbles/presse-étoupe/connecteurs de câbles : ⎕ Non / ⎕ Oui Inspection du rotor : Marque anormale sur le rotor (à l’extérieur) : ⎕ Non / ⎕ Oui Notez les marques visuelles sur les figures suivantes : Aimant volant (dessinez ○) Point de combustion (dessinez △) Copeaux de métal (dessinez ╳) Rayure (dessinez ☰) Froissage de la bride (dessin ~) Le moteur est-il huileux ou gras ? ⎕ Non / ⎕ Oui, commentaires : ______________________________ Y a-t-il des particules métalliques sur les aimants ? ⎕ Non / ⎕ Oui, quelque chose comme _____________ 7.2.7 Annexe Veuillez partager toutes les informations avec HIWIN afin de mieux comprendre le problème (photos, enregistrements CN, pièces endommagées). Liste de tous les fichiers et pièces envoyés à HIWIN : ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 70 de 84 Instructions de montage 7.2.8 Maintenance et dépannage Informations de contact Entreprise/Institut/Département : _______________________________________________________ Personne de contact : _______________________________________________________________ E-mail : ________________________________________________________________________ Téléphone : ______________________________________________________________________ Adresse : ________________________________________________________________________ Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 71 de 84 Instructions de montage Tolérances et hypothèses des spécifications du moteur 8 Tolérances et hypothèses des spécifications du moteur 8.1 Tolérances À l’exception des spécifications de taille, il existe une tolérance de ±10 % pour toutes les valeurs mentionnées dans les spécifications du moteur. Les dimensions sans tolérance marquée disposent de tolérances générales, à l’exception de la profondeur effective du filetage et du trou de l’axe de positionnement. Le tableau de tolérance figure dans le dessin approuvé. 8.2 Hypothèse de transfert de chaleur Les hypothèses de toutes les spécifications sont basées sur le refroidissement par eau et le refroidissement naturel par air. Pour d’autres conditions de dissipation de la chaleur, des essais individuels doivent être effectués pour confirmation. Hypothèse de condition de refroidissement par air : température ambiante autour du stator/rotor : 20 °C ; Hypothèse des conditions de refroidissement par eau : température ambiante autour du rotor : 20 °C Température de l’eau à l’entrée : 20 °C Différence de température entre l’eau d’entrée et de sortie : 5 °C Température externe du stator : 22,5 °C en moyenne Les caractéristiques de l’échange thermique du stator sont définies en fonction du nombre de systèmes de refroidissement par eau et de la conception de l’interface de Tableau 4.1 et Tableau 4.4. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 72 de 84 Instructions de montage 9 Déclassement et élimination Déclassement et élimination Danger ! Danger de tension électrique ! Avant et pendant les travaux de montage, de démontage et de réparation, des courants dangereux peuvent circuler. Les travaux ne peuvent être effectués que par un électricien qualifié et avec une alimentation électrique déconnectée ! Avant d’effectuer des travaux sur le système moteur couple, débranchez l’alimentation électrique et protégez-la contre toute remise sous tension ! Danger ! Danger lié aux champs magnétiques puissants ! Les champs magnétiques puissants qui entourent les systèmes de moteurs couple constituent un risque pour la santé des personnes portant des implants (par exemple, des stimulateurs cardiaques) qui sont affectés par les champs magnétiques. Les personnes ayant des implants affectés par les champs magnétiques doivent maintenir une distance de sécurité d’au moins 300 mm avec les systèmes de moteurs couple. Danger ! Risque d’écrasement dû à de fortes forces d’attraction ! Assemblez les rotors et les stators avec soin ! Ne placez pas les doigts ou des objets entre les rotors et les stators ! Le rotor et les objets magnétisables peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! Deux rotors peuvent accidentellement s’attirer et entrer en collision ! La force magnétique du rotor agissant sur l’objet peut atteindre plusieurs kN, ce qui peut entraîner le pincement d’une certaine partie du corps. Ne sous-estimez pas la force d’attraction et opérez avec précaution. Portez des gants de sécurité si nécessaire. La coopération d’au moins deux personnes est nécessaire pendant l’opération. Si les étapes de montage n’ont pas encore atteint l’installation du rotor, veuillez d’abord placer le rotor dans un endroit sûr et approprié. Ne prenez jamais plusieurs rotors à la fois. Ne placez jamais deux rotors directement ensemble sans aucune protection. N’approchez pas de matériaux magnétisables du rotor ! Si l’outil doit être magnétisé, veuillez le tenir fermement à deux mains et approcher lentement le rotor ! Il est recommandé d’installer le rotor immédiatement après le déballage ! Lors de l’installation du stator et du rotor, un dispositif auxiliaire d’installation est nécessaire pour assembler le stator et le rotor individuellement. Veuillez suivre la méthode correcte. Gardez à tout moment les outils suivants à portée de main pour libérer les parties du corps (mains, doigts, pieds, etc.) serrées par la force magnétique. – Marteau en matériau solide non magnétisé (environ 3 kg) – Deux blocs de coin composés de matériaux non magnétisés (angle aigu en forme de coin 10°~15°, hauteur minimale 50 mm) Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 73 de 84 Instructions de montage Déclassement et élimination Avertissement ! Danger lié aux charges lourdes ! Soulever des charges lourdes peut nuire à votre santé. Utilisez un treuil de taille appropriée lors du positionnement de charges lourdes de plus de 20 kg ! Respectez les réglementations applicables en matière de santé et de sécurité au travail lors de la manipulation de charges suspendues ! Les moteurs avec dispositif de fixation du stator et du rotor peuvent être suspendus grâce aux trous de suspension. La résistance des composants doit être prise en compte lors de l’accrochage, quelles que soient les circonstances. Attention ! Risque de dommages physiques aux montres et aux supports de stockage magnétiques. Des forces magnétiques importantes peuvent détruire les montres et les supports de données magnétisables situés à proximité du système de moteur couple ! N’approchez pas de montres ou de supports de données magnétisables (< 300 mm) des systèmes de moteurs couple ! Attention ! Endommagement du système de moteur couple ! Le système de moteur couple peut être endommagé par une charge mécanique. Ne tirez pas directement sur le câble. Pas de charge lourde ou d’objet pointu sur le moteur. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 74 de 84 Instructions de montage 9.1 Déclassement et élimination Déclassement Lorsque vous démontez ou désactivez le moteur, veuillez suivre les instructions ci-dessous : Avertissement ! Risque de blessures et de dommages matériels ! Si vous ne suivez pas les consignes de démontage ou de désactivation du moteur, vous risquez de provoquer des blessures, la mort ou des dommages matériels. Veuillez démonter ou désactiver le moteur en suivant l’ordre ci-dessous : 1 Débranchez l’alimentation du moteur et attendez que l’alimentation CC se décharge complètement. 2 Attendez que le moteur refroidisse (au moins 30 minutes), puis arrêtez tous les systèmes de refroidissement et purgez la pression à 0 bar. 3 Retirez tous les câbles d’alimentation, les câbles de signalisation et les tubes de refroidissement. 4 Si nécessaire, isolez toutes les connexions électriques afin d’éviter tout risque d’électrocution dû à la tension générée par le moteur en rotation pendant le démontage, ou au couple de freinage dû aux courtscircuits. 5 Vidangez tout le liquide de refroidissement interne et éliminez-le correctement. 6 Nettoyez les corps étrangers, les débris et la poussière sur le moteur. 7 Insérez l’entretoise entre les espaces du stator et du rotor. 8 Lorsqu’il existe des plaques de fixation du stator et du rotor ou des gabarits de fixation du stator et du rotor de conception propre, utilisez ces plaques/gabarits pour fixer le stator et le rotor. a) Si la méthode du dispositif de guidage est utilisée, il est nécessaire de confirmer que le dispositif et la configuration correspondants sont installés. 9 Retirez toutes les fixations à l’extrémité de la machine. Si le stator et le rotor sont fixes, ils peuvent être séparés de la machine en même temps ; si la méthode de guidage est utilisée, veuillez retirer le stator et le rotor dans l’ordre inverse pendant le montage. Lors du retrait, faites attention à ne pas endommager le joint torique. 10 Lorsque vous retirez le joint torique, veillez à ne pas l’étirer excessivement. Un étirement de plus de 10 % peut causer des dommages permanents ; il est également interdit de tordre ou d’utiliser des outils tranchants. 11 Utilisez l’emballage d’origine ou un moyen sûr de l’emballer et de le stocker correctement. Note : Si vous remplacez un moteur couple neuf, il est recommandé d’utiliser un nouveau joint torique ; lorsque le joint torique doit être remplacé, veuillez vous référer au chapitre 4.1.4 pour acheter un joint torique approprié ou l’acheter chez HIWIN. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 75 de 84 Instructions de montage 9.2 Déclassement et élimination Élimination Les produits doivent être éliminés selon le processus normal de recyclage, conformément aux lois et règlements. Avertissement ! Blessures et dommages matériels en cas d’élimination non conforme ! Si le moteur couple ou les composants associés (en particulier le rotor avec des aimants puissants) ne sont pas manipulés correctement, cela peut provoquer des blessures corporelles, la mort ou des dommages matériels. Veuillez vous assurer que le moteur couple et les composants liés sont éliminés correctement. Processus d’élimination approprié : Les aimants permanents du montage du rotor doivent être complètement démagnétisés. Les composants à recycler doivent être désassemblés : – Déchets électroniques (par exemple, composants du codeur, modules de contrôle de la température, etc.) – Déchets électriques (par exemple, stator, câbles, etc.) – Ferraille d’alliages métalliques (classée par métal) – Matériau d’isolation Pas de mélange avec des solvants, des produits de nettoyage à froid ou des résidus de peinture 9.2.1 Élimination des rotors Les rotors à aimants permanents doivent être éliminés après un traitement spécifique de démagnétisation afin d’éviter le danger d’une élimination ultérieure. Il est recommandé de les faire éliminer par une entreprise de recyclage professionnelle. Après le démontage du moteur, le rotor doit être placé séparément dans un emballage sûr. Étapes de démagnétisation du rotor : Il doit être placé dans un four non magnétique dédié à la cuisson, et le rotor est placé sur une charge solide et résistante à la chaleur. Pendant tout le processus de démagnétisation, la température du four doit être d’au moins 310 °C (point de Curie) pour une cuisson d’une heure, et les gaz d’échappement générés pendant la cuisson doivent être traités pour éviter la pollution de l’environnement. Note : Après la démagnétisation et le retour à la température normale, le calibre restant doit être proche de 10 Gauss, sinon il est recommandé de poursuivre le processus ci-dessus. 9.2.2 Élimination des emballages Les matériaux d’emballage et les matériaux auxiliaires d’emballage utilisés par HIWIN ne sont pas des matériaux problématiques. À l’exception des matériaux en bois, ils peuvent être recyclés et réutilisés. Les matériaux en bois doivent être brûlés. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 76 de 84 Instructions de montage Termes techniques 10 Termes techniques V Constante de la force contre-électromotrice (ligne à ligne) : K v � rms � rad/s La constante de la force contre-électromotrice, K v , est le rapport entre la tension de la force contreélectromotrice (Vrms ) et la vitesse de rotation du moteur (rad/s) lorsque l’aimant est à 25 °C. Elle est créé lors du déplacement de la bobine dans le champ magnétique des aimants permanents. Courant permanent : Ic /Icw (Arms ) Le courant permanent, Ic , est le courant qui peut être fourni en continu aux bobines du moteur à une température ambiante de 25 °C, et la température finale de la bobine ne peut pas dépasser 120 °C (130 °C pour la série ⎕M-2). Dans ces conditions, le moteur atteint le couple nominal permanent Tc ; en fonction du courant permanent et de la température de la bobine, le moteur répondra à Ic pour le refroidissement par air et à Icw pour le refroidissement par eau Le couple permanent, Tc , est le couple maximum que le moteur est capable de générer en continu à une température ambiante de 25 °C et la température finale de la bobine ne peut pas dépasser 120 °C (130 °C pour la série ⎕M-2). Ce couple permanent correspond au Ic /Icw fourni au moteur ; en fonction du courant permanent et de la température de la bobine, le moteur couple répondra à Tc pour un refroidissement par air et à Tcw pour un refroidissement par eau. Couple permanent : Tc /Tcw (Nm) Inductance (ligne à ligne) : L (mH) L’inductance est définie comme l’inductance mesurée entre les lignes lorsque le moteur fonctionne à la température de la bobine de 25 °C. Résistance à 25 °C (ligne à ligne) : R 25 (Ω) La résistance est définie comme la résistance mesurée entre les lignes lorsque le moteur fonctionne à la température de la bobine de 25 °C. Constante du moteur : K m � Nm √W � La constante du moteur, K m , est définie comme le rapport entre la racine carrée du couple de sortie du moteur et la puissance consommée lorsque les bobines et les aimants sont à 25 °C. Plus la constante du moteur est élevée, plus la perte de puissance est faible lorsque le moteur produit un couple spécifique. Nombre de pôles : 2p 2p représente le nombre de pôles du rotor, où p est le nombre de paires de pôles. Courant maximal : Ip (Arms ) Le courant maximal, Ip , est le courant correspondant au couple de sortie du moteur, et la température du moteur atteinte par le courant ne peut pas démagnétiser l’aimant. En général, le courant maximal peut être accordé à l’alimentation 1 seconde lorsque le moteur fonctionne dans des conditions normales et que la phase du courant d’entrée est équilibrée. Ensuite, le moteur doit se reposer pendant au moins 6 secondes après avoir atteint la température normale pour fournir le courant maximal. (Pour une durée plus précise, veuillez contacter HIWIN). Couple de pointe : Tp (Nm) Le couple de pointe, Tp , est le couple maximal que le moteur produit en moins d’une seconde. Le courant de pointe correspondant au couple ne peut pas démagnétiser l’aimant. Inertie du rotor : J (kgm2 ) L’inertie du rotor, 𝐉𝐉, est la composante rotative qui résiste à tout changement de son état de mouvement, y compris les changements de sa vitesse et de sa direction. Elle est liée à la forme et à la masse. Courant de décrochage :Is /Isw (Arms ) Le courant de décrochage, Is , est la limite supérieure du courant lorsque le moteur est à 25 °C et en condition de décrochage. En fonction de la dissipation de chaleur, le moteur couple correspondra à Is pour un refroidissement par air et Isw pour un refroidissement par eau. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 77 de 84 Instructions de montage Termes techniques Couple de décrochage : Ts /Tsw (Nm) Le couple de décrochage, Ts , est la limite supérieure du couple lorsque le moteur est à 25 °C et en condition de décrochage. En fonction de la dissipation de chaleur, le moteur couple correspondra à Ts pour un refroidissement par air et Tsw pour un refroidissement par eau. Résistance thermique : R th (K/W) La résistance thermique, R th, est définie comme la résistance de la chaleur subie par la bobine du moteur pour se dissiper dans l’environnement (on considère la convection naturelle et le rayonnement pour le refroidissement par air lorsque la température ambiante est de 25 °C, et la force de refroidissement par eau pour le refroidissement par eau lorsque l’eau est à 25 °C). Une résistance thermique plus élevée représente une plus grande différence de température entre la bobine et l’environnement sous la même source de chaleur. Constante de couple : K t (Nm/Arms ) à la température de l’aimant de 25 °C La constante de couple, K t , est le rapport entre le couple de sortie du moteur et le courant efficace. Sauf pour la série TMRW, le couple de sortie et le courant d’entrée présentent une relation linéaire. La relation non linéaire est due à la saturation du noyau de fer. Vitesse maximale La vitesse maximale est définie comme la vitesse maximale fournie sous un couple spécifique (généralement un couple permanent). Il existe trois conditions pour définir la vitesse maximale d’un moteur couple : la vitesse maximale sous couple permanent à refroidissement par air, la vitesse maximale sous couple permanent à refroidissement par eau et la vitesse maximale sous couple de pointe. Vitesse nominale : ωn (tr/min) La vitesse nominale, ωn , est définie comme la vitesse à laquelle le rotor ne sera pas endommagé en raison de la température élevée du rotor (> 80 °C) causée par la perte de fer lorsque le moteur fonctionne en continu sans repos ; si la vitesse dépasse cette vitesse, le cycle de travail doit être réduit ou une conception supplémentaire de dissipation de la chaleur doit être réalisée pour le rotor. Veuillez vous référer à la courbe T-N pour l’explication de la plage de fonctionnement du moteur. Courbe T-N (TM-2) La courbe T-N est définie comme le tableau de comparaison du couple et de la vitesse qui peuvent être produits sous une certaine tension d’entrée du moteur. Compte tenu de l’élévation de température du moteur, la figure peut être divisée en quatre plages de fonctionnement, comme indiqué ci-dessous : Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 78 de 84 Instructions de montage Termes techniques ① : Lorsque le moteur est refroidi à l’air et que le couple est inférieur à Tc , il peut fonctionner en continu en dessous de ωn sans interruption. ①+② : Lorsque le moteur est refroidi à l’eau et que le couple est inférieur à Tcw , il peut fonctionner en continu en dessous de ωn sans interruption. ③ : Lorsque le moteur est refroidi à l’air et que le couple est inférieur à Tc ou lorsqu’il est refroidi à l’eau et que le couple est inférieur à Tcw , la vitesse est supérieure à ωn , le cycle de service doit être réduit ou une conception supplémentaire de la dissipation de la chaleur du rotor doit être prévue pour éviter la surchauffe du rotor. ④ : Lorsque le moteur est refroidi à l’air et que le couple est supérieur à Tc ou lorsqu’il est refroidi à l’eau et que le couple est supérieur à Tcw , le rapport cyclique doit être réduit. Lorsque Tp est atteint, une seule seconde de sortie est autorisée pour éviter la surchauffe du stator. Courbe T-N (IM-2) La courbe T-N est définie comme le tableau de comparaison du couple et de la vitesse qui peuvent être produits sous une certaine tension d’entrée du moteur. Compte tenu de l’élévation de température du moteur, la figure peut être divisée en deux plages de fonctionnement, comme indiqué à la page suivante : ⑤ : Lorsque le moteur est refroidi à l’eau et que le couple est inférieur à Tcw , il peut fonctionner en continu en dessous de la vitesse maximale en cas d’affaiblissement du champ sans interruption. ⑥ : Lorsqu’il est refroidi à l’eau et que le couple est supérieur à Tcw , le cycle de fonctionnement doit être réduit. Lorsque Tp est atteint, une seule seconde de sortie est autorisée pour éviter la surchauffe du stator. Tension d’entrée maximale (VDC) La tension d’entrée maximale est la tension maximale pour le moteur fonctionnant dans un environnement normal. Perte de puissance continue maximale : Pc (W) La perte de puissance continue maximale est l’énergie perdue lorsque le moteur fonctionne en continu sous un courant permanent et que la température de la bobine est de 120 °C (130 °C pour ⎕M-2). Elle se transforme principalement en chaleur. Dans un système de refroidissement par eau, la perte est principalement éliminée par le liquide de refroidissement. Différence de pression maximale : ∆p (bar) La différence de pression maximale est la valeur maximale tolérée par la différence de pression entre l’entrée et la sortie du système de refroidissement par eau pure. Elle correspond à un débit d’eau minimal q. Si l’environnement de fonctionnement est différent, la différence de pression doit être modifiée par calcul (voir la section 3.6). Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 79 de 84 Instructions de montage Termes techniques Débit d’eau minimal : q (l/min) Le débit d’eau minimal est le débit minimal requis pour un refroidissement normal dans un système de refroidissement par eau avec de l’eau pure. Si l’environnement de fonctionnement est différent, le débit d’eau doit être modifié par calcul (voir la section 3.6). Différence de température en cas de perte de puissance maximale : ∆θ (℃) La différence de température en cas de perte de puissance maximale est la différence de température entre l’entrée et la sortie du système de refroidissement par eau pure. En général, elle est définie comme 5 °C. Si l’environnement de fonctionnement est différent, la différence de température en cas de perte de puissance maximale doit être modifiée par calcul (voir la section 3.6). Puissance nominale (kW) La puissance nominale est la puissance nominale continue maximale indiquée sur la plaque signalétique du moteur. Dans la série IM-2, la puissance nominale dans l’opération d’affaiblissement du champ sera plus élevée que le fonctionnement normal, donc la définition de la puissance nominale dans la série IM-2 sera la puissance nominale continue maximale dans l’opération d’affaiblissement du champ. Le schéma est présenté ci-dessous, le point rouge représente la puissance nominale continue maximale dans l’opération d’affaiblissement du champ. Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 80 de 84 Instructions de montage Déclaration d’incorporation 11 Déclaration d’incorporation selon la directive CE basse tension 2014/35/UE Nom et adresse du fabricant : HIWIN MIKROSYSTEM CORP No.6, Jingke Central Rd., Taichung Precision Machinery Park, Taichung 40852, Taiwan Cette déclaration concerne exclusivement le produit dans l’état où il a été mis sur le marché, à l’exclusion des composants ajoutés et/ou des opérations effectuées ultérieurement par l’utilisateur final. La déclaration n’est plus valable si le produit est modifié sans accord. Par la présente, nous déclarons que les machines décrites ci-dessous : Dénomination du produit Systèmes d’entraînement de puissance électrique (entraînements de moteur) Modèle/Type : Moteur couple TM-2, IM-2, TMRW Année de fabrication : À partir de 2019 est conforme à toutes les exigences essentielles de la directive basse tension 2014/35/UE. En outre, le produit est conforme à la directive européenne 2011/65/UE RoHS et à la directive d’amendement 2015/863/CE. Normes harmonisées utilisées : Directive CEM 2014/30/UE EN 60034-1 Machines électriques tournantes - Partie 1 : Caractéristiques nominales 2010 + cor. : 2010 et performances EN 60034-5 Machines électriques tournantes - Partie 5 : Degrés de protection fournis par 2001/A2007 Conception intégrale des machines électriques tournantes - Classification Explications supplémentaires : Ce produit est un composant intégré, qui ne peut pas répondre entièrement aux exigences des appareils, machines ou installations complets. Il ne peut donc être utilisé qu’à des fins intégrées. Le produit ne peut être évalué en ce qui concerne sa sécurité électrique et mécanique qu’après avoir été installé dans le produit destiné à l’utilisateur final. Les propriétés CEM peuvent changer après l’installation du composant. Par conséquent, un examen du produit final (appareils, machines ou installations complets) par le fabricant du produit final est nécessair Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 81 de 84 Instructions de montage Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 82 de 84 Instructions de montage Moteur couple TM-Komponenten-04-0-FR-2111-MA Page 83 de 84 Nous avançons. Guidages sur rail profilé Vis à billes Axes linéaires Systèmes d’axes linéaires Moteurs couple Robots Moteurs linéaires Tables rotatives Amplificateurs et servomoteurs Allemagne HIWIN GmbH Brücklesbünd 1 D-77654 Offenburg Téléphone +49 (0) 7 81 9 32 78 - 0 Fax +49 (0) 7 81 9 32 78 - 90 [email protected] www.hiwin.de Taïwan Headquarters HIWIN Technologies Corp. No. 7, Jingke Road Taichung Precision Machinery Park Taichung 40852, Taiwan Téléphone 886-4-2359-4510 Fax 886-4-2359-4420 [email protected] www.hiwin.tw Taïwan Headquarters HIWIN Mikrosystem Corp. No. 6, Jingke Central Road Taichung Precision Machinery Park Taichung 40852, Taiwan Téléphone 886-4-2355-0110 Fax 886-4-2355-0123 [email protected] www.hiwinmikro.tw France HIWIN GmbH 4, Impasse Joffre F-67202 Wolfisheim Téléphone +33 (0) 3 88 28 84 80 [email protected] www.hiwin.fr Italie HIWIN Srl Via Pitagora 4 I-20861 Brugherio (MB) Téléphone 39 039 287 61 68 Fax 39 039 287 43 73 [email protected] www.hiwin.it Pologne HIWIN GmbH ul. Puławska 405a PL-02-801 Warszawa Téléphone 48 22 544 07 07 Fax 48 22 544 07 08 [email protected] www.hiwin.pl Suisse HIWIN Schweiz GmbH Eichwiesstrasse 20 CH-8645 Jona Téléphone 41 (0) 55 225 00 25 Fax 41 (0) 55 225 00 20 [email protected] www.hiwin.ch Slovaquie HIWIN s.r.o., o.z.z.o. Mládežnicka 2101 SK-01701 Považská Bystrica Téléphone 421 424 43 47 77 Fax 421 424 26 23 06 [email protected] www.hiwin.sk République tchèque HIWIN s.r.o. Medkova 888/11 CZ-62700 Brno Téléphone 42 05 48 528 238 Fax 42 05 48 220 223 [email protected] www.hiwin.cz Pays-Bas HIWIN GmbH [email protected] www.hiwin.nl Autriche HIWIN GmbH [email protected] www.hiwin.at Roumanie HIWIN GmbH [email protected] www.hiwin.ro Slovénie HIWIN GmbH [email protected] www.hiwin.si Hongrie HIWIN GmbH [email protected] www.hiwin.hu Danemark HIWIN GmbH [email protected] www.hiwin.dk Chine HIWIN Corp. www.hiwin.cn Japon HIWIN Corp. [email protected] www.hiwin.co.jp États-Unis HIWIN Corp. [email protected] www.hiwin.com Corée HIWIN Corp. www.hiwin.kr Singapour HIWIN Corp. www.hiwin.sg ">
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