SINAMICS
Manual de configuración · 06/2012 Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
SINAMICS S120
s
Motores lineales SIMOTICS L- 1FN6
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SINAMICS
Accionamientos
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración
06/2012
6SN1197-0AB78-0EP4
Prólogo
Consignas generales de
seguridad 1
Descripción del motor 2
Componentes de motor y
opciones 3
Integración en el sistema 4
Motores acoplados 5
Referencias de pedido 6
Configuración del motor 7
Montaje del motor 8
Conexión del motor 9
Puesta en marcha 10
Servicio 11
Mantenimiento y reparación 12
Transporte y almacenaje 13
Compatibilidad ambiental 14
Datos técnicos y curvas
características 15
Planos de montaje y tablas
de dimensiones 16
Anexo A
Notas jurídicas
Filosofía en la señalización de advertencias y peligros
Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de adver- tencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue.
PELIGRO
Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves.
ADVERTENCIA
Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves.
PRECAUCIÓN
Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales.
ATENCIÓN
Significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales.
Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales.
Personal cualificado
El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros.
Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente:
ADVERTENCIA
Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada.
Marcas registradas
Todos los nombres marcados con ® son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designa- ciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares.
Exención de responsabilidad
Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos.
Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición.
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
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Prólogo
Información adicional
El siguiente enlace contiene información sobre los siguientes temas:
● pedir documentación/lista de publicaciones;
● otros enlaces para la descarga de documentos;
● utilizar documentación online (encontrar y examinar manuales/información).
http://www.siemens.com/motioncontrol/docu
Para cualquier consulta relativa a la documentación técnica (p. ej., sugerencias o correcciones), envíe un e-mail a la siguiente dirección:
Acceso a manuales e instrucciones de servicio
Los manuales y las instrucciones de servicio actuales sobre motores/accionamientos directos están disponibles en Internet en el siguiente enlace:
http://www.siemens.com/motioncontrol/docu
Es posible que ya no sean actuales los manuales y las instrucciones de servicio de que dispone en versión impresa o formato de archivo.
Destinatarios
El presente manual se dirige a planificadores, proyectistas e ingenieros de proyectos de sistemas de accionamiento con motores lineales, y también a electricistas e instaladores, así como a personal de servicio técnico.
Utilidad
Este manual contiene información sobre reglas y directrices que deben considerarse al configurar una instalación con motores 1FN6. Además ofrece ayuda en la selección de productos dentro de la familia 1FN6.
Conservación de la documentación
Conserve la presente documentación en un lugar accesible y póngala a disposición del personal encargado.
Alcance estándar
La presente documentación contiene una descripción de la funcionalidad estándar. Los suplementos o las modificaciones realizados por el fabricante de la máquina son documen- tadas por el mismo.
En el sistema de accionamiento pueden ejecutarse otras funciones adicionales no descritas en la presente documentación. Sin embargo, no se pueden reclamar por derecho estas funciones en nuevos suministros o en intervenciones de mantenimiento.
Asimismo, por razones de claridad expositiva, esta documentación no detalla toda la infor- mación relativa a las variantes completas del producto descrito ni tampoco puede considerar todos los casos imaginables de instalación, de explotación ni de mantenimiento.
Soporte técnico
Los números de teléfono específicos de cada país para el asesoramiento técnico se encuentran en Internet:
http://www.siemens.com/automation/service&support
Páginas web de terceros
Esta documentación contiene hiperenlaces a páginas web de terceros. Siemens no se hace responsable ni se apropia de los contenidos de estas páginas web, puesto que Siemens no controla la información de estas páginas web ni se encarga de los contenidos que allí aparecen. Su utilización es por cuenta y riesgo del usuario.
Dirección de Internet para productos
http://www.siemens.com/motioncontrol
Normas y prescripciones
El producto cumple las normas indicadas en la declaración de conformidad CE sobre la Directiva de baja tensión.
Cumplimiento de la Directiva CE RoHS
Tanto los componentes del motor como el embalaje cumplen la Directiva CE 2002/95/CE (RoHS).
Prólogo
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
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Observaciones adicionales
Además del concepto de peligro y precaución que se explica en la parte posterior de esta contraportada, en esta documentación se usan indicaciones adicionales:
Nota
En el sentido que indica la documentación, se trata de una información importante sobre el producto o sobre una parte de la documentación sobre la que se quiere llamar
especialmente la atención.
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Índice
Prólogo ... 5
1 Consignas generales de seguridad ... 13
1.1 Introducción...13
1.2 Personal...15
1.3 Uso reglamentario...16
1.4 Peligro debido a campos magnéticos intensos ...16
1.5 Colocación de rótulos de advertencia...20
2 Descripción del motor ... 23
2.1 Propiedades...23
2.2 Homologaciones ...26
2.3 Protección contra influencias externas ...26
3 Componentes de motor y opciones ... 29
3.1 Vista general de la estructura del motor ...29
3.2 Placa de características...30
3.3 Vigilancia de temperatura y protección térmica del motor...30
4 Integración en el sistema... 33
4.1 Requisitos del sistema ...33
4.2 Integración estándar del motor ...34
4.3 Sistema de accionamiento...35
4.4 Sistema de medida de desplazamiento...36
4.5 Sistema de refrigeración...39
4.6 Conceptos de freno...45
5 Motores acoplados ... 47
5.1 Motores conectados en paralelo...47
5.2 Motores de doble cámara ...54
6 Referencias de pedido... 55
6.1 Estructura de las referencias de pedido ...55
6.2 Primario...56
6.3 Secundario...57
7 Configuración del motor... 59
7.1 Indicación relativa a la asistencia en cuestiones de mecatrónica ... 59
7.2 Funcionamiento en la zona con solapamiento reducido del secundario ... 59
7.3 Modos de operación nominales S1, S2 y S3... 60
7.4 Procedimiento de configuración... 62
7.5 Ejemplo: Posicionamiento en un tiempo especificado... 76
8 Montaje del motor... 83
8.1 Consignas de seguridad para el montaje ... 83
8.2 Procedimiento general ... 84
8.3 Control de las dimensiones de montaje... 84
8.4 Procedimiento de montaje del motor ... 86
8.5 Montaje de los diferentes componentes del motor ... 91
8.6 Comprobación del montaje ... 93
9 Conexión del motor... 95
9.1 Interfaces... 95
9.2 Conexión eléctrica... 96
10 Puesta en marcha... 111
10.1 Consignas de seguridad ... 111
10.2 Comprobación antes de la puesta en marcha ... 112
10.3 Indicaciones relativas a la puesta en marcha de elementos del sistema... 112
10.4 Ejemplo de comprobación de la posición de conmutación... 115
10.5 Puesta en marcha de varios primarios en paralelo ... 117
10.6 Comprobación del motor lineal mediante mediciones ... 118
11 Servicio... 121
12 Mantenimiento y reparación... 123
12.1 Consignas de seguridad ... 123
12.2 Trabajos de mantenimiento... 126
13 Transporte y almacenaje ... 127
13.1 Indicación del número UN de los imanes permanentes en calidad de sustancia peligrosa... 127
13.2 Consignas de seguridad ... 127
13.3 Prescripciones de embalaje para transporte aéreo ... 128
13.4 Almacenaje ... 129
14 Compatibilidad ambiental... 131
14.1 Compatibilidad ambiental en la fase de fabricación ... 131
Índice
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 11
15 Datos técnicos y curvas características... 133
15.1 Introducción...133
15.2 Definición de los datos del motor...133
15.3 Explicación de las curvas características ...136
15.4 Datos del motor: Variante con refrigeración natural ...138
15.5 Datos del motor: Variante con refrigeración por agua...222
16 Planos de montaje y tablas de dimensiones... 271
16.1 Explicación de los planos de montaje...271
16.2 Tolerancia de posición para taladros de fijación...272
16.3 1FN6: Variante con refrigeración natural...273
16.4 1FN6: variante con refrigeración por agua ...281
16.5 Secundarios ...283
A Anexo ... 291
A.1 Vista general de datos importantes del motor ...291
A.2 Declaración de conformidad 1FNx...296
A.3 Recomendaciones de fabricantes ...302
Abreviaturas + Glosario ... 305
Índice alfabético... 309
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Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 13
Consignas generales de seguridad 1
1.1 Introducción
Estas indicaciones de seguridad son válidas para el manejo de motores lineales y sus componentes. Lea cuidadosamente este capítulo para evitar accidentes y/o daños materiales.
PELIGRO
Si las indicaciones de seguridad no se tienen en cuenta ni se respetan, existe peligro de muerte, graves lesiones corporales y/o daños materiales.
Es imprescindible seguir las indicaciones de seguridad de esta documentación, así como las indicaciones especiales de seguridad de los distintos capítulos.
¡Observe todos los rótulos de advertencia e indicaciones!
¡Asegúrese de que el producto final observa todas las normas y prescripciones legales correspondientes! Asimismo, deben tenerse en cuenta todas las disposiciones y requisitos de seguridad válidos a nivel nacional y local, y los específicos de la instalación.
¡En caso de trabajar en el sistema de accionamiento, tenga en cuenta también sus instrucciones de servicio!
Riesgos residuales de Power Drive Systems
Durante la evaluación de riesgos de la máquina que exige la Directiva de máquinas CE, el fabricante de la máquina debe tener en cuenta los siguientes riesgos residuales derivados de los componentes de control y accionamiento de un Power Drive System (PDS).
1. Movimientos accidentales de los elementos accionados de la máquina durante la puesta en marcha, el funcionamiento, el mantenimiento y la reparación, p. ej., por:
– Errores de hardware o de software en los sensores, el controlador, los actuadores y el sistema de conexionado
– Tiempos de reacción del controlador y del accionamiento
– Funcionamiento o condiciones ambientales fuera de lo especificado – Errores de parametrización, programación, cableado y montaje
– Utilización de equipos inalámbricos o teléfonos móviles en la proximidad inmediata del controlador
– Influencias externas/desperfectos
2. Temperaturas extremas y emisiones de luz, ruido, partículas y gases, p. ej., las debidas a – Fallos de componentes
– Errores de software
– Funcionamiento o condiciones ambientales fuera de lo especificado – Influencias externas/desperfectos
1.1 Introducción
3. Tensiones de contacto peligrosas, p. ej., las debidas a – Fallos de componentes
– Influencia de cargas electrostáticas
– Inducción de tensiones en motores en movimiento
– Funcionamiento o condiciones ambientales fuera de lo especificado – Condensación/suciedad conductora
– Influencias externas/desperfectos
4. Campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos, habituales durante el funciona- miento, que pueden resultar peligrosos, p. ej., para personas con marcapasos, implantes u objetos metálicos, si no se mantienen lo suficientemente alejados.
5. Liberación de sustancias y emisiones contaminantes por eliminación y/o uso inadecuados de componentes.
Si desea más información sobre los riesgos residuales que se derivan de los componentes del PDS, consulte los capítulos correspondientes de la documentación técnica para el usuario.
PELIGRO
Los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos (EMF) habituales durante el funcionamiento pueden resultar peligrosos para personas que se encuentren en las inmediaciones del equipo, especialmente para aquellas que lleven marcapasos, implantes u objetos similares.
El operador de la instalación y de la máquina y aquellas personas que se encuentren en las inmediaciones del equipo han de observar las directivas y normas aplicables. En el espacio económico de la UE, por ejemplo, se aplica la directiva CEM 2004/40/CE y las normas EN 12198-1 a 12198-3, así como en Alemania, la norma del instituto gremial de seguridad e higiene en el trabajo, la BGV 11 con la correspondiente BGR 11 para "Campos electromagnéticos".
A continuación debe realizarse un análisis de riesgos de cada puesto de trabajo. Como resultado del mismo, han de aplicarse las medidas correspondientes para reducir riesgos a nivel personal así como determinar las áreas de peligro y exposición.
Nota
Las indicaciones de seguridad siguientes son parcialmente válidas para accionamientos directos en general, a los que pertenecen también los motores lineales.
Consignas generales de seguridad 1.2 Personal
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 15
1.2 Personal
PELIGRO
Existe peligro de muerte, graves lesiones personales y/o daños materiales si personal no cualificado maneja los accionamientos directos y/o sus componentes.
El manejo de accionamientos directos y sus componentes está autorizado únicamente a personal que conozca y respete las indicaciones de seguridad pertinentes.
El montaje, la puesta en marcha, el servicio y el mantenimiento solo deben correr a cargo de personal cualificado, formado y con experiencia. Este personal debe estar familiarizado a fondo con el contenido de estas instrucciones.
Todos los trabajos en el motor deben realizarse, al menos, entre dos personas.
Nota
Asegúrese de que la información sobre las fuentes de peligro y las medidas de seguridad esté disponible en todo momento. Para ello, conserve todas las descripciones e indica- ciones de seguridad de los accionamientos directos y de sus componentes.
Todas las descripciones y consignas de seguridad también pueden solicitarse a través de su sucursal de Siemens correspondiente.
1.3 Uso reglamentario
1.3 Uso reglamentario
PELIGRO
Si no se usan los accionamientos directos o sus componentes de forma reglamentaria, existe peligro de muerte, graves lesiones corporales y/o daños materiales.
Los motores están destinados a instalaciones industriales o empresas. El uso en atmós- feras potencialmente explosivas está prohibido si no está previsto expresamente para este fin (dado el caso, observar indicaciones adicionales incluidas). Si en un caso especial (durante su uso en una instalación no empresarial) deben cumplirse unos requisitos más rigurosos (p. ej. protección contra contacto directo), dichas condiciones deberán quedar garantizadas a nivel de la instalación durante el montaje.
Los accionamientos directos y sus componentes sólo pueden usarse para los casos de aplicación indicados por el fabricante. Si tiene alguna pregunta al respecto, su sucursal de Siemens se encuentra a su entera disposición.
Los motores deben protegerse de la suciedad y del contacto con sustancias peligrosas.
Para realizar ejecuciones especiales y variantes de diseño cuyos detalles técnicos difieran de los de los motores aquí descritos, debe consultarse con la sucursal de Siemens compe- tente.
Las condiciones del lugar de utilización deben corresponderse con todos los datos conteni- dos en la placa de características y los datos o condiciones de esta documentación. Dado el caso, las desviaciones con respecto a las homologaciones o prescripciones específicas del país de aplicación deben tenerse en cuenta por separado.
PELIGRO
Los productos suministrados están destinados exclusivamente al montaje en una máquina.
Su puesta en marcha queda prohibida hasta que se haya constatado la conformidad del producto final con la directiva 2006/42/CE. Todas las consignas de seguridad deben respetarse y notificarse al usuario final.
1.4 Peligro debido a campos magnéticos intensos
Aparición de campos magnéticos
Para componentes del motor que contienen imanes permanentes aparecen campos magné- ticos intensos. La intensidad del campo magnético de los motores en un estado sin corriente proviene exclusivamente de los campos magnéticos de componentes con imanes perma- nentes. Durante el funcionamiento aparecen adicionalmente campos electromagnéticos.
Consignas generales de seguridad 1.4 Peligro debido a campos magnéticos intensos
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
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Componentes con imanes permanentes
PRECAUCIÓN
En los motores aquí descritos, los imanes permanentes se encuentran en el primario. En el secundario no hay imanes.
La siguiente figura muestra esquemáticamente la evolución de la intensidad del campo magnético en función de la distancia al primario (carcasa del motor).
'HQVLGDGGHIOXMRPDJQ«WLFRHQP7
'LVWDQFLDHQPP 0
800
0 100
Figura 1-1 Representación esquemática del campo magnético estático en función de la distancia La directiva europea 2004/40/CE prescribe un valor límite de 200 mT para los campos magnéticos estáticos. Este valor se mantiene para una distancia mínima de 20 mm del primario.
Además, deben tenerse en cuenta los requisitos del reglamento BGV B 11 relacionados con los campos magnéticos intensos (BGV B 11 §14).
1.4 Peligro debido a campos magnéticos intensos
PELIGRO
Para las personas expuestas debido a su profesión, el valor límite se establece con 21,2 mT, lo que corresponde a una distancia de seguridad respecto al primario de al menos 50 mm.
Para personas con marcapasos se aplica el valor límite 0,7 mT. En este caso, la distancia de seguridad respecto al primario debe ser de al menos 500 mm.
En otros países deberán tenerse en cuenta las respectivas disposiciones y requisitos nacionales y locales.
Peligro debido a campos magnéticos intensos PELIGRO
Los campos magnéticos intensos afectan directamente a las personas y causar daños.
En lo que respecta al efecto de los campos magnéticos intensos en las personas, en la República Federal de Alemania debe cumplirse el reglamento BGV B 11 "Campos electro- magnéticos". Éste indica los requisitos que se deben cumplir en los puestos de trabajo. En otros países deberán tenerse en cuenta las respectivas disposiciones y requisitos
nacionales y locales.
Se desaconseja por completo el manejo de componentes que contengan imanes perma- nentes a personas con dispositivos auxiliares activos implantados y portátiles (p. ej., marcapasos, bomba de insulina), implantes metálicos y cuerpos extraños magnéticos o conductores de electricidad. Esto afecta, p. ej., a los trabajos propios del montaje, mantenimiento o almacenamiento.
El ser humano no tiene ningún órgano sensorial para detectar campos magnéticos intensos y, por lo general, tampoco tiene experiencia con estos campos. Por este motivo, a menudo se subestiman las fuerzas de atracción magnéticas provenientes de los campos magnéticos intensos.
Las fuerzas de atracción magnéticas de los componentes del motor que contienen imanes permanentes, aumentan considerablemente en la cercanía (a una distancia inferior a 100 mm) y pueden ascender a varios kN. – Ejemplo: ¡Las fuerzas de atracción actúan como si una masa de varios cientos de kilos aprisionara una parte del cuerpo!
Consignas generales de seguridad 1.4 Peligro debido a campos magnéticos intensos
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 19
PELIGRO
Las fuerzas de atracción intensas sobre materiales magnéticos conducen a un elevado riesgo de aprisionamiento en caso de trabajar junto a componentes con imanes
permanentes (distancia inferior a 100 mm).
No subestime la intensidad de las fuerzas de atracción.
No transporte con la mano ningún elemento de material magnético (p. ej. relojes, herramientas de acero o hierro) ni imanes permanentes cuando se encuentre cerca del motor o cerca de un componente con imanes permanentes.
Por si se produjera un accidente al manipular imanes permanentes, es imprescindible disponer de los siguientes elementos para poder liberar la parte del cuerpo aprisionada (mano, dedo, pie, etc.):
un martillo (de aprox. 3 kg) de material robusto y no magnético,
dos cuñas agudas (ángulo de cuña de unos 10° - 15°) de material sólido no magnetizable (p. ej. madera dura).
Medidas inmediatas en caso de accidentes con imanes permanentes
● ¡Conserve la calma!
● Pulse el interruptor de parada de emergencia y desconecte en su caso el interruptor principal si la máquina está bajo tensión.
● Proporcione PRIMEROS AUXILIOS. Si es necesario, solicite más ayuda.
● Separe las partes que se adhieren para liberar las partes del cuerpo aprisionadas, p. ej., mano, dedo, pie...:
– Para ello, introduzca las cuñas en el intersticio de separación con ayuda del martillo.
– Libere las partes del cuerpo aprisionadas.
● Acuda a un MÉDICO DE URGENCIAS si es preciso.
ADVERTENCIA
Todo movimiento de materiales conductores de electricidad respecto a imanes permanentes provoca tensiones inducidas. ¡Peligro de descarga eléctrica!
Evite movimientos de componentes con imanes permanentes respecto a materiales conductores de electricidad y viceversa.
PRECAUCIÓN
Los campos magnéticos pueden producir pérdidas de datos en soportes de datos magnéticos o electrónicos.
No lleve consigo soportes de datos magnéticos o electrónicos.
1.5 Colocación de rótulos de advertencia
1.5 Colocación de rótulos de advertencia
Todas las zonas que puedan resultar peligrosas durante el servicio normal o en caso de mantenimiento y reparación deben estar señalizadas en las proximidades inmediatas del peligro en cuestión (cerca del motor) mediante rótulos de advertencia y prohibición (picto- gramas) bien visibles. El texto de dichos rótulos debe estar disponible en el idioma del país donde se utilice el equipo.
Pictogramas suministrados Primarios
Todos los primarios van acompañados en su embalaje de rótulos de advertencia y prohibi- ción en forma de adhesivos de larga duración. Estos deben colocarse lo más cerca posible del motor en un lugar donde se vean bien.
La tabla siguiente muestra los rótulos que acompañan a los primarios y su significado:
Tabla 1- 1 Rótulos de advertencia que acompañan a los primarios según la BGV A8 y DIN 4844-2 y su significado
Rótulo Significado Rótulo Significado
Advertencia de superficie caliente
(D-W026)
Advertencia de tensión eléctrica peligrosa
(D-W008)
Rótulo Significado Rótulo Significado
Advertencia de campo magnético
(D-W013)
Advertencia de lesiones en las manos
(D-W027)
Consignas generales de seguridad 1.5 Colocación de rótulos de advertencia
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 21
Tabla 1- 2 Rótulos de prohibición que acompañan a los primarios según BGV A8 y DIN 4844-2 y su significado
Rótulo Significado Rótulo Significado
Prohibición para personas con
marcapasos (D-P011)
Prohibición para personas con implantes
de metal (D-P016)
Prohibido llevar piezas metálicas o relojes
(D-P020)
Prohibido llevar soportes de datos
magnéticos o electrónicos
(D-P021)
Secundarios
Para los secundarios no se requieren rótulos de advertencia y prohibición.
Nota
La calidad del adhesivo puede verse mermada debido a las condiciones ambientales extremas.
1.5 Colocación de rótulos de advertencia
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 23
Descripción del motor 2
2.1 Propiedades
Características básicas del motor
Los motores de la familia de productos 1FN6 son motores síncronos trifásicos para el fun- cionamiento en un convertidor de frecuencia. Los segmentos del secundario no son magné- ticos. Tienen construcción laminada y presentan una estructura dentada en el sentido de desplazamiento. El primario dispone de imanes permanentes adicionales junto al devanado del motor que generan el campo de excitación.
El motor se suministra en componentes (primario y secundarios, como mínimo) y se monta directamente en la máquina. Alineando primarios y secundarios pueden alcanzarse diversas fuerzas de motor y recorridos de desplazamiento rectos de diferentes longitudes.
Al utilizar motores directos, tenga en cuenta las condiciones de licencia nacionales e internacionales para evitar infracciones de los derechos de protección vigentes.
ADVERTENCIA
Los motores no son adecuados para el funcionamiento directamente en la red, sino en combinación con un sistema de accionamiento adecuado.
Normas y prescripciones
El producto cumple las normas indicadas en la declaración de conformidad CE sobre la Directiva de baja tensión.
Ventajas para el cliente
La tecnología de la serie de motores 1FN6 ofrece importantes ventajas al cliente gracias a los secundarios sin imanes. Estas son algunas:
● Calentamiento insignificante de los secundarios por la potencia disipada (p. ej.: en motores asíncronos lineales)
● Refrigeración de secundarios innecesaria
● Ventajas típicas de un motor síncrono lineal (p. ej., ausencia de desgaste, precisión, velocidad y dinámica elevadas)
● Fluctuaciones de fuerza reducidas (el motor es adecuado para aplicaciones de precisión)
● Montaje sencillo de los secundarios sin imanes
2.1 Propiedades
● Ausencia de campos magnéticos en el secundario (por tanto, protección innecesaria contra campos magnéticos intensos en la línea de secundarios abierta)
● Implementación más fácil de la protección contra la suciedad de la línea de secundarios
● Sistema de accionamiento probado íntegramente compuesto por controlador, convertidor y motores del mismo proveedor
Campo de aplicación
● Aplicaciones en las que no pueden utilizarse secundarios magnéticos debido a la fuerza de atracción ejercida sobre la suciedad metálica y magnética.
● Aplicaciones en las que el secundario está abierto y es accesible
● Aplicaciones con largos recorridos de desplazamiento
● Líneas de transferencia (industria eléctrica, automoción)
● Ejes de manipulación y robótica
● Procesamiento de madera (centros de procesamiento y manipulación)
● Automatización en general (ejes de manipulación, ejes completos)
● Maquinas cortadoras con rayo láser o chorro de agua
Vista general de características técnicas
Tabla 2- 1 Los motores de la familia de productos 1FN6 tienen las siguientes características técnicas en la versión estándar:
Característica técnica Versión
Tipo de motor Motor lineal síncrono con excitación por imanes permanentes Material magnético Imanes permanentes de tierras raras
Refrigeración Refrigeración natural 1FN6003 … 1FN6024 Refrigeración por agua 1FN6003 … 1FN6007 Vigilancia de temperatura en el
primario
Según DIN 44081/DIN 44082
Según DIN EN 60034-11 Termistor PTC con conexión triple Termistor KTY84
Aislamiento
según DIN EN 60034-1 Clase de aislamiento 155 (F) Forma constructiva Componentes individuales Grado de protección
según DIN EN 60034-5 Primario: IP65
El diseño de la máquina determina el grado de protección del motor. Requisito mínimo: IP23 (ver cap. "Grados de protección")
Descripción del motor 2.1 Propiedades
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Característica técnica Versión
Sistema de encóder No incluido en el volumen de suministro.
Selección en función de las condiciones específicas de la aplicación y del accionamiento.
Conexión 1FN6003
Cable de potencia y de señal conectado de forma fija con una longitud de 0,5 m y conectores
1FN6007 … 1FN6024
La conexión de potencia y señales se lleva a cabo en el lado frontal mediante dos cajas de conexión separadas
Condiciones ambientales
Según DIN EN 60721-3-1 (para el almacenaje a largo plazo), DIN EN 60721-3-2 (para el transporte) y DIN EN 60721-3-3 (para el uso estacionario y protegido contra la intemperie)
Tabla 2- 2 Condiciones ambientales climáticas
Límite inferior de temperatura ambiente: -5 °C (a diferencia de 3K3) Límite superior de temperatura ambiente: +40 °C
Límite inferior de humedad relativa del aire: 5 % Límite superior de humedad relativa del aire: 85 %
Velocidad de cambio de temperatura: Máx. 0,5 K/min Altitud de instalación
(según DIN EN 60034-1)
≤ 1000 m sobre el nivel del mar
De lo contrario, reducción de los datos asignados
Condensación: no admisible
Formación de hielo: no admisible
Durante el funcionamiento
Uso estacionario Clase 3K3
Almacenaje a largo plazo
(en el embalaje de transporte)
Clase 1K3 y clase 1Z1 (límite superior de humedad relativa del aire diferente)
Transporte (con el embalaje de transporte)
Clase 2K2
No están permitidos el transporte y el almacenaje sin embalaje de protección adicional adecuado. De igual modo, tampoco se permite el funcionamiento en áreas sin protección completa contra la intemperie (DIN EN 60721-3-3).
Tabla 2- 3 Condiciones ambientales biológicas Almacenaje a largo plazo: Clase 1B1
Transporte: Clase 2B1
Uso estacionario: Clase 3B1
2.2 Homologaciones
Tabla 2- 4 Condiciones ambientales químicas Almacenaje a largo plazo: Clase 1C1
Transporte: Clase 2C1
Uso estacionario: Clase 3C2
A diferencia de la clase 3C2, es válido lo siguiente: Lugar de utilización en las proximidades de instalaciones industriales con emisiones químicas
Tabla 2- 5 Condiciones ambientales mecánicas activas Almacenaje a largo plazo: Clase 1S2
Transporte: Clase 2S2
Uso estacionario: Clase 3S1
Tabla 2- 6 Condiciones ambientales mecánicas Almacenaje a largo plazo: Clase 1M2
Transporte: Clase 2M2
Uso estacionario: Clase 3M3
2.2 Homologaciones
Validez
En la placa de características se indican en general las homologaciones del motor.
Normalmente, estas homologaciones son válidas para el estado de funcionamiento indicado en las hojas de datos.
2.3 Protección contra influencias externas
Primario
Los primarios cumplen los requisitos del grado de protección IP65 según DIN EN 60529 y DIN EN 60034-5.
Secundario
El secundario se protege de la corrosión mediante la carcasa y el encapsulado.
Descripción del motor 2.3 Protección contra influencias externas
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Motor montado
El espacio de montaje, especialmente el entrehierro, debe mantenerse libre de virutas, otros cuerpos extraños y sustancias peligrosas.
Estando el motor montado, mediante el diseño de la máquina debe garantizarse un grado de protección de al menos IP23 según DIN EN 60529.
ADVERTENCIA
¡La suciedad en la zona del motor puede conducir a pérdida de funcionamiento y desgaste del motor!
La zona del motor debe protegerse lo mejor posible frente a la suciedad.
2.3 Protección contra influencias externas
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 29
Componentes de motor y opciones 3
3.1 Vista general de la estructura del motor
Componentes del motor
Los motores de la familia de productos 1FN6 constan de los siguientes componentes:
● Primario:
– con devanado trifásico e imanes permanentes integrados;
– encapsulado, protegido contra corrosión e influencias externas.
● Secundario:
– construcción laminada;
– encapsulado, protegido contra corrosión e influencias externas.
&DMDGHERUQHVSDUDSRWHQFLD
&DMDGHERUQHVSDUDVH³DOHV
6HFXQGDULR
3ULPDULR
5DQXUDSDUDWXHUFDVFRUUHGHUDVFRQ
URVFDVGHILMDFLµQ
7DPD³R)1)1 UHIULJHUDFLµQQDWXUDO
7DPD³R)1FRQFDEOHVILMRV
\FRQHFWRUHV UHIULJHUDFLµQQDWXUDO
7DPD³R)1)1
UHIULJHUDFLµQSRUDJXD
&DMDGHERUQHVSDUDSRWHQFLD
&DMDGHERUQHVSDUDVH³DOHV
&RQH[LµQGHUHIULJHUDFLµQSRUDJXD
&DEOHSRWHQFLD
&DEOHVH³DO
Figura 3-1 Vista general de componentes de motor de la familia de productos 1FN6
3.2 Placa de características
3.2 Placa de características
Placas de características suministradas
Todos los primarios de los motores de la familia de productos 1FN6 llevan una placa de características. Adicionalmente se suministra una segunda placa de características, que el cliente puede colocar en caso necesario en la máquina en la que está montado el motor.
Nota
Las placas de características no deben usarse de forma inadecuada. Si se retira una placa de características del motor o de la máquina, debe dejarse inutilizable.
Datos de la placa de características
La placa de características contiene los siguientes datos:
Siemens AG, Georg-Reismüller-Straße 32, DE-80999 Munich SIMOTICS 3~ INVERTER DUTY MOTOR PART (1P) 1FN6xxx-1xxxx-0xA1
(S) JFM/xxxxxxxx
Made in Germany IN = xxx A
Ua max = xxx V FN = xxxx N
Class xxx IPxx m = xxx kg
0DVD
&ODVHW«UPLFD
*UDGRGHSURWHFFLµQ
0DWUL]GHGDWRV LQFOX\HODUHI0/)%\HO
Q¼PHURGHVHULHFRGLILFDGRV +RPRORJDFLRQHVFRQIRUPLGDGHV 7LSRGHPRWRU
5HIHUHQFLDGHSHGLGR 0/)%
1¼PHURGHVHULH ,QWHQVLGDGDVLJQDGD 9DORUHIHFWLYRP£[LPRDGPLVLEOHGH
WHQVLµQHQORVERUQHVGHOPRWRU 3DUDVLJQDGR
Figura 3-2 Datos de la placa de características (esquema)
3.3 Vigilancia de temperatura y protección térmica del motor
3.3.1 Circuitos de vigilancia de temperatura
Circuitos de vigilancia de temperatura Temp-F y Temp-S
Los motores se suministran con dos circuitos de vigilancia de temperatura, Temp-F y Temp-S. Temp-F se utiliza para observar y evaluar la evolución de la temperatura en el motor. Temp-S sirve para activar la protección del motor cuando sus devanados se calientan demasiado.
Los dos circuitos son independientes entre sí. Por lo general la evaluación se realiza mediante el sistema de accionamiento.
Componentes de motor y opciones 3.3 Vigilancia de temperatura y protección térmica del motor
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Temp-F (sensor KTY 84)
El circuito sensor de temperatura Temp-F se compone de un sensor de temperatura KTY 84 que se encuentra en las bobinas. En ciertas circunstancias, especialmente en caso de alimentación distinta de las dos fases, esto puede ocasionar que no se mida la temperatura máxima de los tres devanados de fase. Por este motivo, no está permitida la evaluación de Temp-F para proteger el motor. Temp-F sirve más bien para observar la temperatura y eventualmente para advertir de la desconexión del accionamiento mediante la respuesta de Temp-S.
Temp-S (elemento PTC)
El circuito de desconexión por temperatura se compone de sensores de temperatura tipo termistor (elementos PTC). En cada uno de los tres devanados de fase (U, V y W) hay un sensor de temperatura tipo termistor para la vigilancia del devanado del motor. Esto garantiza la protección contra sobrecarga incluso en caso de alimentación no homogénea de cada una de las fases de un primario o de carga distinta de varios primarios. Los elementos PTC están conectados en serie.
Nota
El tiempo de reacción del control de accionamientos desde la respuesta de los elementos PTC (Temp-S) hasta la desconexión de la corriente (bloqueo de impulsos en el control de accionamientos) no debe ser superior a 1 segundo.
El tiempo de reacción total desde que se produce el evento hasta la desconexión debe ser de 2 segundos y debe garantizarse independientemente de la evaluación.
3.3.2 Descripción de sensores de temperatura utilizados
Características técnicas de KTY 84
El KTY 84 tiene una curva característica resistencia-temperatura progresiva, más o menos lineal (ver figura siguiente). Además, el KTY 84 presenta una escasa capacidad térmica y un buen contacto térmico con el devanado del motor.
5HVLVWHQFLD˖
7HPSHUDWXUDr&
,7HVW P$
Figura 3-3 Curva característica de un KTY 84
3.3 Vigilancia de temperatura y protección térmica del motor
Características técnicas de los elementos PTC
Cada elemento PTC muestra un aumento brusco de la resistencia en el rango de la tem- peratura nominal de reacción ϑNAT (ver figura siguiente). De tal modo, presenta una carac- terística tipo escalón. La baja capacidad térmica y el buen contacto térmico del elemento PTC con el devanado del motor permiten la rápida reacción del sensor (y por tanto, del sistema) si la temperatura del devanado supera los límites admisibles.
Los elementos PTC del triple están conectados en serie. Las curvas características se ajustan a DIN EN 60947-8, DIN 44081 y DIN 44082.
5
˖
r& ˽
˽1$7. ˽1$7. ˽1$7 ˽1$7. ˽1$7.
Figura 3-4 Curva característica típica de un elemento PTC; fuente: DIN 44081/DIN 44082
Nota
Los elementos PTC son meros sensores y solo pueden desconectar la corriente del motor mediante una evaluación externa.
Nota
Al conectar los sensores de temperatura con extremos de cable abiertos, tenga en cuenta la asignación de los colores de los conductores recogida en el capítulo relativo a la conexión.
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Integración en el sistema 4
4.1 Requisitos del sistema
Posibles posiciones de montaje de un motor lineal
Los motores lineales están diseñados para ser incorporados. La siguiente figura muestra una posición de montaje típica.
3ULPDULR
6HFXQGDULR
&DUUR
%DQFDGDGHP£TXLQD
&DUURJX¯D
&DUULOJX¯D
6LVWPHGLGD
Figura 4-1 Posición de montaje típica de 1FN6
ADVERTENCIA
¡La suciedad en la zona del motor puede conducir a pérdida de funcionamiento y desgaste del motor!
La zona del motor debe protegerse lo mejor posible frente a la suciedad.
Fuerza de atracción
La fuerza de atracción entre el primario y la línea de secundarios puede ascender a varias decenas de kN. La hoja de datos del motor indica en detalle esta fuerza de atracción FA. Nota
Para no perjudicar el funcionamiento del motor incorporado y evitar un contacto directo entre el primario y el secundario, la estructura mecánica debe tener la rigidez adecuada.
Al disminuir el entrehierro aumentan considerablemente las fuerzas de atracción entre el primario y la línea de secundarios.
4.2 Integración estándar del motor
4.2 Integración estándar del motor
ADVERTENCIA
Los motores no son adecuados para el funcionamiento directamente en la red, sino en combinación con un sistema de accionamiento adecuado.
Los motores funcionan dentro de un sistema. Generalmente, este sistema incorpora un sistema de accionamiento y un sistema de medida de desplazamiento (SMD).
Para la evaluación de todos los sensores de temperatura se necesita un módulo de sensores (SME), que recoge las señales del SMD y las señales de temperatura.
Todos los motores del tamaño 1FN6003 ... 1FN6024 se refrigeran de forma natural y no necesitan sistema de refrigeración. Opcionalmente también pueden pedirse las variantes con refrigeración por agua de los motores 1FN6003 ... 1FN6007.
La siguiente figura muestra esquemáticamente la integración de un motor en un sistema de este tipo.
6LVWHPDUHIULJDJXD
VRORSDUDWDPD³RVื)1
0RWRU)1
6LVWPHGLGDGHVSO
60'
60([
6LVWHPDDFFWR
&DEOHVH³DOWHPSHUDWXUD
&DEOHV
60'
&DEOHVH³DO
&DEOHSRWHQFLD
Figura 4-2 Integración del motor 1FN6 en un sistema
En caso de necesidades de accionamiento especiales, la configuración del sistema puede variar de la mostrada arriba.
Integración en el sistema 4.3 Sistema de accionamiento
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
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4.3 Sistema de accionamiento
Componentes
El sistema de accionamiento con el que funciona un motor se compone de un módulo de alimentación, un módulo de potencia y un módulo de regulación. En el sistema de acciona- miento SINAMICS S120, estos módulos se denominan "Line Module", "Motor Module" y
"Control Unit". Los Line Modules pueden ser módulos regulados con realimentación (ALM, Active Line Modules), módulos no regulados con realimentación (SLM, Smart Line Modules) y módulos no regulados sin realimentación (BLM, Basic Line Modules).
Para el funcionamiento simultáneo de varios motores en un sistema de accionamiento, en función de la aplicación pueden preverse o bien un Motor Module por motor o un Motor Module para varios motores. El Line Module correspondiente viene determinado en principio por el consumo eléctrico de los motores utilizados. Otros factores son la tensión nominal, la realimentación y la tensión del circuito intermedio.
Funcionamiento de los motores lineales con SINAMICS
Los motores lineales pueden utilizarse en el sistema de accionamiento SINAMICS S120 (formas constructivas Booksize y Blocksize). Los controladores correspondientes están recogidos en la tabla siguiente. Por lo general se deben observar las siguientes condiciones:
● La elección del módulo de potencia se rige por la intensidad asignada o por la intensidad máxima del motor;
● Los motores lineales se tienen que configurar como accionamientos de avance;
● El sistema de medida de desplazamiento se rige por la aplicación.
Tabla 4- 1 Ejemplos de controladores adecuados para el sistema de accionamiento SINAMICS S120
Sistema de control Módulo de regulación
Sin controlador CU-320
SINUMERIK 840D sl NCU-7x0/NX1x
SINUMERIK 840Di sl Con CU-320
SIMATIC CU-320
SIMOTION D4x0/CX32
4.4 Sistema de medida de desplazamiento
Tensiones admisibles
Para los motores son aplicables las tensiones de red admisibles de los sistemas de red TN según la tabla siguiente.
Tabla 4- 2 Tensiones de red admisibles de los sistemas de red TN, tensiones resultantes de circuito intermedio y tensiones de salida del convertidor
Tensión de red
admisible Tensión resultante del circuito intermedio UZK
Tensión de salida del convertidor (valor efectivo) Uamax
400 V 600 V (regulada)
528 V (no regulada)
425 V (regulada) 380 V (no regulada)
480 V 634 V (no regulada) 460 V (no regulada)
En relación con el sistema de accionamiento SINAMICS S120, los motores están homolo- gados generalmente para el funcionamiento en redes TN y TT con neutro a tierra y en redes IT. En el funcionamiento en redes IT debe preverse un dispositivo de protección que des- conecte el sistema de accionamiento en caso de fallo por defecto a tierra.
En el funcionamiento con conductor de fase puesto a tierra debe conectarse un
transformador aislador con neutro a tierra (lado del secundario) entre la red y el sistema de accionamiento para evitar una solicitación inadmisible del aislamiento del motor.
4.4 Sistema de medida de desplazamiento
Métodos de determinación de la posición polar del motor
Para el funcionamiento de los motores de la familia de productos 1FN6 con SINAMICS, se admiten los siguientes procedimientos de determinación de la posición polar:
● Procedimiento basado en la saturación con evaluación del 1.er armónico (onda fundamental)
● Procedimiento basado en el desplazamiento
El método de determinación de la posición polar se describe detalladamente en el capítulo
"Puesta en marcha".
Nota
No es posible utilizar una caja de sensor Hall para determinar la posición polar.
Integración en el sistema 4.4 Sistema de medida de desplazamiento
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 37
Sistemas de medida adecuados
La elección del sistema de medida para determinar la posición del motor en la máquina se rige por las limitaciones específicas de la aplicación y del convertidor. En general, pueden emplearse los sistemas de medida siguientes:
● Sistema de medida incremental
Tras los cortes de alimentación, es necesario el desplazamiento a un punto de referencia, ya que la posición del motor no se guarda en el controlador. Además, los movimientos no se capturan durante el corte de alimentación. Si se utilizan encóders incrementales abiertos, pueden alcanzarse velocidades de desplazamiento superiores.
La señal de salida con sistemas de medida incrementales es de 1 VSS (valor pico-pico).
● Sistema de medida absoluto
Los encóders absolutos tienen el mismo diseño que los incrementales en lo que respecta al principio de muestreo. A diferencia del encóder incremental, el valor de posición actual puede detectarse sin recorrido de desplazamiento y transferirse a una interfaz EnDat o una interfaz SSI. Debido a la complejidad de la pista de medida, la longitud del tramo de medición es limitada.
Además de la pista absoluta, debe disponerse de una pista incremental con una señal de salida VSS = 1 V (valor pico-pico).
La resolución necesaria del sistema de medida de desplazamiento depende de los requisitos de precisión e inmunidad a las perturbaciones.
Montaje del sistema de medida
El sistema de medida debe montarse lo más rígido y estable, y lo más cerca de los componentes del motor que sea posible.
Nota
Observar el rango de temperatura del sistema de medida de desplazamiento
La temperatura de la superficie de los motores 1FN6 con refrigeración natural puede alcanzar más de 100 °C. Por esta razón, los componentes sensibles a la temperatura y los cables eléctricos deben alejarse de las superficies calientes.
El sistema de medida de desplazamiento debe ofrecer resistencia a las temperaturas que se originen. De tal modo, tenga en cuenta el rango de temperatura indicado por el fabricante.
Nota
En la delegación de Siemens competente puede solicitar asesoramiento para la optimización del montaje del sistema de medida (p. ej., mediante el cálculo de las frecuencias de resonancia del circuito de regulación de posición).
4.4 Sistema de medida de desplazamiento
Funciones del SME12x
El SME12x (Sensor Module External) es un aparato con conectores que posibilita la conexión de los diferentes sensores de un accionamiento directo (SMD y sensores de temperatura). La salida del SME12x se conecta mediante DRIVE-CLiQ al sistema de accionamiento de la serie SINAMICS.
Con ello el SME12x cumple las siguientes funciones:
● Todos los cables de señal pueden conectarse próximos al motor;
● Se puede realizar una evaluación completa de los sensores de temperatura:
– protección térmica del motor mediante la evaluación de Temp-S,
– indicación de la evolución de la temperatura mediante la evaluación de Temp-F;
● Separación de protección según DIN EN 61800-5-1 para sensores de temperatura
Variantes
Se proporcionan dos variantes del SME12x, que se distinguen por sus entradas para el sistema de medida de desplazamiento (SMD):
● SME120 para sistemas de medida de desplazamiento incrementales
● SME125 para sistemas de medida de desplazamiento absolutos La figura siguiente muestra la variante SME120.
(QWUDGDVLVWHPDGH
PHGLGD
(QWUDGDVHQVRUGH
WHPSHUDWXUD
6DOLGD '5,9(&/L4
&RQH[LµQGHOFRQGXFWRUGH
SURWHFFLµQ01P
(QWUDGDVHQVRU+DOO
Figura 4-3 SME120
Información adicional
Encontrará información adicional, p. ej. sobre interfaces y medidas, en la documentación sobre SINAMICS S120 "Control Units y componentes del sistema adicionales".
Integración en el sistema 4.5 Sistema de refrigeración
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 39
¡No se permite la conexión directa de los circuitos de vigilancia de temperatura!
PELIGRO
¡En los circuitos de vigilancia de temperatura hay peligro de descarga eléctrica!
Una conexión directa de los circuitos de vigilancia de temperatura Temp-F y Temp-S mediante el conector de encóder del SMC20 (X520) no cumple las especificaciones de la separación de protección según DIN EN 61800-5-1. Por eso, una conexión de los circuitos de vigilancia de temperatura Temp-F y Temp-S mediante el conector de encóder del SMC20 (X520) no es admisible sin la utilización de un módulo de protección apropiado (p. ej., SME12x).
4.5 Sistema de refrigeración
4.5.1 Término "Refrigeración"
Nota
El término "Refrigeración" se refiere a la refrigeración por agua del motor en todo el documento.
4.5 Sistema de refrigeración
4.5.2 Refrigeración del motor
Posibilidad de conexión de una refrigeración (≤ 1FN6007)
Durante el funcionamiento, el motor se calienta. Para obtener la mayor densidad de potencia posible, es necesaria una refrigeración. Los motores de los tamaños 1FN6003 y 1FN6007 ofrecen esta posibilidad y también están disponibles con refrigerador principal del primario.
9LVWDIURQWDO)1 9LVWDIURQWDO)1
&RQH[LµQUHIULJ &RQH[LµQUHIULJ
&RQH[LµQUHIULJ
Figura 4-4 Vista frontal de los motores 1FN6 con refrigeración por agua
La entrada o salida del circuito de refrigeración no está asignada de forma fija y puede elegirse libremente. Las conexiones del lado frontal están previstas para mangueras de refrigeración con un diámetro de 10 mm.
Materiales usados
Se utilizan los siguientes materiales para el refrigerador principal del primario dentro de los motores:
● Conexión de refrigeración: aluminio 3.3535 (AlMg3); EN AW-5754
● Placa frontal y posterior: aluminio 3.3547 (AlMg4,5Mn); EN AW-5083
● Carcasa: aluminio 3.3206 (AlMgSi0,5); EN AW-6063 T66
● Junta: Viton
Integración en el sistema 4.5 Sistema de refrigeración
Motores lineales SIMOTICS L-1FN6
Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 41
4.5.3 Circuitos de refrigeración
Requisitos exigidos a los circuitos de refrigeración
Se recomienda realizar los circuitos de refrigeración como sistemas cerrados a fin de evitar la proliferación de algas. La presión máxima admisible es de 10 bares.
Nota
Se desaconseja la utilización de circuitos de refrigeración de máquinas también para la refrigeración de los motores: la suciedad y los depósitos acumulados durante largo tiempo pueden provocar obstrucciones. Esto es especialmente válido para los circuitos de taladrina.
Si circuitos de refrigeración de máquinas se emplean también para la refrigeración de motores, deben cumplirse todos los requisitos que aquí se indican. Tenga también en cuenta los requisitos exigidos al refrigerante, así como los periodos de inactividad máximos de los circuitos de refrigeración según los datos del fabricante del refrigerante.
Interconexión de circuitos de refrigeración
Si se conectan varios motores al circuito de refrigeración, la refrigeración de los primarios debe conectarse en paralelo. Al hacerlo, deben tenerse en cuenta las diferencias de temperatura y de presión entre la alimentación y el retorno.
PRECAUCIÓN
Las conexiones rígidas entre circuitos de refrigeración pueden originar problemas de estanquidad.
Al interconectar circuitos de refrigeración se recomienda encarecidamente utilizar uniones flexibles (mangueras).
Utilización de refrigeradores
Un sistema comparativamente económico lo constituye la utilización de un refrigerador no regulado, al que se conectan todos los refrigeradores utilizados. El inconveniente de esta solución radica en que la temperatura de la alimentación puede oscilar. La densidad de potencia máxima del motor y su aislamiento térmico con respecto a la máquina no pueden considerarse constantes, lo cual debe tenerse en cuenta al realizar el dimensionamiento.
Por el contrario, a cada refrigerador, naturalmente, también se le puede asociar su propio refrigerador regulado. En lo que respecta a la refrigeración, esto posibilita el control
completo sobre la densidad de potencia del motor, ya que la temperatura de la alimentación se mantiene siempre constante.
Recomendación de fabricantes
En el anexo se recomiendan fabricantes de refrigeradores
4.5 Sistema de refrigeración
4.5.4 Refrigerantes
Provisión del refrigerante
El refrigerante lo facilita el cliente. Como refrigerante debe emplearse exclusivamente agua con protección contra la corrosión.
Motivo de la utilización de agua con agente anticorrosivo
Si se utiliza agua no tratada, es posible que las incrustaciones, la formación de algas y los depósitos, así como la corrosión, provoquen averías y daños considerables, como por ejemplo:
● Empeoramiento de la transmisión de calor;
● Elevadas pérdidas de presión debidas a la reducción de sección;
● Obstrucción de las toberas, válvulas, intercambiadores de calor y conductos de refrigeración.
Requisitos generales exigidos al refrigerante
El refrigerante se debe filtrar o depurar previamente para evitar la obturación del circuito de refrigeración. No es admisible la formación de hielo.
Nota
El tamaño máximo permitido de las partículas contenidas en el refrigerante es de 100 μm.
Requisitos exigidos al agua
El agua que se emplee como base para el refrigerante debe cumplir, como mínimo, los requisitos siguientes:
● Concentración de cloruros: c < 100 mg/l
● Concentración de sulfatos: c < 100 mg/l
● 6,5 ≤ valor del pH ≤ 9,5
Coordine los requisitos restantes con el fabricante del agente anticorrosivo.
Requisitos exigidos al agente anticorrosivo
El agente anticorrosivo debe cumplir los requisitos siguientes:
● Base de etilenglicol (también denominado "etanodiol")
● El agua y el agente anticorrosivo no se disocian.
● El punto de congelación del agua utilizada debe reducirse por lo menos hasta -5 °C.
● El agente corrosivo empleado debe ser compatible con los racores y mangueras del sistema de refrigeración así como con los materiales del refrigerador del motor.
Integración en el sistema 4.5 Sistema de refrigeración
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Manual de configuración, 06/2012, 6SN1197-0AB78-0EP4 43
Mezcla adecuada
● 25% ... 30% de etilenglicol (= etanodiol)
● La proporción de agua contiene como máx. 2 g/l de sales minerales diluidas y está exenta en gran parte de nitrito y fosfato.
Recomendación de fabricantes
En el anexo se recomiendan fabricantes de agentes anticorrosivos.
4.5.5 Definición de la temperatura de la alimentación
Conceptos básicos
En la definición de la temperatura de la alimentación de los refrigeradores intervienen esencialmente dos magnitudes: la densidad de potencia del motor y los daños originados por las condensaciones.
Densidad de potencia
Cuanto más baja es la temperatura de la alimentación de la refrigeración, más pérdidas calóricas del motor se pueden disipar. Con ello aumenta la densidad de potencia del motor.
Condensación
Normalmente se producen condensaciones cuando las piezas del circuito de refrigeración o las piezas exteriores están más frías que el aire ambiental: el aire próximo a las superficies más frías se enfría. Esto hace que aumente la humedad relativa del aire y, en ciertas condiciones, alcanza el valor límite del 100%.
Para minimizar la formación de condensaciones, la temperatura de la alimentación de los circuitos de refrigeración puede estar como máximo 3 K por debajo de la temperatura del aire ambiental. Si las máquinas se utilizan en regiones con una humedad del aire muy alta, la temperatura de la alimentación debe estar incluso por encima de la temperatura del aire ambiental.
Definición de la temperatura de la alimentación
Para definir la temperatura de la alimentación son aplicables las reglas siguientes:
● una temperatura de la alimentación lo más baja posible para obtener una densidad de potencia lo más alta posible,
● una temperatura de la alimentación no demasiado baja para evitar las condensaciones.
Nota
Las condensaciones pueden originar daños en la máquina que se ha de aislar (p. ej., oxidación).
Deben evitarse las condensaciones.
Elija las temperaturas de la alimentación de tal modo que no se puedan producir condensaciones.
