Sommaire des Matières pour SSD Drives DIGIVEX μmicro
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SSD Parvex SAS 8, avenue du Lac - B.P. 249 F-21007 Dijon Cedex www.SSDdrives.com micro DIGIVEX µ Drive SERVOAMPLIFICATEUR NUMERIQUE Notice d'utilisation PVD 3547 F – 01/2004...
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GAMME DE PRODUITS SERVOENTRAÎNEMENTS « BRUSHLESS » GAMME DE COUPLE : OU DE PUISSANCE SERVOMOTEURS BRUSHLESS, FAIBLE INERTIE, AVEC RESOLVER Très fort rapport Couple/Inertie (machines haute dynamique) : ⇒ NX -HX - HXA de 1 à 320 ⇒ NX - LX de 0,45 à...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive TABLE DES MATIERES CONSIGNES DE SECURITE……………………………………………………………………………5 GAMME DE PRODUITS 1. GENERALITES Servoentrainement numérique Caractéristiques Générales Principe de fonctionnement 1.3.1 Synoptique 1.3.2 Fonction alimentation 1.3.3 Fonction commande du servomoteur 1.3.3.1 Présentation 1.3.3.2 Fonctionnalités, schéma bloc 1.3.3.3 Forçage des entrées logiques 1.3.3.4 Fonction stimuli / oscilloscope...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4. RACCORDEMENTS ELECTRIQUES Prescriptions générales de câblage 4.1.1 Manipulation des appareils 4.1.2 Compatibilité électromagnétique micro 4.1.3 Prises SUB-D du DIGIVEX µ Drive Schéma type de raccordement Description des borniers et prises SUB - D 4.3.1 Borniers B2, B3, B4 4.3.2 Prises SUB-D X1, X5 et RJ9-X4...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 5.1.4 Entrée limitation de courant 5.1.5 Sortie analogique 5.1.6 Emulation Codeur RESET et sortie DRV OK Séquence d’initialisation Séquence d’arrêt 5.4.1 Arrêt normal 5.4.2 Arrêt suite à un defaut 6. ROLE ET REGLAGE DES PARAMETRES D’ASSERVISSEMENT Rôle des paramètres d’asservissement 6.1.1...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 7.2.1.4 Surveillance de la tension de Bus DC 7.2.1.5 Autres surveillances 7.2.1.6 Afficheur 7 segments 7.2.1.7 Actions correctrices Description des défauts Caractéristiques et dimensions peuvent être modifiées sans préavis VOTRE CORRESPONDANT LOCAL SSD Parvex SAS 8 Avenue du Lac / B.P 249 / F-21007 Dijon Cedex Tél.
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive CONSIGNES DE SECURITE Les servoentraînements comportent deux types principaux de dangers : - Danger électrique Les servoamplificateurs peuvent comporter des pièces non isolées sous tension alternative ou continue. Avant l’installation de l’appareil, il est recommandé de protéger l’accessibilité aux pièces conductrices.
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Réception du matériel Tous nos matériels font l’objet d’un contrôle rigoureux en fabrication. A réception du matériel : • Vérifier l’état du matériel après l’avoir déballé avec précaution. • Vérifier également que les données de la plaque signalétique sont en conformité avec celles de l’accusé...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 1. GENERALITES 1.1 Servoentrainement numérique L’ensemble de ces entraînements comprend : • Des servomoteurs sans balais, à aimants permanents, dont la f.é.m est de forme sinusoïdale, avec mesure de position par resolver (servomoteurs des gammes NX, LX). •...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 1.3 Principe de fonctionnement 1.3.1 Synoptique Sur ce synoptique apparaissent 2 parties : • 1 partie alimentation puissance fournissant une tension continue au pont de puissance ainsi que les alimentations auxiliaires (régulations, ventilateur). • 1 partie commande d’axe et gestion des surveillances. PVD 3547 F 01/2004...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive PUISSANCE Filtre PUISSANCE MOTEUR TENSION BUS SUB-D GESTION DES PROTECTIONS ALIM. OK DRV OK ALIM. A INIT DECOUPAGE RESOLVER REGULATION SUB-D ± 5V SUB-D E/S et CONSIGNE VENTILATEUR RESET PVD 3547 F 01/2004...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 1.3.2 Fonction alimentation • Reçoit, par le bornier B3, le réseau 230V monophasé, le transforme en une tension continue de 310V et génère les alimentations auxiliaires (± 5V) nécessaires aux régulations. 1.3.3 Fonction commande du servomoteur 1.3.3.1 Présentation micro Le servoamplificateur DIGIVEX µ...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive • A droite du schéma, l’ensemble moteur - resolver - partie puissance. Sont paramètrables : ⇒ le choix du moteur, dont découle le calibre du variateur. ⇒ les caractéristiques générales resolver Le choix de l’association moteur - variateur fixe d’office un certain nombre de paramètres, limitation de courant, protection I²...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 1.3.3.3 Forçage des entrées logiques Le logiciel permet de forcer à une valeur une entrée logique. Ainsi, les entrées N=0, TORQUE peuvent, par logiciel : • - être « déconnectées » de l’entrée physique. • - être alors logiciellement forcées à...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Remarque : Vp et Vn sont des points de la rampe, ils peuvent être définis en dehors de la vitesse maximale du moteur. Cependant, l’asservissement limitera la vitesse du moteur à la vitesse maximale autorisée. Fonctionnement de la rampe : L’entrée de la rampe peut-être soit la consigne analogique d’entrée ou le générateur de stimuli comme le montre la figure suivante :...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 1.3.3.6 Sortie logique • Détection de vitesses L’état de la sortie OUT obéit au tableau suivant : Critère Vitesse < Seuil (OUT) Vitesse > Seuil (OUT) Nota :19 tr / min ≤ seuil (OUT) ≤ 100 000 tr / min 1.3.3.7 Surveillance des causes d’arrêt Cette surveillance peut, par choix d’une stratégie, entraîner sur certains défauts liés au courant;...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive micro 1.3.3.8 Caractéristiques générales du DIGIVEX µ Drive Réduction de la puissance en Au-delà de 1000m, diminution de la puissance utile de 1% par fonction de l’altitude tranche de 100m avec altitude maxi de 4000m Température de fonctionnement Utilisation normale : 0 à...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 1.4 Conformité aux normes Le marquage CE de ce produit apparaît sur étiquette signalétique fixée sur l’appareil. micro Les produits DIGIVEX µ Drive sont marqués CE au titre de la directive européenne 89/336/CEE traitant de la compatibilité électromagnétique modifiée par la directive 93/68/CEE ainsi qu’au titre de la directive sécurité...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 2. DISSIPATION D’ENERGIE L’énergie à dissiper par un module se décompose en : • Energie générée par le freinage. • Energie découlant des pertes du redresseur et du pont de puissance 2.1 Dissipation de l’énergie de freinage 2.1.1 Calcul de la puissance à...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 2.1.3 Capacité de freinage et Pertes des modules. Valeur résistance Ω Courant maxi. Puissance impulsionnelle Puissance permanente (à 25°C) Durée maxi. Répétition Pertes du module (à puissance maximum) Consommation des bas niveaux Définitions Courant maxi. : Courant maximal commandé, la mise en circuit de la résistance s’effectuant à partir de 365V, le courant commandé...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 2.2 Mise en parallèle de DµD Les applications nécessitant l’utilisation de plusieurs DµD placés dans la même armoire (1) (2) électrique peuvent bénéficier d’une capacité de freinage augmentée . Pour cela, il suffit de relier le bus DC de chaque DµD par le connecteur B4 prévu à cet effet. L’opération consiste simplement à...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4. RACCORDEMENTS ELECTRIQUES 4.1 Prescriptions générales de câblage 4.1.1 Manipulation des appareils Se reporter aux consignes de sécurité données au début de cette notice. En particulier, il convient avant toute intervention sur le servoamplificateur ou sur le servomoteur, d’attendre l’extinction de l’afficheur 7 segments situé...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive micro 4.1.3 Prises SUB-D du DIGIVEX µ Drive Afin d’obtenir l’immunité aux parasites, il est impératif que le DµD soit correctement raccordé au plan de masse de l’armoire électrique et que les capots des prises SUB-D soient des capots blindés EMI/RFI (métalliques avec reprise de tresse de blindage).
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4.3 Description des borniers et prises SUB - D L’ensemble des Entrées/Sorties nécessaires au fonctionnement est regroupé sur la face avant, sous la forme de: - B2 bornier moteur. - B3 bornier alimentation puissance + alimentation auxiliaire. - B4 bornier Bus DC - X1 connecteur RESOLVER.
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4.3.1 Borniers B2, B3, B4 Marquage TYPE DE CAPACITE DES REPERE BORNE ROLE Face Avant BORNIER BORNES B2/1 B2/2 Raccordement moteur à vis 0,2 mm² mini B2/3 2,5 mm² maxi B2/4 Terre débrochable fil souple ou rigide B2/5 Bornes de renvoi pour B2/6...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4.4.5 Bornes de renvoi pour câble avec frein Afin de faciliter le câblage, deux bornes B2/B5 et B2/6 sont accessibles sur le bornier de connection des phases moteurs. Ces bornes permettent de connecter : d’une part une alimentation +24VDC, alimentation du frein de maintien. d’autre part les fils de liaison du frein de maintien d’un câble moteur équipé...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4.5.2 Raccordement côté moteur Raccordement puissance Possibilités de raccordement offertes : • Connecteur de puissance modèle renforcé (IP 67) sur embase ou câble sorti pour servomoteurs NX1, NX2 et NX3. • Connecteur de puissance type MOLEX (IP 40) pour servomoteurs NX1 et NX2. 4.5.2.1 Connecteur de puissance modèle renforcé...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive BROCHAGE FICHE FONCTION COULEUR CABLE Réf. :220065R1610 FREIN + Vert-rouge FREIN - Vert-bleu PROT. THERMIQUE Orange PROT. THERMIQUE Jaune TERRE Jaune-vert Noir Blanc Rouge Le blindage des paires « Frein » et « Prot. Thermique » n’est pas à relier coté moteur. Il est à relier à...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Fonction Brochage Couleur Câble Phase U Noir Phase V Blanc Phase W Rouge Terre Jaune-Vert Frein + Vert-Marron Frein - Vert-Bleu Blindage Guipage torsadé 4.5.2.4 Raccordement du frein de maintien. Les moteurs brushless peuvent être équipés d’un frein dimensionné pour maintenir l’axe immobilisé.
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4.5.3 Raccordement du resolver Le resolver est un capteur de haute précision dont le câblage doit être réalisé avec soin : • Cheminement séparé de la puissance. • Câble constitué de trois paires torsadés et blindés individuellement par paire (pas de blindage général).
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Références des fiches et câbles RÉFÉRENCE DÉSIGNATION 220065R4621 Fiche resolver modèle renforcé (contacts à souder) 6537P0001 Câble resolver polyuréthane au mètre Câble resolver polyuréthane équipé avec fiche modèle renforcé 220049R61xx (côté moteur) et SUB-D 9 points (côté variateur) Vue de la fiche amovible du connecteur resolver (réf.
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 4.5.3.2 Connecteur resolver type MOLEX (IP 40) pour NX1 et NX2 Références des connecteurs et câbles RÉFÉRENCE DÉSIGNATION 220004R1000 Jeu de connecteurs MOLEX (resolver et puissance) 220004R2000 Jeu de connecteurs MOLEX avec capot (resolver et puissance) 6537P0001 Câble resolver polyuréthane au mètre Câble resolver polyuréthane équipé...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 5. ROLE ET CARACTERISTIQUES DES ENTREES/SORTIES D’AUTOMATISME 5.1 Caractéristiques des Entrées/sorties 5.1.1 Entrées logiques • entrées 24V DC optocouplées (tension d’isolation 100V) • entrées de type 1 suivant norme CEI 1131-2 • ces entrées peuvent être raccordées directement à des sorties type PNP (résistance de charge extérieure non nécessaire) ENTREES LOGIQUES 8.25 K...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Sortie opto-isolée, la charge étant à relier au 0V logique (soit entre les 2 contacts affectés à cette sortie). 22 E +24V Logique 100 NF Logique 5.1.3 Entrée consigne vitesse 4.7 NF 4.7 NF 10 K 22.1 K 22.1 K EA1-...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 5.1.4 Entrée limitation de courant 4.7 NF 4.7 NF 10 K 20 K 20 K EA2- 20 K EA2+ 20 K 4.7 NF 4.7 NF 5.1.5 Sortie analogique 47.5 E 47.5 E 4.7 NF ATTENTION !!! : tension maximum de sortie ± 5 V PVD 3547 F 01/2004...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 5.1.6 Emulation Codeur Caractéristiques électriques L’interface électrique de sortie répond à la norme RS 422 des liaisons séries différentielles. Le circuit utilisé est un « LINE DRIVER » du type MC26C31. Les caractéristiques électriques sont donc intimement liées à...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive A, B, Top0 INTERFACE CODEUR 2631 COMMANDE NUMERIQUE VARIATEUR RACCORDEMENT Emulation codeur Le resolver est avant tout un capteur de position. Il est utilisé pour la mesure de la position du rotor par rapport au stator. Cette fonction permet de transformer le signal issu du resolver en une suite d’impulsions identiques à...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 5.2 RESET et sortie DRV OK - X5/5 Reset + - X5/17 Reset - Un état 24V appliqué à X5/5 par rapport à X5/17 provoque la réinitialisation après le défaut du variateur. A noter que la réinitiallisation peut aussi être faite par la mise hors tension totale du variateur. Cette commande est sans effet en fonctionnement normal, un «...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 5.3 Séquence d’initialisation Après établissement de l’alimentation : ⇐ Présence réseau ⇒ Moteur commandable To + 1s 5.4 Séquence d’arrêt 5.4.1 Arrêt normal Il est obtenu par ouverture volontaire du contacteur principal. ⇐ Ouverture du contacteur ⇒...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 6. ROLE ET REGLAGE DES PARAMETRES D’ASSERVISSEMENT 6.1 Rôle des paramètres d’asservissement 6.1.1 Liste des paramètres Choix type de régulation : • Vitesse Proportionnel P ⇒ Proportionnel intégrale PI ⇒ Proportionnel double intégrale PI² • Régulation de courant Dans tous les cas : Valeur minimum...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive CORRECTEURS CONSIGNE CONSIGNE COURANT VITESSE LOI DE PUISSANCE P / PI / PI² fc FILTRE PHASE ε MESURE MESURE VITESSE RESOLVER TRAITEMENT RESOLVER DIGPL17.D/PL32.W Choix de P Le variateur est utilisé en boucle de vitesse, avec un gain purement proportionnel. Ce gain est le rapport entre le courant de sortie et l’erreur de vitesse.
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive PERTURBATION COUPLE CONSIGNE VITESSE REF. I LOI DE PUISSANCE ε PHASE MESURE DE I MESURE VITESSE RESOLVER TRAITEMENT RESOLVER DIGPL17.D/PL33.W Choix de PI (action proportionnelle et intégrale) Par rapport à l’action P seule, PI apporte les 2 modifications suivantes : •...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 6.1.3 Arrêt d’intégration Pour le rôle de ce paramètre, se reporter au paragraphe précédent. Seule est donnée ci-dessous sa définition d’après les courbes de Bode (gain/fréquence et phase/fréquence) 6.1.4 Mise à l’échelle de vitesse Le choix de l’ensemble moteur-variateur fixe une vitesse maximale possible. Le paramètre vitesse «...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Filtre du second ordre Ce phénomène ne peut pas être traité par le réglage P/PI/PI². Si la résonance ne peut pas être traitée mécaniquement, il faut alors éliminer les fréquences concernées. Ceci est le rôle du filtre ème passe-bas du 2 ordre.
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Caractéristiques générales de chaque prédicteur • Compensation de masse ou pesanteur (axe vertical) On introduit directement dans le paramètre la valeur de courant, en Ampères, dont le moteur a besoin pour mouvoir la masse à vitesse constante (moyenne entre la montée et la descente) •...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 6.2 Entrée des paramètres Les paramètres de personnalisation de l’ensemble moteur-variateur sont introduits à la mise en service, à l’aide d’un PC, sous WINDOWS, par le logiciel PME. Le transfert de cette Personnalisation sur un variateur de calibre différent entraîne la génération d’un défaut.
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive • Accès par le nom des variables, les 11 précédentes plus les suivantes : • Température en Deg.°C : heatsink-temperature-measure • Tension de bus en Volts : ubus-measure • I Actif en Amp : id-output •...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Réglage du gain proportionnel Etat à l’origine • Se mettre en gain proportionnel P seul. • Fréquence de filtrage fc au maximum (800 Hz) et gain faible. • Système apte à tourner, pas de prédicteur. Les réglages du gain P et de la fréquence du filtre sont simultanés.
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 3 cas sont possibles : Réponse non oscillatoire Mesure vitesse P trop fort P correct P faible Temps DIGPL43.D/W On doit obtenir une réponse sans dépassement et sans oscillation. Par exemple, augmenter le gain jusqu’à l’apparition progressive des oscillations; puis, le rediminuer de 20 à30%. Si on atteint, avec le gain P, la valeur maximale indiquée dans le tableau, sans avoir diminué...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Diminuer alors la fréquence de filtrage jusqu’à disparition quasi totale de l’oscillation. Si cela s’avère impossible, le gain maximum est atteint. Si cela est possible on peut augmenter à nouveau le gain, jusqu’à obtention d’une réponse sans oscillation .
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive PI² Mesure vitesse fi trop forte maxi correct pseudo période Temps DIGPL43.D/46.W Ne pas changer PI en PI² sans remettre à 0 la fréquence d’intégrale. 6.3.5 Réglage des prédicteurs Conditions d’origine • La totalité des paramètres de boucle (P, fréquence d’intégrale et de filtrage, vitesse maxi, limitation de I) est réglée (sans prédicteurs).
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Consigne d'entrée Temps Consigne courant Temps DIGPL43.D/47W Nota : I+ et I- sont à prendre avec leur signe. En général I- est négatif. En principe : − • Pesanteur = en Ampères (mouvement horizontal, pesanteur = 0). −...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Réglage des prédicteurs dynamiques et accélération. (On suppose les prédicteurs de frottements sec et de pesanteur réglés). • Utiliser un stimulis sinus, décalage 0 valeur crête à crête 10 à 20% de la vitesse maxi, fréquence 0.2 à...
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Nous rappelons que la valeur (en ms) de t (temps de prédiction) est voisine de td (temps de démarrage), avec : ω (Inertie charge Inertie moteur) td = Couple maxi td est le temps d’accélération de 0 à la vitesse maxi avec le couple maximum td en secondes, inertie en kgm², ω...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 6.3.6 Réglage des paramètres en régulation de courant Si l’option « courant » a été choisie, seuls sont à régler : • La limitation de courant; il faut veiller, dans ce type d’application, à ne pas déclencher sur des surveillances en courant moyen ou en courant efficace.
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 7. MISE EN SERVICE - REGLAGE DES PARAMETRES D’ASSERVISSEMENT - DETECTION DES CAUSES D’ARRET 7.1 Séquence de mise en service 7.1.1 Vérifications préalables Contrôle du câblage • Raccordements puissance. • Câblage du Reset sur bornier X5 •...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive A partir du moment où l’on est « On line », l’ensemble des paramètres présents dans le DIGIVEX micro µ Drive peut être lu. • Vérifier l’état des entrées, TORQUE. N = 0 • Configurer alors le variateur. Ceci peut être effectué OFF LINE dans un fichier puis transféré...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 7.2.1.1 Traitement des anomalies de fonctionnement Nous rencontrons 2 types d’anomalies : • Anomalies nécessitant l’arrêt du système Ces anomalies entraînent : ♦ La mise à couple nul du variateur. ♦ L’affichage du défaut sur l’afficheur 7 segments. ♦...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive Courant moyen variateur Une surveillance du courant moyen, filtré par une constante de temps de 2,4s, [I = f(t)] est réalisé. Le défaut est détecté lorsque le courant moyen égale ou dépasse le courant permanent admissible par le variatieur.
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 7.2.1.6 Afficheur 7 segments Fonction : Fournir une information de l’état du DµD avec discrimination des défauts. Description : Affichage Description Axe sous tension, tension d’alimentation < 100 VAC (140 VDC) Axe OK, Puissance présente Défaut resolver Température ambiante ou dissipateur excessive 3 Clignotant...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 7.2.1.7 Actions correctrices Les incidents que l’on peut rencontrer (issus d’erreurs de câblage ou de mauvaises manipulations, sont les suivantes) : • Défaut resolver ♦ Vérifier le raccordement resolver. • Courant maxi variateur ♦ Mauvais raccordement moteur (manque une phase moteur). ♦...
micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive 7.3 Description des défauts DEFAUT TYPE ACTION Détection de l’absence des signaux S1,S2, S3 ou S4. Perte de l’excitation resolver : valeur nominale Veff = 7 V, Fréquence = 8012 Hz sur R1, R2/R3. Défaut Resolver Perte des signaux sin (S2 S4) ou cos (S1 S3) ou rapport de transformation du resolver trop faible.
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micro Servoamplificateur DIGIVEX µ Drive DEFAUT TYPE ACTION Courant moyen : mesure du courant moyen fourni par le variateur Courant moyen Courant efficace : calcul du courant efficace fourni par le variateur Causes : • Cycle de fonctionnement trop important •...