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1FN3 直線電機(jī)，初級(jí)部分

直線電機(jī) 1FN3 與 SINAMICS S120 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或 SIMODRIVE 611 數(shù)字/通用 HRS 一起使用，可以形成一個(gè)的直線直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，滿足先進(jìn)的機(jī)器結(jié)構(gòu)要求。

電機(jī)由主傳動(dòng)裝置和從動(dòng)裝置組成，接地元件很少。主傳動(dòng)裝置具有固定尺寸，從動(dòng)裝置可以根據(jù)所需長(zhǎng)度由幾段組成。通過(guò)電機(jī)的并行運(yùn)行，饋送率受力和長(zhǎng)度都可以擴(kuò)展超過(guò)現(xiàn)有范圍。

• 突出的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和極快的移動(dòng)速度
• 高精度
• 安裝簡(jiǎn)便
• 非接觸驅(qū)動(dòng)力傳遞，傳動(dòng)部件無(wú)磨損

直線直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)就是避免了彈性、游隙和摩擦效果以及傳動(dòng)時(shí)的自然振動(dòng)。由此可實(shí)現(xiàn)較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和精度。如果使用相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)和在溫度條件下，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)定位。

峰值負(fù)載型

用于暫時(shí)加速的機(jī)械軸（如 S3 負(fù)載）或者短時(shí)間內(nèi)需要較大力的場(chǎng)合

主要應(yīng)用領(lǐng)域：

• 高動(dòng)態(tài)性、柔性機(jī)床及生產(chǎn)機(jī)器建造
• 激光加工
• 裝卸

連續(xù)負(fù)載型

用于加速度不斷變化、過(guò)程/重力較大或無(wú)水冷運(yùn)行時(shí)的機(jī)械軸中（如 S1負(fù)載）。

主要應(yīng)用領(lǐng)域：

• 磨削
• 非圓加工，例如，振蕩應(yīng)用
• Z 軸，無(wú)重力補(bǔ)償，空心軸
• 裝卸，直角坐標(biāo)型機(jī)器人

簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，無(wú)需滾珠絲杠、聯(lián)軸器或皮帶等傳動(dòng)部件，可顯著提高傳動(dòng)部件的可靠性。

主傳動(dòng)裝置中的熱量可通過(guò)集成的液體冷卻系統(tǒng)耗散掉。通過(guò)可選的 Thermo-Sandwich 雙回路冷卻系統(tǒng)，可將電機(jī)的熱量從機(jī)器上排除，它也是一種價(jià)格較低的冷卻設(shè)計(jì)。

主傳動(dòng)裝置采用不銹鋼封裝，可較高的機(jī)床機(jī)械剛性和耐污性能（這種油污用于機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)器中）以及耐腐蝕性。另外，由于空氣隙大，對(duì)安裝表面的要求低。空氣隙的安裝誤差為± 0.3 mm。

設(shè)計(jì)型號(hào)

1FN3 直線電機(jī)可作為一種單邊電機(jī)或雙邊電機(jī)提供。

• 單邊電機(jī)
  單邊電機(jī)包括一個(gè)與相關(guān)次級(jí)部分平行安裝的初級(jí)部分。
• 雙邊電機(jī)
  雙邊型電機(jī)的特殊次級(jí)部分位于兩個(gè)初級(jí)部分之間（一個(gè)帶有標(biāo)準(zhǔn)繞組的初級(jí)部分和一個(gè)帶互補(bǔ)繞組的初級(jí)部分）。雙側(cè)電機(jī)設(shè)計(jì)尤其適用于可移動(dòng)從動(dòng)裝置應(yīng)用以及快速加速的小行程加工應(yīng)用（例如偏心加工）。

1FN3 直線電機(jī)，初級(jí)部分

直線電機(jī) 1FN3 與 SINAMICS S120 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或 SIMODRIVE 611 數(shù)字/通用 HRS 一起使用，可以形成一個(gè)的直線直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，滿足先進(jìn)的機(jī)器結(jié)構(gòu)要求。

電機(jī)由主傳動(dòng)裝置和從動(dòng)裝置組成，接地元件很少。主傳動(dòng)裝置具有固定尺寸，從動(dòng)裝置可以根據(jù)所需長(zhǎng)度由幾段組成。通過(guò)電機(jī)的并行運(yùn)行，饋送率受力和長(zhǎng)度都可以擴(kuò)展超過(guò)現(xiàn)有范圍。

簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，無(wú)需滾珠絲杠、聯(lián)軸器或皮帶等傳動(dòng)部件，可顯著提高傳動(dòng)部件的可靠性。

主傳動(dòng)裝置中的熱量可通過(guò)集成的液體冷卻系統(tǒng)耗散掉。通過(guò)可選的 Thermo-Sandwich 雙回路冷卻系統(tǒng)，可將電機(jī)的熱量從機(jī)器上排除，它也是一種價(jià)格較低的冷卻設(shè)計(jì)。

主傳動(dòng)裝置采用不銹鋼封裝，可較高的機(jī)床機(jī)械剛性和耐污性能（這種油污用于機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)器中）以及耐腐蝕性。另外，由于空氣隙大，對(duì)安裝表面的要求低�？諝庀兜陌惭b誤差為± 0.3 mm。

設(shè)計(jì)型號(hào)

1FN3 直線電機(jī)可作為一種單邊電機(jī)或雙邊電機(jī)提供。

• 單邊電機(jī)
  單邊電機(jī)包括一個(gè)與相關(guān)次級(jí)部分平行安裝的初級(jí)部分。
• 雙邊電機(jī)
  雙邊型電機(jī)的特殊次級(jí)部分位于兩個(gè)初級(jí)部分之間（一個(gè)帶有標(biāo)準(zhǔn)繞組的初級(jí)部分和一個(gè)帶互補(bǔ)繞組的初級(jí)部分）。雙側(cè)電機(jī)設(shè)計(jì)尤其適用于可移動(dòng)從動(dòng)裝置應(yīng)用以及快速加速的小行程加工應(yīng)用（例如偏心加工）。

確定動(dòng)態(tài)過(guò)載能力

功能概述

允許在運(yùn)行時(shí)超過(guò)裝置額定銘牌上指定的額定直流（大允許連續(xù)直流電流）。但是超過(guò)的程度和持續(xù)時(shí)間要受到特定的限制，這在下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

過(guò)載電流的上限是 1.8 倍的額定直流電流。高過(guò)載持續(xù)時(shí)間取決于過(guò)載電流的時(shí)間特性，以及該裝置的過(guò)載歷史，還取決于具體的設(shè)備情況。

每次過(guò)載都必定跟隨有欠載（過(guò)載相的負(fù)載電流小于額定直流電流）。一旦達(dá)到高允許過(guò)載持續(xù)時(shí)間，負(fù)載電流必須返回到至少值 ≤ 額定直流電流。

通過(guò)對(duì)電源部分進(jìn)行熱監(jiān)視可以確定動(dòng)態(tài)過(guò)載持續(xù)時(shí)間（I²t 監(jiān)視）。I²t 監(jiān)視使用實(shí)際負(fù)載電流的時(shí)間特性計(jì)算環(huán)境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時(shí)間特性。在這種情況下，要把具體的設(shè)備特性（例如熱阻和時(shí)間常數(shù)）加入到計(jì)算中。當(dāng)轉(zhuǎn)換器打開時(shí)，計(jì)算過(guò)程從初始值開始，該初始值在關(guān)斷/線路供電故障之前確定。在設(shè)置參數(shù)時(shí)必須把環(huán)境條件（環(huán)境溫度和安裝高度）考慮進(jìn)來(lái)。

計(jì)算獲得的替代消耗層溫度上升超過(guò)允許值時(shí)，I²t監(jiān)視會(huì)發(fā)出響應(yīng)。作為響應(yīng)，有兩種選擇可以被參數(shù)化：

• 電樞電流設(shè)置值下降到額定直流電流報(bào)警，或
• 設(shè)備關(guān)機(jī)故障

可以禁用 I²t 監(jiān)視功能。在這種情況下，電樞電流高限制為額定直流電流。

動(dòng)態(tài)過(guò)載能力的組態(tài)

組態(tài)單包含以下信息：

• 長(zhǎng)負(fù)載持續(xù)時(shí)間t_an從低溫電源部分和指定恒定負(fù)載時(shí)算起，
• 長(zhǎng)零電流間隔t_ab（長(zhǎng)冷卻時(shí)間）直到電源部分達(dá)到“低溫”熱狀態(tài)，以及
• 極限特性的磁場(chǎng)，用于確定熱穩(wěn)定、過(guò)載間歇運(yùn)行期間的過(guò)載能力（周期性工作循環(huán)）

備注：如果計(jì)算獲得的替代損耗層溫度上升不超過(guò)高允許值的 5%，則認(rèn)為電源部分處于“低溫”狀態(tài)。該狀態(tài)可以使用二進(jìn)制可分配輸出查詢。

帶過(guò)載間歇運(yùn)行時(shí)具有極限特性的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)

具有極限特性的磁場(chǎng)是指具有總持續(xù)時(shí)間 300s 的間歇過(guò)載運(yùn)行的負(fù)載循環(huán)。這種負(fù)載循環(huán)包括兩個(gè)時(shí)間部分——基本負(fù)載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≤ 額定直流電流）和過(guò)載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≥ 額定直流電流）。

每個(gè)極限特性會(huì)把一個(gè)特定裝置的大基本負(fù)載電流表示成針對(duì)小負(fù)載持續(xù)時(shí)間（極限基本負(fù)載電流）的過(guò)載系數(shù)（極限基本負(fù)載電流，按額定直流電流的 a% 計(jì)算）。對(duì)于負(fù)載循環(huán)的剩余持續(xù)時(shí)間，大允許過(guò)載電流通過(guò)過(guò)載系數(shù)確定。如果對(duì)于所需的過(guò)載系數(shù)沒(méi)有指定極限特性，則要遵守針對(duì)下一個(gè)高過(guò)載系數(shù)的極限特性。

極限特性的勵(lì)磁對(duì)于 300s 負(fù)載循環(huán)有效。使用基本計(jì)算算法，負(fù)載循環(huán)可以長(zhǎng)于或短于 300s 的負(fù)載循環(huán)持續(xù)時(shí)間組態(tài)�，F(xiàn)在使用兩個(gè)基本任務(wù)顯示。

基本任務(wù)1 和 2 的特性舉例

基本任務(wù) 1

• 已知：
  裝置、循環(huán)持續(xù)時(shí)間、過(guò)載系數(shù)、過(guò)載持續(xù)時(shí)間
• 求：
  （�。┗矩�(fù)載持續(xù)時(shí)間和大基本負(fù)載電流

SINAMICS DC MASTER 裝置的并聯(lián)

SINAMICS DC MASTER 裝置可以通過(guò)并聯(lián)來(lái)增加額定功率。必須滿足一下輔助條件：

在 CUD 上配備傳輸觸發(fā)脈沖以及建立更高等級(jí)通訊所需的硬件和插頭。

多可以并聯(lián) 6 部設(shè)備。多部裝置并聯(lián)時(shí)，主裝置應(yīng)該放置在中間，以便信號(hào)連接方便。主從裝置之間從總線到總線的長(zhǎng)并聯(lián)接口線長(zhǎng)度：15 m。

同樣，每部SINAMICS DC MASTER 裝置需要獨(dú)立的換相電抗器（u_K 小 2 %），以便平均分配電流。電抗器公差差異決定的電流分配。對(duì)于無(wú)降級(jí)（電流下降）運(yùn)行，推薦公差 5% 或更好。

只允許具有相同額定直流電流的裝置并聯(lián)。
裝置并聯(lián)時(shí)，允許的輸出電流為（維持輔助條件時(shí)）：

I_max = n × I_{N(SINAMICS DC MASTER)}

n = SINAMICS DC MASTER 裝置的數(shù)量

冗余運(yùn)行（“（n+m）運(yùn)行”模式）

SINAMICS DC MASTER 裝置還可以用在冗余配置中，作為特殊的并聯(lián)運(yùn)行模式。在此運(yùn)行模式下，如果一臺(tái)裝置故障（例如電源部分的保險(xiǎn)燒斷），其他 SINAMICS DC MASTER 裝置可以維持運(yùn)行。正確組態(tài)好和互聯(lián)好之后，電樞電路和勵(lì)磁電路都可以冗余運(yùn)行。

當(dāng)一個(gè)裝置故障時(shí)，其他SINAMICS DC MASTER 裝置還可以正常運(yùn)行、持續(xù)工作不會(huì)中斷。在組態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需要特別注意在冗余應(yīng)用中，只須滿足 n 個(gè)裝置的額定功率（而不是 n+m 個(gè)裝置）。

在發(fā)生故障時(shí)，主裝置的功能會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移。這樣一來(lái)，無(wú)論是主裝置的電源部分故障還是從裝置的電源部分故障，系統(tǒng)都會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。（可以根據(jù)要求提供冗余運(yùn)行時(shí)的 MTBF 數(shù)據(jù)。）

SINAMICS DC MASTER 裝置并聯(lián)時(shí)的電樞電路連接示意圖

(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。

(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。

(3) 裝置使用（8 針）屏蔽跳線（UTP CAT5 型，符合ANSI/EIA/TIA 568 標(biāo)準(zhǔn)）連接，與 PC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中使用的網(wǎng)線相同�？梢灾苯訌奈鏖T子購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)的 5m 長(zhǎng)線電纜（訂貨號(hào)：6RY1707-0AA08）。n 個(gè)裝置并聯(lián)需要 (n-1) 條電纜。必須激活連接在總線首端和末端所連接的裝置/設(shè)備上的總線終端。

(4) 這些熔斷器只能用在 850A 及以下的設(shè)備上。

(5) 只適用于 850A 及以下四象限運(yùn)行的裝置。

第一代精簡(jiǎn)面板

• 3 英寸至 15 英寸理想的入門級(jí)系列，用于操作員控制和監(jiān)控緊湊型機(jī)器和系統(tǒng)
• 由于使用像素圖形顯示屏，可以清晰顯示過(guò)程
• 使用觸摸屏和觸覺(jué)功能鍵實(shí)現(xiàn)直觀的操作
• 配備所有必要的基本功能，如警報(bào)記錄、配方管理、繪圖、矢量圖形和語(yǔ)言切換
• 通過(guò)集成的以太網(wǎng)接口或帶有 RS485/422 的單獨(dú)型號(hào)，可以簡(jiǎn)單連接到控制器
• 具有用于 SIMATIC S7-1200 和 S7-1500 PLC 的集成診斷查看器和 IP 設(shè)置，調(diào)試更快速

• 全集成自動(dòng)化 (TIA) 的組成部分： 
  提高生產(chǎn)率，大限度降低工程組態(tài)開銷，降低生命周期成本
  • 由于采用垂直配置（4" 和 6" 設(shè)備），即使在安裝空間受限時(shí)也可使用
  • 縮短組態(tài)和調(diào)試時(shí)間
  • 具有免維護(hù)的設(shè)計(jì)，背光顯示屏的使用壽命長(zhǎng)，維修方便
• 由于具有輸入/輸出字段、矢量圖形、趨勢(shì)曲線、條形圖、文本和位圖等，可簡(jiǎn)單、方便地顯示過(guò)程值
• 含有現(xiàn)成圖形對(duì)象的圖形庫(kù)
• 可在全球范圍使用
  • 可組態(tài) 32 種語(yǔ)言（包括亞洲和西里爾字符集）
  • 可在多達(dá) 5 種語(yǔ)言間在線切換
  • 取決于語(yǔ)言的文本和圖形

SIMATIC HMI 精簡(jiǎn)型面板在安裝方面與面板和多功能面板產(chǎn)品系列的現(xiàn)有觸控型設(shè)備兼容。

KP300 精簡(jiǎn)型單色 PN

• 3.6" FSTN 像素級(jí)，單色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸控設(shè)備，配備 10 個(gè)功能鍵和 10 個(gè)系統(tǒng)鍵。
• 文本顯示屏（TD 100C、TD 200/TD 200C、TD 400C）以及 OP 73、OP 73micro 的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品。

KTP400 精簡(jiǎn)型單色 PN

• 3.8" STN 單色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 4 個(gè)觸覺(jué)功能鍵

KTP400 精簡(jiǎn)型彩色 PN

• 4.3" 寬屏 TFT 顯示屏
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 4 個(gè)觸覺(jué)功能鍵

KP400 精簡(jiǎn)型彩色 PN

• 4.3" 寬屏 TFT 顯示屏
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 帶 8 個(gè)功能鍵和 26 個(gè)系統(tǒng)鍵的薄膜鍵盤
• OP 77A 的后繼產(chǎn)品

KTP600 精簡(jiǎn)型單色 PN

• 5.7" STN，單色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 6 個(gè)觸覺(jué)功能鍵
• TP 177micro/TP 177A 的創(chuàng)新后續(xù)產(chǎn)品

KTP600 精簡(jiǎn)型彩色 PN 或 DP

• 5.7" TFT，256 色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口 (TCP/IP, PROFINET) 或 1 個(gè) RS 485/422 接口（MPI、PROFIBUS DP；單獨(dú)型號(hào)）
• 觸摸屏和 6 個(gè)觸覺(jué)功能鍵
• TP 177micro/TP 177A 的創(chuàng)新后續(xù)產(chǎn)品

KTP1000 精簡(jiǎn)型彩色 PN 或 DP

• 10.4" TFT，256 色
• 以太網(wǎng)接口 (TCP/IP, PROFINET) 或 1 個(gè) RS 485/422 接口（MPI、PROFIBUS DP；單獨(dú)型號(hào)）
• 觸摸屏和 8 個(gè)觸覺(jué)功能鍵

TP1500 精簡(jiǎn)型彩色 PN

• 15.0" TFT，256 色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏

• 輸入/輸出字段，
  用于顯示和修改過(guò)程參數(shù)
• 按鈕
  用于直接觸發(fā)功能和動(dòng)作。按鈕上多可同時(shí)配置 16 種功能。
• 圖形
  可以用作圖標(biāo)以代替功能鍵或按鈕的文本標(biāo)簽。它們還可以用作全屏背景圖像。
  該組態(tài)工具包含帶有大量圖形和各種對(duì)象的庫(kù)。所有帶有 OLE 接口的編輯器都可用作圖形編輯器（如 Paint Shop，Designer 或者 CorelDraw）
• 矢量圖形
  可以在組態(tài)工具中直接創(chuàng)建簡(jiǎn)單幾何形狀（直線，圓和矩形）
• 固定文本
  用于以任何字號(hào)來(lái)標(biāo)記功能鍵、過(guò)程圖像和過(guò)程值
• 曲線功能和直方圖
  用于圖形化顯示動(dòng)態(tài)值
• 語(yǔ)言切換：
  • 5 種在線語(yǔ)言、32 種組態(tài)語(yǔ)言，包括亞洲語(yǔ)言和西里爾字符組
  • 取決于語(yǔ)言的文本和圖形
• 可按照各領(lǐng)域的要求進(jìn)行用戶管理（信息安全）
  • 通過(guò)用戶名和密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證
  • 特定用戶組的權(quán)限
• 消息系統(tǒng)
  • 獨(dú)立消息
  • 模擬消息
  • 具有可自由定義的消息級(jí)別（如狀態(tài)/故障消息），用于定義確認(rèn)響應(yīng)和顯示消息事件
  • 消息歷史
• 配方管理
• 幫助文本
  用于過(guò)程畫面、消息和變量
• 算術(shù)函數(shù)
• 限值監(jiān)控
  用于輸入和輸出的可靠過(guò)程控制
• 指示燈
  用于指示機(jī)器和設(shè)備狀態(tài)
• 調(diào)度程序用于在發(fā)生全局事件時(shí)執(zhí)行全局功能
• 模板概念用于創(chuàng)建畫面模板（在模板中組態(tài)的畫面元素將出現(xiàn)在每個(gè)畫面中）
• 可以通過(guò)如下方法簡(jiǎn)單進(jìn)行維護(hù)和組態(tài)：
  • 用 ProSave 在 PC 上備份和恢復(fù)組態(tài)、操作系統(tǒng)和固件
  • 通過(guò) MPI/PROFIBUS DP 或 PROFINET 下載組態(tài)
  • 自動(dòng)傳輸識(shí)別
  • 進(jìn)行具體的對(duì)比度或亮度設(shè)置（6" 彩色除外）和校準(zhǔn)
  • 清潔屏幕
  • 無(wú)須電池

組態(tài)

使用工程組態(tài)軟件 SIMATIC WinCC Basic/Comfort/Professional 或 SIMATIC STEP 7 Basic（帶集成的 WinCC Basic）進(jìn)行組態(tài)。

KTP400 精簡(jiǎn)型單色 PN 以及所有 6" 至 15" 設(shè)備也可使用 SIMATIC WinCC flexible Compact、Standard 或 Advanced 組態(tài)軟件來(lái)組態(tài)。