Operating Manual - Treffer · Operating Manual . 2 Harmonic Drive AG. ... 6. FHA-C-H mit Siemens...

Harmonic Drive AG

900097 02/2010

Digitale AC Hohlwellenantriebe FHA-C FHA-C- Series Digital AC-Hollow-shaft Servo System

Operating Manual

2 FHA-C with Sine/Cosine Encoder 900097 02/2010Harmonic Drive AG

INHALT

1. Bestellbezeichnungen 32. Produktübersicht 43. Sicherheits- und Inbetriebnahmehinweise 63.1 Gefahr 63.2 Bestimmungsgemäße Verwendung 73.3 Konformitätserklärung 74. Arbeitsweise und Aufbau 85. Betrieb 95.1 Transport, Lagerung 95.2 Aufstellung 95.3 Elektrischer Anschluss 115.4 Schutz gegen Korrosion und das Eindringen von Flüssigkeiten und festen Fremdkörpern 126. FHA-C-H mit Siemens kompatiblem Encoder 136.1 Leistungsanschluss 136.2 Signalanschluss 136.3 Encoderspezifikation C1024 146.4 Encoderspezifikation M512P 156.5 Anschluss der Haltebremse 166.6 Kabelspezifikation 166.7 Anschlusskabel für FHA-C-H 177. Antriebsparametrierung für SIMODRIVE 611und SINAMICS® 178. FHA-C-H/L mit HIPERFACE

kompatiblem Encoder 278.1 Leistungsanschluss 278.2 Signalanschluss 288.3 HIPERFACE Encoderspezifikation 298.4 Kommutierungseinstellung 308.5 Anschluss der Haltebremse 318.6 Kabelspezifikation 318.7 Anschlusskabel 328.7.1 Anschlusskabel für FHA-C-L mit HIPERFACE an SC-610 Servoregler 328.7.2 Anschlusskabel für FHA-C-H mit HIPERFACE-Encoder 339. Antriebsparametrierung für HIPERFACE

kompatible Servoregler 3410. Überlastschutz 4310.1 Technische Daten PTC 116-K13-145°C 4310.2 Technische Daten KTY 84-130 4410.3 Überlastdauer 4511. Optionen 4611.1 Option EC 4612. Inbetriebnahme 4713. Entsorgung 4814 Konformitätserklärung 49

CONTENTS

1. Ordering Code 32. Product Overview 53. Safety and Operating Instructions 63.1 Warning 63.2 Intended use 7 3.3 Declaration of Conformity4. Mode of Operation and Construction 85. Operation 95.1 Transportation, storage 95.2 Installation 95.3 Electrical connections 115.4 Protection against corrosion and penetration of liquids and debris 126. FHA-C-H with Siemens compatible Encoder 136.1 Power connections 136.2 Signal connections 136.3 EncoderspecificationC1024 146.4 EncoderspecificationM512P 156.5 EncoderspecificationM512P 166.6 Cablespecification 166.7 Connecting cables for FHA-C-H 177. Drive Para meter settings for SIMODRIVE 611 and SINAMICS® 178. 8. FHA-C-H/L with HIPERFACE compatible Encoder 278.1 Power connections 278.2 Signal connections 288.3 HIPERFACEEncoderspecification 298.4 Commutationadjustment 308.5 Brake connections 318.6 Cablespecification 318.7 Connecting cables 328.7.1 Connecting cables for FHA-C-L with HIPERFACEandSC-610Controllers 328.7.2 Conecting cables for FHA-C-H with HIPERFACE-Encoder 339. Drive Parameter settings for HIPERFACE compatible Servo Controller 3410. Over Load Protection 4310.1 TechnicalDataPTC116-K13-145°C 4310.2 TechnicalDataKTY84-130 4410.3 OverLoadDuration 4511. Options 4611.1 OptionEC 4612. Commissioning 4713. Disposal 4814. EC Declaration of Conformity 49

FHA-C with Sine/Cosine Encoder 900097 02/2010 Harmonic Drive AG 3

1. Bestellbezeichnungen 1. Ordering Code

AC-Hohlwellenantriebe/AC Hollow-shaft Actuators

BaureiheSeries

BaugrößeSize

Untersetzung Ratio

WicklungWinding

Motorfeedback-System

Motor Feedback System

BremseBrake

Option 1Option 1

Option 2Option 2

SonderausführungSpecial Design

AC-Hohlwellen-

antriebFHA-C

AC-Hollow-shaft

ActuatorFHA-C

17 C25 C32 C40 C

50100160

L=320 VDC

H=560 VDC

C1024S1024M1024M512P

B

SensorOptionen

Sensor options

Kabel- und Ste-ckeroptionen

Cable and connector options

Nach Kunden-anforde-

rung

According to

customer requirements

Motorfeedback- System

Motor Feedback System

BeschreibungDescription

C1024

Inkrementelles Sinus/Cosinus EncodersystemIncremental Sine/Cosine encoder system

S1024

Singleturn absolutes HIPERFACE® EncodersystemSingleturn absolute HIPERFACE® encoder system

M1024

Multiturn absolutes HIPERFACE® EncodersystemMultiturnabsoluteHIPERFACE®encoder system

M512P

Multiturn absolutes HIPERFACE® EncodersystemMultiturnabsoluteHIPERFACE®encoder system

Kabel- und Stecker- optionen

Cable and connector options


KAxialer KabelausgangCable outlet axial

RSteckerabgang axial (nur mit M512P)Connectoraxial(onlywithM512P)

SSteckerabgang radial (nur mit M512P) Connectorradial(onlywithM512P)

—StandardStandard

Sensor OptionenSensor Options


ECSingleturn absolutes EnDat Encodersystem am Getriebeabtrieb Singleturn absolute EnDat encoder system at the gear output

FHA - 17C - 100 - H C1024 - B - EC - K - SP


2. Produktübersicht/Product OverviewServoregler SC-610

CPU-System mit DSP-Motor Controller und Mikrocontroller Analoge und digitale Eingänge für Sollwertvorgabe Drehzahl- und Stromregelung, Takt-Richtung Auswahl von 16 bzw. 256 programmierbaren Tabellenpositionen Variable Motorfeedbacksysteme (HIPERFACE, EnDat, Resolver) Leistungsfähige Autotuning- und Finetuning-Funktionen Software-Update (Firmware und Front-End) per Internet

CPU-System with DSP-motor controller and micro controller Analogue and digital demand inputs Velocity- and current control, pulse direction Selection of 16 or 256 programmable pre-set positions Variablemotorfeedbacksystems(HIPERFACE,EnDat,Resolver) Enhancedautotuneandfinetunefunctions Software-Update(FirmwareandFront-End)viaInternet

SC-610 Servo Controllers

sonstige Reglergeräte other amplifiers

Sinus/Cosinus (C 1024)

Sine/Cosine(C1024)


Wicklungen für Vcc =320 VDC und 560 VDCMotorfeedback Systeme:Sinus/Cosinus 1 Vss 1024 I/USingleturn absolut HIPERFACE EncoderMultiturn absolut HIPERFACE Encoder

Mögliche Konfiguration des FHA-C

WindingsforVcc=320VDCund560VDCMotorfeedbacksystems:Sine/Cosine1Vpp1024pprSingleturn absolut HIPERFACE encoderMultiturnabsolutHIPERFACEencoder

Possible variants with the FHA-C-series

Reduktion der Baulänge um ca. 20%ca. 50% erhöhtes Beschleunigungsdrehmomentca. 90% höhere TorsionssteifigkeitHöhere GenauigkeitVariable Sensorik für flexible RegleranbindungAbsolutes Positionieren ohne ReferenzfahrtSinus/Cosinus Encoder für bessere Regelbarkeit

Produktvorteile des FHA-C

Axiallengthreducedby20%Accelerationincreasedby50%Torsionalstiffnessincreasedby90%Improved transmission accuracyVariable sensors for use with differet controllersAbsolute positioning without homingSine/Cosine Encoder for improved control performance

Advantages of the FHA-C-Series


3 Sicherheits- und InbetriebnahmehinweiseZu beachten sind die Angaben und Anweisungen in die-sem Operating Manual sowie im Katalog.Sonderausführungen können in technischen Details von den nachfolgenden Ausführungen abweichen!

Bei eventuellen Unklarheiten wird dringend empfohlen, unter Angabe von Typbezeichnung und Seriennummer beim Herstellen anzufragen.

3.1 GefahrElektrische Antriebe und Motoren haben gefährliche, spannungsführende und rotierende Teile sowie mögli-cherweise heiße Oberflächen. Alle Arbeiten während dem Anschluss, der Inbetriebnahme, der Instandsetzung und der Entsorgung sind nur von qualifiziertem Fachpersonal auszuführen. (EN 50110-1 und IEC 60364 beachten)

Vor Beginn jeder Arbeit, besonders aber vor dem Öff-nen von Abdeckungen, muss der Antrieb vorschriftsmä-ßig frei geschaltet sein. Neben den Hauptstromkreisen ist dabei auch auf eventuell vorhandene Hilfsstrom-kreise zu achten.

Einhalten der fünf Sicherheitsregeln: Freischalten Gegen Wiedereinschaltensichern Spannungsfreiheit feststellen Erden und Kurzschließen Benachbarte unter Spannung stehende

Teile abdecken oder abschranken

Die zuvor genannten Maßnahmen dürfen erst dann zurückgenommen werden, wenn die Arbeiten ab-geschlossen sind und der Antrieb vollständig montiert ist.Unsachgemäßes Verhalten kann Per-sonen- und Sachschäden verursachen. Die jeweils geltenden nationalen, örtlichen und anlagespezifischen Be-stimmungen und Erfordernisse sind zu gewährleisten.

Die Oberflächentemperatur der Antriebe kann über 55°C betragen!Die heißen Oberflächen dürfen nicht berührt werden!

3 Safety and Operating Instructions All information and instructions contained in this operat-ing manual or in our catalogue must be observed.

Thetechnicalspecificationofspecialversionsmaydifferfrom those described herein! If you have any doubts whatever, we strongly advice that you consult the manufacturer giving details of type desig-nation and serial number.

3.1 WarningDuring operation electric actuators and motors have haz-ardous, live and rotating parts and possibly hot surface. All operations concerning connection, commissioning, regular maintenance and disposal are to be carried out byqualified,responsibletechnicalpersonal.(ObserveEN50110-1andIEC60364)

Before carrying out any work on the motor or actua-tor, and especially before uncovering live parts discon-nect the power supply. Remember to also disconnect any supplementary or auxiliary circuits as well as the main circuit.

Observingthefivesafetyrules: Disconnect from the power supply Secure against reconnection Check that equipment is dead Earth and short-circuit Cover or screen off all live adjacent parts

The above actions may only be reversed when all work

has been completed and the actuator has been com-pletely reassembled.

Improper conduct can cause serve injury and damage to property. The applicable national,localandplantspecificspecifi-cations and codes of conduct must be complied with.

The surface temperature of the actuator canexceed55°C!

Do not touch hot surface!


3.2 Bestimmungsgemäße VerwendungDie Harmonic Drive Servoantriebe und Servomotoren sind für industrielle oder gewerbliche Anwendungen bestimmt. Sie entsprechen den relevanten Teilen der harmonisierten Normenreihe EN 60034. Der Einsatz im Ex-Bereich ist verboten. Falls im Sonderfall, beim Einsatz in nicht gewerblichen Anlagen, erhöhte Anforderungen gestellt werden, so sind diese Bedingungen bei der Auf-stellung anlagenseitig zu gewährleisten.Die Servoantriebe sind für Umgebungstemperaturen von 0°C bis 40°C sowie Aufstellhöhen ≤1000m über NN ausgelegt.Anlagen und Maschinen mit umrichtergespeisten Dreh-strommotoren müssen den Schutzanforderungen der EMV-Richtlinie 2004/108/EG genügen.Die Durchführung der sachgerechten Installation liegt in der Verantwortung des Anlageerrichters.Signal- und Leistungsleitungen sind geschirmt auszufüh-ren. Die EMV Hinweise des Umrichterherstellers zur EMV gerechten Installation sind zu beachten!

3.3 KonformitätserklärungFür die FHA-C mini AC Hohlwellenantriebe besteht Kon-formität mit der Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG. Eine Kopie der EG-Konformitätserklärung ist im An-hang. Gemäß der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Artikel 1 sind die Harmonic Drive Servoantriebe, Servomotore und Regler elektrische Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen nach Nieder-spannungsrichtlinie 2006/95/EG und somit vom Anwen-dungsbereich der EG-Maschinenrichtlinie ausgenommen. Die Inbetriebnahme ist so lange untersagt, bis die Konfor-mität des Endproduktes mit der EG-Maschinenrichtlinie festgestellt ist.

3.2 Intended UseHarmonic Drive servo actuators and motors are intended for use in industrial and commercial installations. They complywiththerelevantsectionsoftheEN60034har-monized standard. Their use in areas exposed to explosion hazard is prohibited. In special cases, where these motors are used in a non industrial environment, extra safety precautions must be provided by the owner or user of the equipment during installation. The motors are rated for ambienttemperaturesfrom0°Cto40°Candforinstal-lationataltitudesof≤1000mabovesealevel.Systems and machines equipped with converter-fed three-phasemotorsmustfulfiltherequirementsoftheEMCdirective2004/108/EC.Themachinemanufacturerisresponsible for ensuring that installation is carried out properly. The power cable and the signal cable must be shielded. The instruction provided by the converter manu-facturerregardingEMCcompliantinstallationmustbeobserved.

3.3 Declaration of ConformityThe FHA-C mini hollow shaft servo actuator comply with thelowvoltagedirective2006/95/EC.Youwillfindacopy of the declaration of conformity in the appendix.

ForthepurposesoftheECMachineryDirective2006/42/EC article 1, Harmonic Drive servo actuators are electrical equipment for the use within certain voltage limits as cov-eredbytheLowVoltageDirective2006/95/ECandthusexcludedfromthescopeoftheECMachineryDirective.Commissioning of the completed machinery or partly completedmachineryisprohibiteduntilthefinalproductconformstotheECMachineryDirective.


4. Arbeitsweise und AufbauDie FHA-C-Servoantriebe sind dauermagneterregte Dreh-strom-Synchron-Antriebe mit integriertem Präzisionsge-triebe, das nach dem Harmonic Drive Prinzip arbeitet. Sie sind zum Betrieb an Pulswechselrichtern nach dem Sinusstromprinzip ausgelegt.

Zum Schutz gegen Übertemperatur ist in die Ständer-wicklung ein Temperatursensor integriert. Das eingebaute optische Gebersystem dient zur Lage- und Drehzahlerkennung des Motors und kann auch als Lagegeber für die CNC-Steuerung eingesetzt werden.Optional kann der Servoantrieb mit einer Ruhestrom-haltebremse ausgestattet werden.

Achtung:Aufgrund des Wirkprinzips des eingebauten Harmonic Drive Getriebes wird die Drehrichtung umgekehrt. Das bedeutet, dass sich die interne, nicht sichtbare, Motor-welle im Uhrzeigersinn dreht, jedoch der Abtriebsflansch entgegen dem Uhrzeigersinn läuft!

4. Mode of Operation and ConstructionThe FHA-C-servoactuators are permanent field three-phase AC-synchronous actuators with an integrated preci-sion Harmonic Drive gear. They are suitable for operation with pulse-width-modulation inverters according to the sinusoidal current principle.There is a temperature sensor incorporated in the three phase motor stator winding, which acts as a motor pro-tector.The integrated optical sensor system serves for detection of the rotor position and motor speed and can also be usedasapositionsensorforNCcontrol.As an option it is possible to order the FHA-C Servoactua-tor with a failsafe holding brake.

Attention:

The principle of operation of the integrated Harmonic Drive Gear leads to a change in the direction of rotation! Forexample,ifthemotorshaft(notvisible)isrotatingintheclockwisedirection,thentheoutputflangewillrotatein the counter-clockwise direction.


5. Betrieb5.1 Transport, LagerungWird der FHA-C-Servoantrieb nach der Auslieferung nicht gleich in Betrieb genommen, so ist er in einem trockenen, staub- und erschütterungsfreien Raum zu lagern. Lagertemperatur -20°C bis 60°C Luftfeuchtigkeit 10 bis 80% (ohne Kondensation)

5.2 Aufstellung Leistungsdaten und Schutzart IP65 beachten und Übereinstimmung mit den Verhältnissen am Ein- bauort prüfen! Durch geeignete konstruktive Ein- bindung der FHA-C-Servoantriebe ist dafür zu sor- gen, dass keine Flüssigkeit (Wasser, Bohr-, Kühle mulsion oder dgl.) in das Abtriebslager oder das Encodergehäuse eindringen kann. Die Montage des FHA-C-Servoantriebes muss ohne

Schläge und Druck auf Abtriebsflansch oder Enco-dergehäuse erfolgen.

Die max. zulässige Zugkraft an den Anschlusskabeln darf 30N nicht überschreiten.

Der Anbau muss so erfolgen, dass eine ausrei-chende Ableitung der Verlustwärme gewährleistet ist.

Die Montageflansche (Durchgangsbohrung) der FHA-C-Servoantriebe sind für Innensechskant- schrauben Festigkeitsklasse 8.8 ausgelegt.

Der Abtriebsflansch (Gewindebohrung) der FHA- C-Servobaureihe zur Befestigung der anzutreibenden Last ist für Innensechskantschrauben der Festig-keitsklasse 12.9 ausgelegt.

Auf das Schutzrohr der Antriebshohlwelle dürfen keine Radialkräfte und Axialkräfte wirken.

5. Operation5.1 Transportation, storageIf a FHA-C-servo actuator is not put into service immedi-ately on receipt, it should be stored in a dry and dust-free area where it will not be subjected to shocks. Storagetemperature-20°Cto60°C Storage humidity 10 to 80% (without conden-

sation)

5.2 Installation Take note of the information regarding type of con-

struction and degree of protection IP65 and check thatthesespecificationsmatchthesiteconditions!It is imperative to ensure that no liquid (water, ma-chiningcoolant, etc.) canpenetrate theoutputbearing or the encoder housing.

Neverstrikeorexertpressureontheoutputbea-ring or the encoder housing when installing the FHA-C-servo actuator.

The maximum pulling force at the connecting cable islimitedto30N.

Theservoactuatormustbefittedinsuchawaythatheat loss can be adequately dissipated.

Themountingflange(throughholes)oftheFHA-C-servo actuator is designed for hexagonal socket head bolts strength class 8.8.

Theoutputflange(tappedholes)oftheFHA-C-servoactuatortofixtheloadisdesignedforhexagonalsocket head bolts strength class 12.9.

Noradialforcesandaxialforcesmayacttothepro-tection sleeve of the actuator hollow shaft.


The data necessary for mounting the actuator in a hous-ing and for connecting the load to the actuator are given in table 1.

Die erforderlichen Angaben zur Gehäuse- und Lastbefe-stigung sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle/Table 1

AntriebActuator

Gehäusebefestigung mit Schrauben der Qualität 8.8Housing Assembly with Screws of Quality 8.8

Abtriebsflansch mit Schrauben der Qualität 12.9Load Assembly with Screws of Quality 12.9

GrößeSize

DurchgangsbohrungenThrough Hole Bores

SchraubentypScrew Type

Anzugsmoment [Nm]TighteningTorque[Nm]

GewindebohrungenThread Bores

Anzugsmoment [Nm]TighteningTorque[Nm]

FHA-17C 6 x ø 5,5 M5 5,5 6 x M5 x 8 9,5

FHA-25C 8 x ø 6,6 M6 9,5 8 x M6 x 10 16,5

FHA-32C 12 x ø 6,6 M6 9,5 16 x M6 x 10 16,5

FHA-40C 8 x ø 11 M10 46 8 x M10 x 15 79

Bitte beachten Sie:

Alle Angaben sind nur gültig für vollständig entfettete Anschlussflächen (Reibungskoeffizient µk=0,15). Es wird empfohlen Loctite 243 zur Schraubensicherung zu ver-wenden.

Please note:

Above data is only valid for properly cleaned connecting surfaces(frictioncoefficientµk=0.15).Itisrecommendedto use Loctite 243 for screw locking.

Abtriebsflansch mit Gewindebohrun-gen für LastbefestigungOutputflangewithtappedholes for load assembly

Gehäuseflansch mit Durchgangsbohrun-gen für AntriebsbefestigungHousing flange with through hole bores for attaching the actuator to the machine housing


Vorsicht Verbrennungsgefahr!

An den Servoantrieben können hohe Oberflächentem-peraturen von über 55°C auftreten. Es dürfen keine temperaturempfindlichen Teile, wie z. B. Leitungen oder elektronische Bauteile, anliegen oder befestigt werden.

5.3 Elektrischer AnschlussAlle Arbeiten nur im spannungslosen Zu-stand der Anlage vornehmen. Wegen der eingebauten Dauermagnete liegt bei ro-tierendem Läufer an den Motoranschlüs-sen Spannung an.

Beim Anschließen des Servoantriebes ist zu beach-ten, dass die Anschlussleitungen den Umgebungsbedingun-

gen, Stromstärken, den auftretenden Spannungen und mechanischen Anforderungen angepasst sind.

der Schutzleiter an PE angeschlossen wird. alle Kabel geschirmt, das Signalkabel zusätzlich

paarig verseilt ist. die Leistungs- und Signalverbindung nur im span-

nungslosen Zustand vorgenommen wird. Geber und Sensoren elektrostatisch gefährdete

Komponenten enthalten. Bitte ESD-Maßnahmen beachten.

5.3 Electrical connectionsThe system must be disconnected from the power supply before any mainte-nance is carried out! Due to the fact that the motors contain permanent magnets, a voltage is generated at the motor ter-

minals when the rotor is turned.

For the connection of the servo actuator please ensure that, the connecting leads should be suitable for the type

of use, as well as the voltages and amperages con-cerned.

the protective earth must be connected to the termi-nal marked PE.

all cables used should be provided with a shield and in addition the encoder cable should feature twisted pair leads.

the power supply is switched off before connecting/disconnecting the power connection and signal con-nection.

the encoder/sensor contain electrostatically sensi-tivecomponents(ESC);payattentiontoESCmeas-ures!

Caution: Fire hazard!

The surfaces of the servoactuators can reach tempera-turesofover55°C.Notemperature-sensitiveitemssuchas wires or electronic components should be touching or attached to these surfaces. If necessary, take precautions to prevent contact!


5.4 Schutz gegen Korrosion und das Eindringen von Flüssigkeiten und festen Fremdkörpern

Material und Oberfläche:Gehäuse: Teilweise lackiertes AluminiumAbtriebslager: Korrosionsgeschützter WälzlagerstahlHohlwelle: Vernickelter StahlSchrauben: Edelstahlschrauben an der Dichtung des Abtriebslagers. Verzinkte Schrauben am Encoderdeckel. Die eingesetzten Radialwellendichtungen sind mit innenliegenden Wurmfedern aus-gestattet.Das umgebende Medium sollte keine kor-rosive Wirkung auf die oben genannten Werkstoffe haben.

Material and Surface:Housing: Partly painted AluminiumOutput bearing: Corrosion protected bearing steelHollow-Shaft: NickelplatedsteelScrews: Stainless steel screws at the sea-ling of the output bearing. Zinc coated screws at the encoder cover.The radial shaft seal has an internal gar-ter spring. The ambient atmosphere should not have any corrosive effects on these materials.

5.4 Protection against corrosion and penetration of liquids and debris

X

X X

Das Standardprodukt erreicht bei mon-tierten und gesteckten Steckern und Ge-gensteckern die Schutzart IP65, wenn die Stecker für die o. g. Schutzart geeignet sind, und durch die Umgebungsbedin-gungen (Flüssigkeiten, Gase, Taubildung) keine Korrosion an den Läufflächen der Ra-dialwellendichtungen hervorgerufen wird.

Scharfkantige oder abrasiv wirkende Teile (Späne, Splitter, Staub aus Metall, Mine-ralien usw.) dürfen nicht mit Radialwellen-dichtungen in Kontakt kommen.Ein permanent auf der Radialwellendich-tung stehender Flüssigkeitsfilm sollte ver-hindert werden.Hintergrund: Infolge wechselnder Bet-riebstemperaturen entstehen Druckdif-ferenzen im Antrieb, die zum Einsaugen der auf einer Wellendichtung stehenden Flüssigkeit führen können. Gegenmaß-nahme: Ggf. eine zusätzliche, kundensei-tige Wellendichtung oder Sperrluftan-schluss (konstanter Überdruck im Antrieb mit getrockneter, gefilterter Luft, max. 104Pa).Ggf. bitte Rücksprache mit Harmonic Drive.

The standard product provides protec-tion class IP 65 under the provision that the connectors are correctly attached, corrosion from the ambient atmosphere (condensation, liquidsorgases)attherunning surface of the output shaft seal is prevented.

Contact between sharp-edged or abra-sive objects (cutting chips, splinters, me-tallicormineraldustetc.)andtheoutputshaft seal must be prevented. In addition, permanent contact between the output shaft seal and a permanent liquid cover-ing should be prevented. If this is unavaidable, please note that the changing operating temperature of a completely sealed actuator can lead to a pressure differential between the envi-ronment and the inside of the actuator. This can cause liquid covering the output shaft seal to be drawn into the actua-tors housing, which can lead to corrosive damage. As a countermeasure we recommend the use of an additional shaft seal (to be pro-videdbytheuser)orthemaintenanceofa constant pressure inside the actuator byapplyingdryfilteredairatapressureofnotmorethan104 Pa. Please contact Harmonic Drive for further advice.


6. FHA-C-H mit Siemens kompatiblem EncoderDie Motor- und Encoderanschlussleitungen beim FHA-C-H mit Siemens kompatiblem Sinus/Cosinus Encoder sind mit Anschluss-Steckern versehen. Die verwendeten Stecker sind kompatibel zur Motorenbaureihe 1FT6xxx der Siemens AG.

6.1 LeistungsanschlussLeistungs- und Bremsenanschluss erfolgen über den Leistungsstecker. Ein direkter Anschluss an das Dreh-stromnetz ist nicht erlaubt und führt zur Zerstörung des Servomotors. Auf richtige Phasenfolge ist zu achten! Der FHA-C-Servoantrieb darf nur mit einem leistungsmäßig abgestimmten Pulswechselrichter betrieben werden.

6. FHA-C-H with Siemens compatible EncoderThe motor and encoder connections of the FHA-C-H with Siemens compatible Sine/Cosine encoder are supplied with connectors. These connectors are compatible with the 1FT6xxx series motors from Siemens AG.

6.1 Power connectionsThe power and brake connections are provided via the power connector. Direct connection to the three-phase AC supply is not allowed and will lead to the destruction of the motor. Check for correct phase sequence!The FHA-C-servo actuator may only be operated from a properly matched pulse-width-modulation inverter.

Tabelle/Table 2

Stecker-Stift Connector Pin 1 2 3 4 5 6

Motorphase MotorPhase U V PE – – W

Bremse Brake – – – BR+ BR– –

Kabel Cable 1 2grün/gelb

green/yellow5 6 3

Querschnitt [mm2] Cross Section [mm2] 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5

Motorstecker MotorConnector6 / M23 x 1 / Crimp

Teile-Nr. / PartNo. 304176SC-5EP1N8A90JW

Kabelkupplung1) Cable Plug1)6 / M23 x 1 / Crimp

Teile-Nr. / PartNo. 301193SC-5ES1N8A80DU

Außendurchmesser External Diameter 26 mm

Länge Length 60 mm

6.2 SignalanschlussDas Encodersystem und der Temperatursensor werden standardmäßig über den Signalstecker verbunden.Vor Inbetriebnahme ist die Kompatibilität von Encoder und Temperatursensor mit den Auswerteeinrichtungen zu überprüfen. Der Encoder enthält elektrostatisch gefähr-dete Komponenten.

6.2 Signal connectionsThe encoder system and temperature sensor are con-nect-ed via the standard signal connector. During commissioning please pay attention to compa-tibility between the encoder and temperature sensor with the signal processing circuit.The encoder contains electrostatically sensitive compo-nents.

1) Kabelkupplungen gehören nicht zum Lieferumfang und müssen separat bestellt werden. 1) Cable plugs are not part of the delivery components. These must be ordered separately.


6.3 Encoderspezifikation C1024Dieses Motorfeedback-System basiert auf einem optischen, inkrementellen Drehgeber mit analoger Kommutierungsspur und stellt die Kompatibilität zu SI-MODRIVE® 611D/611U und SINAMICS® her.

6.3 Encoder specification C1024This motor feedback system is based on an optical, incre-mental encoder with analogue commutation track and providescompatibilitywithSIMODRIVE®611D/611U,andSINAMICS®.

Spannungs-versorgung

Power supply 5 V ± 10 % ; max. 150 mA(ohne Last)(withoutload)

Inkrementalsignale Incremental signals

1024 x A + B; 1 Vss ± 25 %; Zo = 120

2 annähernd sinusförmige Signale.A nacheilend zu B bei rechtsdrehendem

Abtriebsflansch

2 sinusoidal signals A and B.A lags B with clockwise rotation of the

output flange

Referenzsignal Reference signalR : 0,5 V Zo = 120

1 Signal R pro Umdrehung 1 signal R per revolution

Kommutierungs-signale

Commutation signals

C + D; 1 Vss ± 25 %; R3 = 1 k

2 annähernd sinusförmige Signale C und D als Sinus und Cosinus mit einer

Signalperiode pro Umdrehung

2 sinusoidal signals C and D as sine and cosine with one signal period per

revolution

Kabellänge Cable length 50 m max. (with sense)

Technische Daten

Stecker-StiftConnector

Pin1 2 3 4 5 6

7 (15)

8 910

(16)11 12 13 14

15(7)

16(10)

17

Signal Signal A+ A- R+ D- C+ C- GND +Temp -Temp5V

±10%B+ B- R- D+

GNDSense

5VSense

Internalshield

Kabel Cablegelb

yellow

grün

green

rot

red

weiß/

gelb

white/

yellow

blau

blue

grau

grey

braun/

blau

brown/

blue

grün/

schwarz

green/

black

grün/

rot

green/

red

braun/

rot

brown/

red

schwarz

black

braun

brown

orange

orange

weiß/

schwarz

white/

black

— — —

Querschnitt [mm2]

Cross Section [mm2]

0,14 0,5 0,25 0,5 0,14 —

Technical Data

Tabelle/Table 4

Encoderstecker Encoder Connector17 / M23 x 1 / Crimp

Teile-Nr. / PartNo.304175UC-17P1N8A90EZ

Kabelkupplung1) Cable Plug1)17 / M23 x 1 löt / solder

Teile-Nr. / PartNo. 270199UC-17S1N1280DU


Länge Length 60 mm

1) Kabelkupplungen gehören nicht zum Lieferumfang und müssen separat bestellt werden. 1)Cable plugs are not part of the delivery components. These must be ordered separately.

Tabelle/Table 3


6.4 Encoderspezifikation M512PZur absoluten Positionserfassung wird das Mess-System EQN 1125 der Fa. Heidenhain eingesetzt. Dieses Mess-System basiert auf einem optischen, inkrementellen Drehgeber mit zusätzlichen Code-Scheiben zur absoluten Positionserkennung innerhalb 4096 Motorwellenumdre-hungen. Beim Einschalten des Systems wird die absolute Position über eine RS-485-Schnittstelle an den Servo-regler übertragen. Der FHA-C-M512P ist kompatibel zu SIMODRIVE 611D®/611U® und SINAMICS®.Das Mess-System sitzt parallel zum FHA und ist über ei-nen Zahnriemen mit der Motorwelle verbunden.

6.4 Encoder specification M512PTheEQN1125seriesencoderfromHeidenhainisusedfor absolute decoding of the motor position. This mea-surement system is based on an optical, incremental encoder with additional code wheels for absolute posi-tiondetectionwithin4096motorshaftrevolutions.Theabsolute position is transferred to the servo controller via anRS485interface.TheFHA-C-M512PiscompatibletoSIMODRIVE611D®/611U®andSINAMICS®.The measurement system is located in parallel to the FHA actuator and is connected to the motor shaft by means of a toothed belt.

Technische Daten EQN 1125 Technical Data EQN 1125

Tabelle/Table 5

Spannungsversorgung Power supply 5 V ± 5 % ; max. 250 mA

Inkrementalsignale Incremental signals

512 x A + B; 1 Vss ± 20 %; Zo = 120

2 annähernd sinusförmige Signale.A nacheilend zu B bei rechtsdrehendem

Abtriebsflansch

2 sinusoidal signals A and B.A lags B with clockwise rotation of the

output flange

AbsolutePositionswerte

AbsolutePositionswerte 8192 (13bit)

Anzahl vonUmdrehungen

No.ofrevolutions max. 4096 (Motorwelle/motor shaft)

Schnittstelle Serial Part EnDat 2.1

Kabellänge Cable length 50 m max. (with sense)

Stecker-Stift Connector Pin 1 2 3 4 5 6 7

(15) 8 9 10(16) 11 12 13 14 15

(7) 16 17

Signal Signal A+ A- Data+ n.c. Clock

+ n.c. GND +Temp -Temp 5V±10% B+ B- Data

−Clock

−GNDSense

5VSense n.c.

Querschnitt [mm2]

Cross Section [mm2]

0,14 0,5 0,25 0,5 0,14 −

Encoderstecker Encoder Connector 17 / M23 x 1 / Crimp

Kabelkupplung1) Cable Plug1)17 / M23 x 1 löt / solder

Teile-Nr. / PartNo.270199UC-17S1N1280DU


Länge Length 60 mm

1) Kabelkupplungen gehören nicht zum Lieferumfang und müssen separat bestellt werden. 1)Cable plugs are not part of the delivery components. These must be ordered separately.

Bitte beachten Sie auch die weiterführenden technischen Hinweise aus den Produktkatalogen der Fa. Heiden-hain.

Please note also the additional technical advice given in the product catalogues from Heidenhan.


6.5 Brake connectionsThe brake is connected via the motor cable. The failsafe permanent-magnet holding brake operates according to the closed-circuit principle. It is released when a current of 24VDC±10%isapplied.Thevoltagemustbebetweenthespecifiedtolerancelimits,otherwisereliableopera-tion cannot be guaranteed. When the motor is switched on, the brake must always be opened. When the brake is closed or if there is a power failure, the brake hub is pulled towards the magnet, thus preventing the motor shaft from moving.The brake is only designed to carry out a limited number of emergency braking operations. It must not be used as a regular service brake.

6.5 Anschluss der HaltebremseDer Anschluss der Haltebremse erfolgt über das Motor-kabel. Die Dauermagnet-Haltebremse arbeitet nach dem Ruhestromprinzip. Sie öffnet bei Anlegen einer Gleich-spannung von 24V ± 10%. Die Spannung muss inner-halb des angegebenen Toleranzbereichs liegen, da sonst die Betriebssicherheit gefährdet ist. Bei eingeschaltetem Motor muss die Bremse immer geöffnet sein. Beim Aus-schalten der Bremse oder bei Stromausfall wird die Brem-sennabe vom Magnetkörper angezogen und dadurch die Motorwelle festgehalten. Die Bremse ist nur für eine begrenzte Anzahl von Not-bremsungen ausgelegt. Der Einsatz als Arbeitsbremse ist nicht zulässig.

KabelspezifikationCableSpecification

KabelverlängerungCable Extension

Typ TypeEinheit

UnitMotor KabelMotorCable

Encoder KabelEncoder Cable

(Siemens Encoder)


(HIPERFACE Encoder)

Motor Kabel

MotorCable

Aufbau Configuration mm2 (40x0,5+2x(2x0,25))

(3x(2x0,14)+4x0,14+4x0,25+2x0,5)

(3x(2x0,14)+4x0,14+2x0,5)

(4x1,5+2x(2x0,75))

Min. Biegeradius Min.BendingRadius mm 100 100 100 100

Max. Torsion Max.Torsion °/m 30

Max. Geschwindigkeit Max.Speed m/min 180 220 220 180

Max. Beschleunigung Max.Acceleration m/s2 7 10 10 7

NennspannungLeistungsader- Signalader

Rated VoltagePower

- SignalVV

600/1000300

-300

-300

600/1000300

Prüfspannung- Leistungsader

- Signalader

Test Voltage- Power- Signal

VV

40001000

-1000

-1000

40001000

Umgebungstemperatur- Betrieb

- Lagerung

Ambient Temperature-Operating- Storage

°C°C

-40/+80-50/+90

-40/+80-50/+90

-40/+80-50/+90

-40/+80-50/+90

Mantel JacketPolyurethanPolyurethane

PolyurethanPolyurethane



Ölbeständigkeit Oilresistance VDE 0472-803 VDE 0472-803 VDE 0472-803 VDE 0472-803

Farbe ColourDESINA orangeRAL2003

DESINA grünlight green RAL6018

DESINA grünlight green RAL6018

DESINA orangeRAL2003

Durchmesser Diameter mm <10 <10 <9 <12,5

Teilenummer PartNo. 270442 270441 270406 270407

Zulassung Abrobation UL/CSA

Tabelle/Table 7

6.6 Kabelspezifikation 6.6 Cable specification


6.7 Anschlusskabel für FHA-C-HDie verwendeten Stecker sind kompatibel zur Motoren-baureihe 1FT6xxx der Siemens AG. Durch Verwendung von Anschluss-Steckern werden Verdrahtungsfehler aus-geschlossen und der Verdrahtungsaufwand minimiert. Zur Verlängerung der Motor- und Encoderanschlusslei-tungen können die vorkonfektionierten Anschlusskabel der Siemens AG oder eigengefertigte Anschlusskabel verwendet werden. Alle Kabel müssen geschirmt, das En-coderkabel muss zusätzlich paarig verseilt sein.

Reglertyp Amplifiertype

KabelverlängerungCable extension

611U/611DSINAMICS

Motorfeedbacksystem

6FX-8002-2CA31-1xxO

1

ReglertypAmplifiertype

KabelverlängerungCable extension

611U/611DSINAMICS

6FX-8002-5CA01-1xxO

SteckergrößeConnector Size

BremseBrake

Leistungsanschluss

6.7 Connecting cables for FHA-C-HThe connectors are compatible with the 1FT6xxx series motors from Siemens AG. Using these connectors en-sures that the wiring will be correct and can be carried out easily. For cable extensions of the motor and encoder cable it is possible to use extension cables from Siemens AG or selfmade extensions.All cables used should feature a cable shield. The cable used for the encoder should also feature twisted pair leads.

Signalgeberanschluss Signal connections

Power connections

C1024

611U/611DSINAMICS 6FX-8002-2EQ10-1xxOM512P

6FX-8002-5DA01-1xxO

7. Antriebsparametrierung für SIMODRIVE 611 und SINAMICS

Zur Positions-, Drehzahl- u. Stromregelung mit dem Um-richtersystem SIMODRIVE und SINAMICS ist es erforder-lich, die antriebsspezifischen Motordaten des eingesetz-ten digitalen Hohlwellenantriebes nach Tabelle 8 bis 15 als Fremdmotordaten bereitzustellen.

Achtung!Bitte nehmen Sie zur Antriebsparametrierung die entsprechende „Inbetriebnahmedokumentation“ der Siemens AG zur Hand.Bei der Version mit M512P ist eine Istwertinvertierung zu parametrieren.Alternativ können die Motorphasen V und W am Reg-ler vertauscht werden.

7. Drive Parameter settings for SIMODRIVE 611 and SINAMICS

For the position control, speed control and current control loopoftheSIMODRIVEandSIMAMICSconvertersystemit is necessary to set the drive parameters according to Table 8-15 for the digital AC hollow-shaft servo system.

Attention!Please pay special attention to the documentation from Siemens AG.

For the M512P version a parameter setting of the ac-tual speed value inverting will be necessary. Alternatively the motor phases V and W of the control-ler may be changed.


Tabelle / Table 8

Antriebsparameter für SIMODRIVE 611D/U Drive parameters for SIMODRIVE 611D/U

MD-Name MD-Nr.:Einheit

UnitFHA-17C-H

GetriebeuntersetzungGear ratio

50 100 160

GeberstrichzahlEncoder resolution

1005/31020[I/U][I/rev]

1024(C1024)512(M512P)

Konfiguration IstwertfassungActual-valuesensingconfiguration

1011nur für Antriebe mit M512P/OnlyforactuatorswithM512P

1Hex (SIMODRIVE 611U)9Hex (SIMODRIVE 611D)

MotorcodeMotorcode

11022000 (611D)1999 (611U)

MotornennstromRated motor current

1103 [A] 0,6 0,5 0,3

Maximaler MotorstromMaximummotorcurrent

1104 [A] 1,2 0,85 0,62

Polpaarzahl MotorNumberofpolepairsofmotor

1112 6

Motor DrehmomentkonstanteMotorTorqueconstant

1113 [Nm/A] 0,83

SpannungskonstanteVoltage constant

1114[V/1000min-1][V/1000rpm]

53

Ankerwiderstand (L-N)ArmatureResistance(L-N)

1115 [Ω] 31,5

Ankerinduktivität (L-N)ArmatureInductance(L-N)

1116[mH]

„Lstr.x1,5“30,9

Trägheitsmoment motorseitigMomentofinertiaatmotorside

1117 [kg2]0,00008(0,00011 mit Bremse/with brake) C10240,0002 (0,00023 mit Bremse/with brake) M512P

MotorstillstandsstromMotorzerospeedcurrent

1118 [A] 0,6 0,5 0,3

Motorgrenzstrom (nur 611U)Motorcurrentlimit(611Uonly)

1122 [A] 1,2 0,85 0,62

MotormaximaldrehzahlMaximummotorspeed

1146[min-1][rpm]

4800

Untere Stromgrenze AdaptionLower adaptation current limit

1180 [%]0%

(nur/only 611U)

Obere Stromgrenze AdaptionUpper adaptation current limit

1181 [%]100%

(nur/only 611U)

MotornenndrehzahlRated motor speed 1400

[min-1][rpm]

3500

Warnschwelle MotorüberwachungAlarm threshold motor

1602 [°C] 80

Abschaltgrenze MotorShutdown limit motor

1607 [°C] 90


Tabelle / Table 9

Antriebsparameter für SIMODRIVE 611D/U


UnitFHA-25C-H


50 100 160


1005/31020[I/U][I/rev]

1024(C1024)512(M512P)




MotorcodeMotorcode

11022000 (611D)1999 (611U)


1103 [A] 1,2 1,1 0,9


1104 [A] 3,8 2,9 2,1


1112 6


1113 [Nm/A] 0,95


1114[V/1000min-1][V/1000rpm]

61


1115 [Ω] 11,2


1116[mH]

„Lstr.x1,5“15




1118 [A] 1,2 1,1 0,9


1122 [A] 3,8 2,9 2,1


1146[min-1][rpm]

4500


1180 [%]0%

(nur/only 611U)


1181 [%]100%

(nur/only 611U)


[min-1][rpm]

3000


1602 [°C] 80


1607 [°C] 90

Drive parameters for SIMODRIVE 611D/U


Tabelle / Table 10



UnitFHA-32C-H


50 100 160


1005/31020[I/U][I/rev]

1024(C1024)512(M512P)




MotorcodeMotorcode

11022000 (611D)1999 (611U)

MotornennstromRated motor current 1103 [A] 1,7 1,7 1,6


1104 [A] 6,0 4,2 3,1


1112 6


1113 [Nm/A] 1,11


1114[V/1000min-1][V/1000rpm]

68


1115 [Ω] 3,9


1116[mH]

„Lstr.x1,5“7,4




1118 [A] 1,7 1,7 1,6


1122 [A] 6,0 4,2 3,1


1146[min-1][rpm]

4000


1180 [%]0%

(nur/only 611U)


1181 [%]100%

(nur/only 611U)


[min-1][rpm]

2500


1602 [°C] 80


1607 [°C] 90



Tabelle / Table 11



UnitFHA-40C-H


50 100 160


1005/31020[I/U][I/rev]

1024(C1024)512(M512P)


1011nur für Antriebe mit M512P/Only for actuators with M512P


MotorcodeMotorcode

11022000 (611D)1999 (611U)


1103 [A] 2,4 2,4 2,1


1104 [A] 8,9 6,1 4,7


1112 6


1113 [Nm/A] 1,33


1114[V/1000min-1][V/1000rpm]

85


1115 [Ω] 2,8


1116[mH]

„Lstr.x1,5“8,4


1117 [kg2]0,00200(0,002261 mit Bremse/with brake) C1024

0,0021 (0,0024 mit Bremse/with brake) M512P


1118 [A] 2,4 2,4 2,1


1122 [A] 8,9 6,1 4,7


1146[min-1][rpm]

3500


1180 [%]0%

(nur/only 611U)


1181 [%]100%

(nur/only 611U)


[min-1][rpm]

2500


1602 [°C] 80


1607 [°C] 90



MD-Name MD-Nr.Einheit

UnitFHA-17C-H


50 100 160

Geber AuswahlEncoder type

p0400 9999

Rotatorischer Geber StrichzahlRotaryencoderpulsNo.

p0408 I/rev1024 (C1024)512 (M512P)

Geber Invertierung IstwertEncoder inversion actual value

p04100H (C1024)3H (M512)

Motortyp AuswahlMotortypeselection

p0300 2

Motorcodenummer AuswahlMotorcodenumberselection

p0301 0

Motor-BemessungsspannungRated motor voltage

p0304VeffVrms

0 (optional)0 (optuonally)

Motor-BemessungsstromRated motor current

p0305AeffArms

0,6 0,5 0,3

Motor-BemessungsleistungRated motor power

p0307 kW 0,18 0,15 0,09

Motor-NenndrehzahlRated motor velocity

p0311min-1

rpm3500

Motor-BemessungsdrehmomentRated motor torque

p0312 Nm 0,50 0,42 0,25

Motor-PolpaarzahlMotorpolepairnumber

p0314 6

Motor-DrehmomentkonstanteMotortorqueconstant

p0316Nm/AeffNm/Arms

0,83

Motor-SpannungskonstanteMotorvoltageconstant

p0317V/1000min-1

V/1000rpm53

Motor-StillstandsstromMotorstallcurrent

p0318AeffArms

0,6 0,5 0,3

Motor-StillstandsdrehmomentMotorstalltorque

p0319 Nm 0,50 042 0,25

Motor-MaximaldrehzahlMaximummotorspeed

p0322min-1

rpm6000

Motor-MaximalstromMaximummotorcurrent

p0323AeffArms

1,2 0,9 0,6

Motor-Pollageidentifikation StromMotorpolepositionindeficationcurrent

p0325AeffArms

0,6 0,5 0,3

Motor-KippmomentkorrekturfaktorMotorstalltorquecorrectionfactor

p0326 % 60

Motor-Lastwinkel optimalOptimummotorloadangle

p0327GradDegr.

90

Motor-ReluktanzmomentkonstanteMotorreluctancetorqueconstant

p0328 mH 0

Motor-Pollageidentifikation StromMotorpolepositionidentificationcurrent

p0329AeffArms

0,6 0,5 0,3

Motor-GrenzstromMotorlimitcurrent

p0338AeffArms

1,2 0,9 0,6

Motor-TrägheitsmomentMotormomentofinertia

p0341 kgm2 0,00008 (0,00011 mit Bremse/with brake) C10240,0002 (0,00023 mit Bremse/ with brake) M512P

Trägheitsmoment VerhältnissRatio of moment inertia

p0342Abhängig von der ApplikationAccording to the application

Motor-Ständerwiderstand (L-N, 20°C)Motorstatorresistance(L-N,20°C)

p0350 Ω 31,5

Motor-Ständeinduktivität (L-N)MotorstatorInductance(L-N)

p0356mH

Lstr.*1,530,9

Stromregleradaption EinsatzpunktCurrent controller adaption

p0391AeffArms

1,2 0,9 0,6


p0392AeffArms

1,2 0,9 0,6

Stromregleradaption P-VerstärkungCurrent controller adaption P-gain

p0393 % 100

Motorübertemperatur WarnschwelleMotorovertemperaturealarmthreshold

p0604 °C 80

Motorübertemperatur StörschwelleMotorovertemperaturefaultthreshold

p0605 °C 90

Antriebsparameter für SINAMICS Drive parameters for SINAMICS

Tabelle / Table 12



UnitFHA-25C-H


50 100 160


p0400 9999


p0408 I/rev1024 (C1024)512 (M512P)


p04100H (C1024)3H (M512)


p0300 2


p0301 0


p0304VeffVrms



p0305AeffArms

1,2 1,1 0,9


p0307 kW 0,36 0,33 0,27


p0311min-1

rpm3000


p0312 Nm 1,14 1,05 0,86


p0314 6


p0316Nm/AeffNm/Arms

0,95


p0317V/1000min-1

V/1000rpm61


p0318AeffArms

1,2 1,1 0,9


p0319 Nm 1,14 1,05 0,86


p0322min-1

rpm4500


p0323AeffArms

3,8 2,9 2,1


p0325AeffArms

1,2 1,1 0,9


p0326 % 60


p0327GradDegr.

90


p0328 mH 0


p0329AeffArms

1,2 1,1 0,9


p0338AeffArms

3,8 2,9 2,1






p0350 Ω 11,2


p0356mH

Lstr.*1,515


p0391AeffArms

3,8 2,9 2,1


p0392AeffArms

3,8 2,9 2,1


p0393 % 100


p0604 °C 80


p0605 °C 90


Tabelle / Table 13



UnitFHA-32C-H


50 100 160


p0400 9999


p0408 I/rev1024 (C1024)512 (M512P)


p04100H (C1024)3H (M512)


p0300 2


p0301 0


p0304VeffVrms



p0305AeffArms

1,7 1,7 1,6


p0307 kW 0,49 0,49 0,46


p0311min-1

rpm2500


p0312 Nm 1,89 1,89 1,78


p0314 6


p0316Nm/AeffNm/Arms

1,11


p0317V/1000min-1

V/1000rpm68


p0318AeffArms

1,7 1,7 1,6


p0319 Nm 1,89 1,89 1,78


p0322min-1

rpm4000


p0323AeffArms

6,0 4,2 3,1


p0325AeffArms

1,7 1,7 1,6


p0326 % 60


p0327GradDegr.

90


p0328 mH 0


p0329AeffArms

1,7 1,7 1,6


p0338AeffArms

6,0 4,2 3,1






p0350 Ω 3,9


p0356mH

Lstr.*1,57,4


p0391AeffArms

6,0 4,2 3,1


p0392AeffArms

6,0 4,2 3,1


p0393 % 100


p0604 °C 80


p0605 °C 90


Tabelle / Table 14



UnitFHA-40C-H


50 100 160


p0400 9999


p0408 I/rev1024 (C1024)512 (M512P)


p04100H (C1024)3H (M512)


p0300 2


p0301 0


p0304VeffVrms



p0305AeffArms

2,4 2,4 2,1


p0307 kW 0,84 0,84 0,73


p0311min-1

rpm2500


p0312 Nm 3,19 3,19 2,79


p0314 6


p0316Nm/AeffNm/Arms

1,33


p0317V/1000min-1

V/1000rpm85


p0318AeffArms

2,4 2,4 2,1


p0319 Nm 3,19 3,19 2,79


p0322min-1

rpm3500


p0323AeffArms

8,9 6,1 4,7


p0325AeffArms

2,4 2,4 2,1


p0326 % 60


p0327GradDegr.

90


p0328 mH 0


p0329AeffArms

2,4 2,4 2,1


p0338AeffArms

8,9 6,1 4,7






p0350 Ω 2,8


p0356mH

Lstr.*1,58,4


p0391AeffArms

8,9 6,1 4,7


p0392AeffArms

8,9 6,1 4,7


p0393 % 100


p0604 °C 80


p0605 °C 90


Tabelle / Table 15



Tabelle / Table 16

Bemerkungen/Remarks Alle nicht angegebenen Werte entsprechen der SIEMENS Standardeinstellung

AllnotgivenvaluesareaccordingtotheSIEMENSstandardvalues

C1024Inkrementelles Encodersystem mit Nullmarke und C/D-Spur

Inkrementell encoder with Reference impuls and C/D Track

Bei dem Messsystem C1024 müssen nachfolgende Meldungen deaktiviert werden.

FortheC1024measurementsystemthefollowingwarnigsmustbedeactivated.

p2118(0) 31129

p2118(1) 31429p2119(0) Keine Meldung/NoReportp2119(1) Keine Meldung/NoReport

M512 Die Istwertinvertierung p0410=3H muss parametriert werden.Theencoderinversionactualvaluemustbesettop0410=3H.


8. FHA-C-H/L mit HIPERFACE kompatiblem EncoderNachfolgende Varianten sind verfügbar:

8. FHA-C-H/L with HIPERFACE compatible EncoderFollowingversionsareavailable:

Tabelle / Table 17

Version LeistungsanschlussPower Connections

SignalanschlussSignal Connections

FHA-C-L Anschlußstecker / Connector8 / M23x1

Anschlußstecker / Connector12 / M23x1

FHA-C-H Offenes Kabelende Flying Leads

Offenes Kabelende Flying Leads

Option FHA-C-H with connectors



Die FHA-C-L-Variante ist zum Betrieb an den von Har-monic Drive gelieferten SC-610 geeignet, während die FHA-C-H-Variante zum Betrieb an Fremdreglern, z. B. NUM-MDLU geeignet ist.

The FHA-C-L-version is suitable for operation with the SC-610driversuppliedbyHarmonicDrive.TheFHA-C-H-versionissuitableforoperationwithotheramplifierse.g.NUM-MDLU.

8.1 LeistungsanschlussEin direkter Anschluss an das Drehstromnetz ist nicht er-laubt und führt zur Zerstörung des FHA-C-Servoantriebs. Auf richtige Phasenfolge ist zu achten!

Der FHA Servoantrieb darf nur mit leistungsmäßig abge-stimmten Servoregler betrieben werden. Die Funktionsweise der Haltebremse ist im Kapitel 8.5 erläutert.

8.1 Power connectionsDirect connection to the three-phase AC supply is not al-lowed and will lead to the destruction of the FHA servo actuator. Check the correct phase sequence!The FHA servo actuator may only be operated from a properly matched servo controller.The function of the brake is described in chapter 8.5 in detail.

Stecker-Stift Connector Pin 1 2 3 4 A B C D

Motorphase MotorPhase U PE W V

Bremse Brake BR+ BR-

Kabel Cable1

gr/gegr/ye

3 2 5 6 7 8

TemperaturSensor1)

TemperatureSensor1)

Temp+

Temp−

Querschnitt[mm2]

Cross Section[mm2]

0,5 0,25

Tabelle / Table 18

1) Nur FHA-C-L-Version1)OnlyFHA-C-L-version

2) Kabelkupplungen gehören nicht zum Lieferumfang und müssen separat bestellt werden.2)Cable plugs are not part of the delivery components. These must be ordered separately.

Motorstecker Motorconnector8 / M23x1 / CrimpTeile-Nr. / Part-No.: 305081SC-7EP1N8A90AA

Kabelkupplung2) Cable plug2)8 / M23x1 / CrimpTeile-Nr. /Part-No.: 303549SC-7ES1N8A80EW

Außendurchmesser External diameter 26 mm

Länge Length 60 mm


8.2 Signalanschluss Vor Inbetriebnahme ist die Kompatibilität des HIPER FACE

Encoders mit der Auswerteeinrichtung im Servoregler zu überprüfen. Der HIPERFACE Encoder enthält elektrostatisch gefähr-dete Komponenten.

Um diese Bauteile vor Beschädigung zu schützen, sind folgende Hinweise zu beachten: Bei Arbeiten an der Encoderverdrahtung sind Vor-

kehrungen zur Vermeidung von elektrostatischer Entladung zu treffen (Erdung des Monteurs, Anti-statikarbeitsplatz, etc.).

Eine unzulässige Überhöhung der Spannungsver-sorgung ist zu vermeiden.

Ein Kurzschluss der Spannungsversorgung mit den Ausgangssignalen ist ebenfalls zu vermeiden.

Der Schirm des Encoderkabels ist flächig an der Montageplatte des Schaltschranks (PE-Sternpunkt) möglichst nahe am Servoregler abzufangen.

Eine Verbindung der Ausgangssignale mit der Spannungsversorgung ist zu vermeiden.

8.2 Signal connectionsDuring commissioning please pay attention to the com-patibility between HIPERFACE encoder and the analysing equipment inside the servo controller.The HIPERFACE encoder contains electrostatically sensi-tive components. Please pay attention during the assem-bly!The following guidelines should be observed in order to preventmalfunctionordamagetotheencoder: Precautionsagainstelectrostaticdischarge(ESD)

must be taken when connecting the encoder leads (earth connection for assembly personnel, antistatic workplaceetc.).

Any excessive increase of the Power supply voltage must be avoided.

A short-circuit of the Power supply voltage with the output signal wires must be avoided.

The screen of the encoder cable must be connec-ted to the assembly panel of the cabinet (PE-centre point)asnearaspossibletotheservocontroller.

A connection of the output signal with the power supply must be avoided.

Steckerstift Connector Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Kabel Cablerotred

0,5 mm2

schwarzbalck

0,5 mm2

gelbyellow

grüngreen

violettviolet

blaublue

schwarzblack

braunbrown

graugrey

schwarz/weißblack/white

blaublue

gelbyellow

Signal FHA-C-L US GND SINREFSIN

Data+ Data— COSREF

SCOSn.c. n.c. n.c. n.c.

Signal FHA-C-H US GND SINREFSIN

Data+ Data— COSREFCOS

Temp+ Temp— n.c. n.c.

Querschnitt[mm2]

Cross Section[mm2]

0,5 0,14

Tabelle / Table 19

Bei der Verlängerung der Motor- bzw. Encoderanschluss-leitung müssen geschirmte Kabel eingesetzt werden. Das Encoderkabel muss zusätzlich paarig verseilt sein.

All cable extensions of the motor and encoder cable must feature a cable shield. The cable used for the encoder should also feature twisted pair leads.

Encoderstecker Encoder connector 12 / M23x1 / CrimpTeile-Nr. / Part-No.: 302321UC - 12P1N8A90JW

Kabelkupplung1) Cable plug1) 12 / M23x1 / CrimpTeile-Nr. / Part-No.: 305068UC - 12S1N8A90JW

Außendurchmesser Cable plug1) 26 mm

Länge Length 60 mm1) Kabelkupplungen gehören nicht zum Lieferumfang und müssen separat bestellt werden.1)Cable plugs are not part of the delivery components. These must be ordered separately.


8.3 HIPERFACE EncoderspezifikationDas eingesetzte HIPERFACE Encodersystem ist eine Mi-schung aus Inkremental- und Absolutwertencoder. Der Absolutwert wird beim Einschalten des Gerätes gebildet und über die RS 485 Schnittstelle einem externen Zähler mitgeteilt, der dann von diesem Absolutwert ausgehend, inkrementell mit der Sinus/Cosinus-Spur weiterzählt. Op-tional kann zwischen einer Singleturn absoluten oder Multiturn absoluten Variante gewählt werden.

Der FHA-C mit HIPERFACE kompatiblen Sinus/Cosinus Encoder bietet dem Endanwender nachfolgende Vorteile gegenüber bisherigen Encoder systemen: Geringerer Verkabelungsaufwand Hoher Informationsgehalt durch Interpolation des

Sinus/Cosinus Signals Speichern und Lesen von Daten auf dem im Encoder

integrierten EEPROM

Der FHA-C mit Multiturn absolutem HIPERFACE kom-patiblen Sinus/Cosinus Encoder bietet darüber hinaus noch weitere Vorteile: Wegfall der bei inkrementellen Systemen notwen-

digen Referenzfahrt Wegfall der Endschalter, da die absolute Position

des Abtriebsflansches bekannt ist Erhöhung der Anlagensicherheit, da Absolutwert

und Inkrementalgebersignale unabhängig von-einander ausgegeben werden

8.3 HIPERFACE EncoderspecificationThe HIPERFACE encoder system can be considered as a mixture of an incremental and an absolute encoder. The absolute value is initially formed only when the device is switched on and is communicated to an external counter via an RS 485 interface. The counter continues to count incrementally from this absolute value using the incre-mental output signals. The user can select between a singleturn absolute or a multiturn absolute variant.

Compared to other encoder systems, the FHA-C with HI-PERFACE compatible Sine/Cosine encoder offers the fol-lowingadvantages: Less wiring effort High information density due to interpolation of

the Sine/Cosine signals InformationontheEEPROMoftheencodercanbe

stored and read

In addition to this, the FHA-C actuator with multiturn absolute HIPERFACE compatible Sine/Cosine encoder providesevenmoreadvantages: Nohomingcyclenecessaryasisthecaseforincre-

mental encoder systems Nolimitswitchesrequiredsincetheabsoluteposi-

tionoftheoutputflangeisknown Increased safety since absolute value and incre-

mental encoder signals are given independently of each other

Encoder Encoder Singleturn absolute / singleturn absolute Multiturn absolute / multiturn absolute

Spannungs-versorgung

Power Supply 7 ... 12 V ; 110 mA ohne Last 7...12V;110mAwithoutload

Inkrementalsignale- Signal Spitze/Spitze- Signal-Offset

Incremental signals- Signal peak/peak- Signal offset

2 annähernd sinusförmige Signale.SIN nacheilend zu COS bei

linksdrehendem Abtriebsflansch

1024 x SIN, COS0,8 ... 1,1 V2,2 ... 2,8 V

2 sinusoidal signals A and B.SINlagsCOSwithcounter-clockwise

rotationoftheoutputflange

Singleturn absolut Schrittzahl

Singleturn absolute steps

32768 (15 bit) 32768(15bit)

Multiturn absolut Schrittzahl

Multiturnabsolutesteps

— 4096(12bit)

Codetyp Code typebinär (steigend bei linksdrehendem

Abtriebsflansch)binary (increasing at ccw direction

oftheoutputflange)

Typkennung Type code 22H 27H

ProzessdatenkanalSIN, REFSIN, COS,REFCOS

Process data channelSIN,REFSIN,COS,REFCOS

analog, differential analogue, differential

Parameterkanal RS 485

Parameter channelRS 485

digital

Freier Speicherbereich im EEPROM

Available memory in EEPROM

128 Byte

Technische Daten Technical Data

Tabelle / Table 20


Signalverlauf 1)

Signal Wave Form 1)

Empfohlene EmpfängerschaltungRecommended Receiver Circuit

1) Bei Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn und Blick auf den Abtriebsflansch. 1)Forrotationincounter-clockwisedirection,lookingattheoutputflange.

Abb./Fig. 1 Abb./Fig. 2

8.4 Kommutierungseinstellung Nachfolgende Kommutierungseinstellung wird von der Harmonic Drive AG vorgenommen und entspricht dem Auslieferungszustand.

Der AC-Hohlwellenmotor wird wie in Abb. 4 gezeigt an eine Gleichspannung angeschlossen.Der Motor nimmt eine definierte Position ein. Mit Hilfe der Encodereinstellsoftware wird diese Position als „Null“ gespeichert (Abb. 5).

8.4 Commutation adjustmentThe following commutation adjustment will be executed and delivered by Harmon ic Drive AG.

The AC Hollow-shaft actuator will be connected to a DC power supply according to Fig. 4. Theactuatortakesadefinedpositionwiththeencoderadjustment software. This position will be stored as „zero“ (Fig.5).

Motoranschluss bei der KommutierungseinstellungMotor connection for the commutation adjustment

BezugMotorEMKundAbsolutpositionswertdesEncodersMotorBEMFandvalueoftheabsoluteencoderposition.

Encoder-Signalverlauf bei Drehrichtung im Gegenuhrzeiger-sinn und Blick auf den AbtriebsflanschEncoder signals for rotation in counter clockwise direction, lookingattheoutputflange

Abb./Fig. 4 Abb./Fig. 5

Abb./Fig. 6


8.5 Anschluss der HaltebremseDer Anschluss der Haltebremse erfolgt über das Motor-kabel. Die Dauermagnet-Haltebremse arbeitet nach dem Ruhestromprinzip. Sie öffnet bei Anlegen einer Gleich-spannung von 24V ± 10%. Die Spannung muss inner-halb des angegebenen Toleranzbereichs liegen, da sonst die Betriebssicherheit gefährdet ist. Bei eingeschaltetem Motor muss die Bremse immer geöffnet sein. Beim Aus-schalten der Bremse oder bei Stromausfall wird die Brem-sennabe vom Magnetkörper angezogen und dadurch die Motorwelle festgehalten. Die Bremse ist nur für eine begrenzte Anzahl von Not-bremsungen ausgelegt. Der Einsatz als Arbeitsbremse ist nicht zulässig.

8.5 Brake connectionsThe brake is connected via the motor cable. The fail-safe permanent-magnet holding brake operates according to the closed-circuit principle. It is released when a current of 24VDC±10%isapplied.Thevoltagemustbebetweenthespecifiedtolerancelimits,otherwisereliableopera-tion cannot be guaranteed. When the motor is switched on, the brake must always be opened. When the brake is closed or if there is a power failure, the brake hub is pulled towards the magnet, thus preventing the motor shaft from moving.The brake is only designed to carry out a limited number of emergency braking operations. It must not be used as a regular service brake.

8.6 Kabelspezifikation 8.6 Cable specification

KabelspezifikationCable Specification

KabelverlängerungCable Extension

Typ TypeEinheit

UnitMotor KabelMotorCable


(Siemens Encoder)


HIPERFACE Encoder)

Motor KabelMotorCable

Aufbau Configurationmm2 (4x0,5+

2x(2x0,25))(3x(2x0,14)+4x0,14+

4x0,25+2x0,5)(3x(2x0,14)+

4x0,14+2x0,5)(4x1,5+

2x(2x0,75))

min. Biegeradius Min.BendingRadius mm 100 100 100 100

Max. Torsion Max.Torsion °/m 30

Max. Geschwindigkeit Max.Speed m/min 180 220 220 180

Max. Beschleunigung Max.Acceleration m/s2 7 10 10 7

Nennspannung- Leistungsader- Signalader

Rated Voltage- Power- Signal

VV

600/1000300

—300

—300

600/1000300

Prüfspannung- Leistungsader- Signalader

Test Voltage- Power- Signal

VV

40001000

—1000

—1000

40001000

Umgebungstemperatur- Betrieb- Lagerung

Ambient Temperature-Operating- Storage

°C°C

-40/+80-50/+90

-40/+80-50/+90

-40/+80-50/+90

-40/+80-50/+90

Mantel Jacket PolyurethanPolyurethane




Ölbeständigkeit Oilresistance VDE 0472-803 VDE 0472-803 VDE 0472-803 VDE 0472-803

Farbe Colour DESINA orangeRAL2003

DESINA grünlightgreenRAL6018

DESINA grünlightgreenRAL6018

DESINA orangeRAL2003

Durchmesser Diameter mm <10 <10 <9 <12,5

Teilenummer Part.No. 270442 270441 270406 270407

Zulassung Abrobation UL/CSA

Tabelle / Table 22


8.7 Connecting cablesIt is necessary to use shielded cables for all FHA-C-series AC-Servo-Actuators. Pre-assembled cables offer many benefitscomparedtoself-madecables.Besideensuringflawlessoperationandhighquality,theyarealsolessex-pensive. The use of pre-assembled cables can cut the cost of logistics, design, assembly and purchasing.

8.7.1 Connecting cables for FHA-C-L with HIPERFACE and SC-610 ControllersConnecting cables with PUR-Jacket for the connection of theFHA-C-LseriesactuatortotheSC-610servocontrollerare available in the following standard lengths.

Theconnectingcablesetcontains:•1Motorcable•1Encodercable

8.7 AnschlusskabelFür alle AC-Servoantriebe der Baureihe FHA-C müssen geschirmte Leitungen eingesetzt werden. Vorkonfek-tionierte Leitungen bieten gegenüber eigenkonfektio-nierten Leitungen viele Vorteile. Neben der Sicherheit der einwandfreien Funktion und der hohen Qualität bieten sie auch Kostenvorteile.

8.7.1 Anschlusskabel für FHA-C-L mit HIPERFACE an SC-610 ServoreglerAnschlusskabel in PUR-Ausführung zum Anschluss der FHA-C-L Servoantriebe an den SC-610 Servoregler sind in nachfolgenden Standardlängen verfügbar.

Die Anschlusskabelsätze beinhalten:• 1 Motorkabel• 1 Encoderkabel

Die genaue Anschlussbelegung ist im Anhang A darge-stellt.

The cable connection is shown in appendix A.

HD-Teile-Nr. / HD-Part-No. Standardlängen / Standard lengths

304576 5m

304577 10m

304578 15m

305037 20m

305038 25m

305039 30m

305040 40m

305041 50m

Tabelle / Table 23


8.7.2 Connecting cables for FHA-C-H with HIPER FACE-EncoderThe standard version hollow shaft series actuators are providedwithcables(L=1m)withflyingleads,suchthatthe user is able to assemble connectors and cables of his own selection. Please refer to the colour code of the con-nections.

Connecting cables with PUR-Jacket for the FHA-C-H series actuator are available in the following standard lengths.

Theconnectingcablesetcontains:•1Motorcable•1Encodercable•1MotorconnectorforFHA-C-H•1EncoderconnectorforFHA-C-H

8.7.2 Anschlusskabel für FHA-C-H mit HIPERFACE-EncoderDie Hohlwellenantriebe sind standardmäßig mit freiem Kabelende (L=1m) ausgeführt, so dass der Anwender Kabel bzw. Steckverbinder nach eigener Auswahl einset-zen kann. Bitte beachten Sie dazu die Farbcodierung der Anschlüsse.

Anschlusskabel in PUR-Ausführung zum Betrieb der FHA-C-H Servoantriebe sind in nachfolgenden Standardlängen verfügbar.

Die Anschlusskabelsätze beinhalten• 1 Motorkabel• 1 Encoderkabel• 1 Motorstecker für FHA-C-H• 1 Encoderstecker für FHA-C-H

HD-Teile-Nr. / HD-Part-No. Standardlängen / Standard lengths

305190 5m

305191 10m

305192 15m

305193 20m

305194 25m

305195 30m

305196 40m

305197 50m

Tabelle / Table 24

Die genaue Anschlussbelegung ist im Anhang B darge-stellt.

The cable connection is shown in appendix B.


9. Antriebsparametrierung für HIPERFACE kompa-tible Servoregler

Vor Inbetriebnahme des FHA-C Hohlwellenservoantriebs mit HIPERFACE‚ kompatiblem Sinus/Cosinus Encoder am Servoregler müssen die antriebsspezifischen Daten nach Tabelle 25 bis 32 zum Betrieb bzw. Schutz des FHA Hohl-wellenservoantriebs gespeichert werden.

Zur Inbetriebnahme und Parametrierung des FHA-C An-triebssystems am SC-610 Servoregler beachten Sie bitte das Bedienerhandbuch und das Software Operating Ma-nual des Servoreglers der Baureihe SC-610.Das Bedienerhandbuch mit Anschlussbeschreibung des Servoreglers erhalten Sie mit der Lieferung des Regler-gerätes.Das “Software Operating Manual” erhalten Sie mit der Lieferung der aktuellen Setup-Software.

9. Drive Parameter settings for HIPERFACE compa-tible Servo Controller

When commissioning and setting parameters for the com-pleteFHA-C-servosystempleaserefertotheUserManualandSoftwareOperatingManualof theSC-610 seriesservocontroller.TheUserManualisenclosedintheservocontroller packaging.

TheSoftwareOperatingManualisprovidedtogetherwiththe current Setup-Software.

Before putting the FHA-C Hollow-shaft Servo System with HIPERFACE‚ compatible Sine/Cosine Encoder into operation with a servo controller it is necessary to store the drive parameters according to table 25-32 for opera-tion and protection of the FHA Hollow-shaft Servo System inside the servo controller.


Antriebsdaten FHA-C-L mit HIPERFACE-Encoder Drive Parameter FHA-C-L with HIPERFACE-Encoder

Name EinheitUnits

FHA-17C-L mit HIPERFACEFHA-17C-L with HIPERFACE


50 100 160

Inkrementelle GeberauflösungIncremental encoder resolution

[I/U][I/rev]

1024

Singleturn Absolutspur AuflösungSingleturn absolute track resolution

[bit] 15

Multiturn Absolutspur AuflösungMultiturnabsolutetrackresolution

[U][rev]

4096


[A] 1,0 0,8 0,6


[A] 2,1 1,6 1,1


6


[Nm/A] 0,45


[V/1000 min-1][V/1000rpm]

29

Widerstand (L-N)Resistance(L-N)

[Ω] 7,9

Induktivität (L-N)Inductance(L-N)

[mH] 6


[kgm2]0,00008

(0,00011 mit Bremse/ with brake)


[A] 1,0 0,8 0,6


[min-1][rpm]

4800

MotornenndrehzahlRated motor speed

[min-1][rpm]

3500

TemperaturwarnungTemperature warning

[°C] 80

TemperaturabschaltungTemperature shutdown

[°C] 90

Tabelle / Table 25



Name EinheitUnits



50 100 160

Inkrementelle GebrauflösungIncremental encoder resolution

[I/U][I/rev]

1024


[bit] 15


[U][rev]

4096


[A] 2,2 2,1 1,6


[A] 7,3 5,6 4,0


6


[Nm/A] 0,48


[V/1000 min-1][V/1000rpm]

31


[Ω] 2,6


[mH] 2,6


[kgm2]0,000345



[A] 2,2 2,1 1,6


[min-1][rpm]

4500


[min-1][rpm]

3000


[°C] 80


[°C] 90

Tabelle / Table 26



Name EinheitUnits



50 100 160


[I/U][I/rev]

1024


[bit] 15


[U][rev]

4096


[A] 3,2 3,2 3,0


[A] 11,5 8,1 5,9


6

Motor DrehmomentkonstanteMotor Torque constant

[Nm/A] 0,58


[V/1000 min-1][V/1000rpm]

35


[Ω] 1,0


[mH] 1,3


[kgm2]0,00075



[A] 3,2 3,2 3,0


[min-1][rpm]

4000


[min-1][rpm]

2500


[°C] 80


[°C] 90

Tabelle / Table 27



Name EinheitUnits



50 100 160


[I/U][I/rev]

1024


[bit] 15


[U][rev]

4096


[A] 4,5 4,5 3,9


[A] 17,2 11,8 9,0


6


[Nm/A] 0,68


[V/1000 min-1][V/1000rpm]

44


[Ω] 0,7


[mH] 1,5


[kgm2]0,0020



[A] 4,5 4,5 3,9


[min-1][rpm]

3500


[min-1][rpm]

2500


[°C] 80


[°C] 90

Tabelle / Table 28


Antriebsdaten FHA-C-H mit HIPERFACE-Encoder Drive Parameter FHA-C-H with HIPERFACE-Encoder

Name EinheitUnits

FHA-17C-H mit HIPERFACEFHA-17C-H with HIPERFACE


50 100 160


[I/U][I/rev]

1024


[bit] 15


[U][rev]

4096


[A] 0,6 0,5 0,3


[A] 1,2 0,85 0,62


6


[Nm/A] 0,83


[V/1000 min-1][V/1000rpm]

53


[Ω] 31,5


[mH] 20,6


[kgm2]0,00008



[A] 0,6 0,5 0,3


[min-1][rpm]

4800


[min-1][rpm]

3500


[°C] 80


[°C] 90

Tabelle / Table 29



Name EinheitUnits



50 100 160


[I/U][I/rev]

1024


[bit] 15


[U][rev]

4096


[A] 1,2 1,1 0,9


[A] 3,8 2,9 2,1


6


[Nm/A] 0,95


[V/1000 min-1][V/1000rpm]

61


[Ω] 11,2


[mH] 10


[kgm2]0,000345



[A] 1,2 1,1 0,9


[min-1][rpm]

4500


[min-1][rpm]

3000


[°C] 80


[°C] 90

Tabelle / Table 30



Name EinheitUnits



50 100 160

Inkrementelle GebrauflösungIncremental encoder resolution

[I/U][I/rev]

1024


[bit] 15


[U][rev]

4096


[A] 1,7 1,7 1,6


[A] 6,0 4,2 3,1


6


[Nm/A] 1,11


[V/1000 min-1][V/1000rpm]

68


[Ω] 3,9


[mH] 4,9


[kgm2]0,00075



[A] 1,7 1,7 1,6


[min-1][rpm]

4000


[min-1][rpm]

2500


[°C] 80


[°C] 90

Tabelle / Table 31



Name EinheitUnits



50 100 160


[I/U][I/rev]

1024


[bit] 15

Multiturn Absolutspur AuflösungMultiturn absolute track resolution

[U][rev]

4096


[A] 2,4 2,4 2,1


[A] 8,9 6,1 4,7


6


[Nm/A] 1,33


[V/1000 min-1][V/1000 rpm]

85


[Ω] 2,8


[mH] 5,6


[kgm2]0,0020



[A] 2,4 2,4 2,1


[min-1][rpm]

3500


[min-1][rpm]

2500


[°C] 80


[°C] 90

Tabelle / Table 32


10. ÜberlastschutzZum Schutz der Servoantriebe vor unzulässigen Tempera-turen sind in die Motorwicklungen Temperatursensoren integriert.

10. Over Load ProtectionFor the protection of the servo actuator from inadmissible temperatures temperature sensors are integrated into the motor winding.

AntriebstypActuator Type

TemperatursensorTemperature sensor

FHA-C-L PTC 116-K13-145°C

FHA-C-H KTY 84-130

Tabelle / Table 33

Die Temperatursensoren alleine gewährleisten keinen Motorvollschutz. Ein Schutz vor Überlastung der Mo-torwickung ist nur im drehbaren Betrieb möglich. Bei speziellen Anwendungen (z.B. Belastung im Stillstand oder sehr niedrigen Drehzahlen) ist ein zusätzlicher Über-lastungsschutz durch Begrenzen der Überlastdauer ent-sprechend Kapitel 10.3 vorzusehen

A full motor protection is not guaranteed by using tem-perature sensors only. The motor winding is only protected against overload while operational. For special applica-tions (e.g. when load is applied with the motor stationary orextremelylowspeeds)anadditionaloverloadprotec-tion by the limitation of the overload duration according tochapter10.3mustbeapplied

10.1 Technische Daten PTC 116-K13-145°CPTC-Kaltleiter sind spezielle keramische Widerstände. We-gen ihres sehr hohen positiven Temperaturkoeffizienten bei Nennansprechtemperatur (TNat oder TNF ) sind sie als Wicklungsschutz hervorragend geeignet. Im Bereich der Nennansprechtemperatur steigt bei kleinsten Tempera-turerhöhungen der Widerstand sehr steil an.

10.1 Technical Data PTC 116-K13-145°CThe PTC-sensor is a special ceramic resistor. Because of theirveryhighpositivtemperaturecoefficientsatnomi-nal operating temperature (TNat oder TNF)theyaresuit-able for motor winding protection.Within the range of the nominal operating temperature the resistance rises very steeply on at smallest changes of temperature.


10.2 Technische Daten KTY 84-130Der KTY-Fühler dient der Temperaturmessung und Tem-peraturüberwachung der Motorwicklung.

Der Vorteil des KTY-Sensors liegt in der analogen Tempe-raturerfassung. Somit ist es möglich, nicht nur die Motor-wicklung sondern auch das Getriebefett vor unzulässigen Temperaturen zu schützen.

10.2 Technical Data KTY 84-130TheKTYsensorservesforthetemperaturemeasurementand temperature monitoring of the motor winding.

TheadvantageoftheKTY-sensoristheanalogtempera-ture measurement. Thus is possible to protect the actua-tor winding and the actuator grease against inadmissible temperatures.

Für die FHA-C-Serie werden nachfolgende Grenzwerte festgelegt:

FortheFHA-C-seriesthefollowingvaluesarefixed:

TemperaturTemperature

WiederstandResistance

WarnungWarning

80°C ± 5°C 882 Ω ± 3%

Abschaltung Shut Down

90°C ± 5°C 940 Ω ± 3%

Tabelle / Table 33


10.3 ÜberlastdauerIst der Schutz der Antriebe mit Hilfe der Temperatursen-soren nicht möglich, so muss das verwendete Regelgerät den Antrieb vor Überlastung schützen.Nachfolgende Grafik zeigt abhängig von der Überlast die Zeitdauer bis zur Abschaltung.Der Überlastfaktor beschreibt das Verhältnis zwischen aktuellem Effektivstrom und Stillstandsstrom.

10.3 Over Load DurationIf the protection of the actuator winding is not possible with the temperature sensor, then the used servo control-ler must protect the actuator.The diagram shows the actuator overload characteristic in the case of excessive current.The over load value expresses the relation between actual effective current and continuous stall current.

Is = Stillstandsstrom / Continuous stall currentI = aktueller Effektivstrom / actual effective current (I ≤ Imax)


11. Optionen11.1 Option EC Singleturn absolutes EnDat Encodersystem am GetriebeabtriebDer Singleturn-Absolut-Drehgeber vom Typ ECN113 der Dr. Johannes Heidenhain GmbH, der mittels einer ver-drehsteifen Hohlwelle mit dem Abtriebsflansch verbun-den ist, ermöglicht die Ermittlung der absoluten Position des Getriebeabtriebs.

Das Direktmess-System ECN 113 bietet 13Bit Absolut-In-formation, 2048 sinusförmige Inkrementalgebersignale, eine Genauigkeit von 20 Winkelsekunden und ein EnDat Interface. Über das standardisierte EnDat Interface wird die getriebeabtriebsseitige Position beim Einschalten an die Maschinensteuerung übertragen. Referenzschalter und Endschalter können entfallen.

11. Options11.1 Option EC Singleturn absolute EnDat encoder system at the gear outputTheECN113singleturnabsoluteencoderfromDr.Jo-hannes Heidenhain GmbH is connected to the actuator flangebymeansofatorsionallystiffhollowshaft.Thisencoderallowstheabsolutepositionoftheoutputflangeto be measured with high resolution.

TheECN113encoderprovides13bitabsolutepositionin-formation,2048sinusoidalincrementalencodersignals,asystemaccuracyof20arcseconds,andanEnDatinter-face for easy connection to leading drivers and control systems. The standardized EnDat transmits the actuator output position to the machine control system on start-up. Reference switches and limit switches are no longer needed.

Datenschnittstelle Data Interface EnDat

Spannungsversorgung Power Supply 5V ± 5%

Stromaufnahme Current Consumption max. 180 mA

Inkrementale Signale Incremental Signals 2048 x 1Vss

Genauigkeit Accuracy ±20"

Absolutsignal Absolute Signals8192/seriell/dual8192/serial/dual

Genauigkeit Accuracy ±1LSB

Elektrischer Anschluss Elektrical Connectin17 pol. Flanschdose radial

17 pole flange socket radial

Kabellänge Cable Length 50m max. (with sense)

Siemenskabel Siemens cable 6FX-80002-2AD00-1xx0

Tabelle / Table 35

AnschlussbelegungWiring Diagram

Direkt-Mess-System ECN-113DirectMeasurementSystemECN-113


12. Inbetriebnahme

Achtung:Maßgebend für die Inbetriebnahme ist die Hersteller-dokumentation der Fa. Harmonic Drive AG.

Vor Inbetriebnahme ist zu prüfen, ob der Servoantrieb ordnungsgemäß montiert ist, alle elektrischen Anschlüsse sowie mechanischen

Verbindungselemente nach Vorschrift ausgeführt sind,

der Schutzleiter bzw. die Schutzerdung ordnungsge-mäß hergestellt ist,

eventuell vorhandenen Zusatzeinrichtungen (Brem-se, …) funktionsfähig sind,

Berührungsschutzmaßnahmen für bewegte und spannungsführende Teile getroffen sind,

die Grenzdrehzahl nmax nicht überschritten wird,

Antriebsspezifische Motordaten eingegeben sind,

Kommutierung eingestellt ist (nur FHA mit HIPER-FACE Encoder).

Die Drehrichtung ist im ungekuppelten Zustand ohne Abtriebselemente zu kontrollieren.

Beim Auftreten von erhöhten Temperaturen, Geräuschen oder Schwingungen – ist im Zweifelsfall der Servoantrieb abzuschalten. Ursache ermitteln, eventuell Rückspra-che mit dem Hersteller. Schutzein richtungen auch im Probebetrieb nicht außer Funktion setzen. Bei starkem Schmutzanfall Luftwege und Gehäuseoberfläche regel-mäßig reinigen.

Achtung:Aufgrund der Eigenerwärmung des Antriebs ist nur ein kurzer Probelauf außerhalb des endgültigen Einbau-ortes und mit relativ geringer Motordrehzahl zulässig. Typische Richtwerte sind max. 5 Minuten Testdauer (S1-Betrieb) bei einer Motordrehzahl von ca. 1000 Umdr./min.! Hintergrund dieser Einschrän kung ist die Abgabe der Verlustwärme über den Gehäuseflansch in das Ma-schinengestell. Oben genannte Richtwerte müssen daher beachtet werden, damit Beschädigungen durch Überhit-zung vermieden werden!

12. Commissioning

Attention:Commissioning must be executed in according with the documentation of Harmonic Drive AG.

Attention:Heat generation from the actuator itself means that tests outsidethefinalmountingpositionshouldbelimitedtoa short time and low motor speeds, because the actuator cannot dissipate heat into the machine via the mounting flange.Testsoutsidethemachineshouldtypicallybelim-ited to 5 minutes continous running at a motor speed of lessthan1000rpm.Thesevaluesshouldnotbeexceededin order to avoid thermal damage to the actuator.

First check the direction of rotation of the load uncoupled.

In the event of changes in normal operating behaviour, such as increased temperature, noise or vibration, switch theactuatoroff.Findoutthecauseofthetrouble;consultthe manufacturer if necessary. Even when the actuator is only on test, do not put safety equipment out of opera-tion.Thislistmaybeincomplete.Otherchecksmayalsobenecessary.

Before putting the actuator into operation, check that theactuatorisproperlyfixedandaligned, all electric connections and connectors match the

specificationsandareproperlytightened,

the protective earth is properly connected,

allattachments(brake,…)areoperational

appropriate measures have been taken to prevent contact with moving and live parts

the maximum speed nmax isspecifiedandcannotbeexceeded

the set up of the drive parameters has been executed

the commutation is adjusted (only applies to FHA with HIPERFACE encoder)


13. DisposalThe FHA-C-series digital AC-hollow-shaft servo system with Sine/Cosine encoder includes lubrication for bear-ings and the Harmonic Drive gear and also electronic components and printed circuit boards. It is therefore necessary to dispose of the FHA-servoactuator correctly.

13. EntsorgungDie digitalen AC-Hohlwellenantriebe der Baureihe FHA-C mit Sinus/Cosinus Encoder beinhalten Schmierstoffe für Lager und Harmonic Drive-Getriebe sowie elektronische Bauteile und Platinen. Daher muss auf fachgerechte Ent-sorgung geachtet werden.


14. EG-Konformitätserklärung 14. EC Declaration of Conformity

Rev.: 11/09

Hersteller: Harmonic Drive AGManufacturer:Anschrift: Hoenbergstraße 14Address: 65555 Limburg

Produktbezeichnung: Servoantrieb FHA-CProduct description: Servo Actuator FHA-C

Die oben bezeichneten Produkte stimmen in der von uns in Verkehr gebrachten Ausführung mit den Vorschriften folgender Europäischer Richtlinien überein.The products described above in the form as delivered are in conformity with the provisions of the following European Directive.2006/95/EG Richtlinie des Europäischen Parlamentes und des Rates zur Angleichung der Rechtsvor-schriften der Mitgliedstaaten betreffend elektrische Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen.2006/95/EC DirectiveoftheEuropeanParliamentandoftheCouncilontheharmonisationofthelawsofMemberStatesrelatingtoelectricalequipmentdesignedforusewithincertainvoltagelimitsDie Konformität mit der Richtlinie wird durch die Einhaltung aller relevanten Teile nachfolgender Normen nachgewiesen.Conformity to the Directive is assured through the application with all relevant parts of the following Standards.

EN 60034

Die Sicherheitshinweise und die technischen Dokumentation sind zu beachten.The safety requirements and the technical documentation have to be considered.

CE-Kennzeichnung: Jan. 2006CEmarking: Jan.2006

Limburg, 29.12.2009

ppa. i. A.

Bernd Wittmann Alois Buss

EG-KonformitätserklärungEC Declaration of Conformity


NotesNotizen


NotesNotizen


Anhang A


Appendix A


Anhang B


Appendix B

Harmonic Drive AG

Harmonic Drive AGHoenbergstraße 1465555 Limburg/LahnGermany + 49 6431 5008-0 + 49 6431 [email protected] 02/2010

Änderungen vorbehalten. We reserve the right to make technical changes without prior notice.

FHA-C with Sine/Cosine Encoder 900097 02/2010

Date post:	16-Aug-2018
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