Lexium 32i

La gamme d’entraînements intégrés Lexium 32i de Schneider Electric, de conception modulaire, propose deux modèles d’interface de communication contrôlant les servomoteurs Lexium BMI.
Ces derniers intègrent l’étage de puissance permettant une alimentation directe depuis un réseau alternatif monophasé ou triphasé.
Le Lexium 32i couvre les puissances électriques allant de 0,4 à 2,1 kW.
Les performances sont améliorées par un contrôle moteur optimisé : réduction des vibrations avec calcul automatique de paramètres, observateur de vitesse, filtre coupe-bande supplémentaire.

Deux interfaces de communication, CANopen / CANmotion et EtherCAT, permettent de s’adapter à de nombreux types d’architectures d’automatismes pour l’industrie.
La fonction de sécurité intégrée “Safe Torque Off” réduit les temps de conception et facilite le respect des normes de sécurité.

Applications pour machines industrielles

L’entraînement intégré Lexium 32i intègre des fonctions répondant aux applications les plus courantes, notamment :
– Impression : découpe, machines avec positionnement.
– Emballage et conditionnement : coupe à la longueur, couteau rotatif, embouteillage, capsulage, étiquetage.
– Textile : bobinage, filage, tissage, broderie.
– Manutention : convoyage, palettisation, emmagasinage, Pick and Place.
– Machines de transfert : portiques, palans.
– Serrage.
– Opérations de coupes à la volée : coupe, impression, marquage.
– Travail des matériaux.
– …

La gamme

La gamme des entraînements intégrés Lexium 32i couvre les puissances moteur comprises entre 0,4 kW et 2,1 kW selon 3 types de réseaux d’alimentation :
– 110…120 V monophasé, de 0,4 kW à 0,75 kW.
– 200…240 V monophasé, de 0,7 kW à 1,3 kW.
– 208…480 V triphasé, de 0,4 kW à 2,1 kW.

Respect des normes internationales et des certifications
L’ensemble de la gamme est conforme aux normes internationales IEC/EN 61800-5-1, IEC/EN 61800-3, est certifié UL (1), CSA et a été développé pour répondre aux directives sur la protection de l’environnement (RoHS) ainsi qu’aux Directives Européennes pour recevoir le marquage CE.

Respect de la compatibilité électromagnétique CEM
L’intégration de filtres CEM de catégorie C2 dans le Lexium 32i permettent le respect de la norme IEC/EN 61800-3, environnement 1, catégorie C2.

Présentation

(1) Logiciel de mise en service SoMove
Le logiciel de mise en service SoMove permet la configuration et l’optimisation des boucles de régulation en automatique ou en manuel avec la fonction “Oscilloscope” ainsi que la maintenance de l’entraînement intégré.

(2) Outil “Multi-Loader”
L’outil “Multi-Loader” permet de copier des configurations à partir d’un PC ou d’un Lexium 32i et de les télécharger dans un autre Lexium 32i. Les Lexium 32i peuvent être hors et sous tension.

(3) Carte mémoire
Elle mémorise les paramètres de l’interface de communication. Lors du remplacement d’un Lexium 32i, cette fonctionnalité permet d’assurer une mise en service immédiate grâce à la suppression du temps de programmation.

Autoréglage
Adaptés à chaque utilisateur, les trois niveaux d’autoréglage, automatique, semi-automatique et expert, permettent à une machine d’atteindre un haut niveau de performance, quel que soit le type d’application.

Montage et maintenance
Le montage et la maintenance sont optimisés avec la conception modulaire et la mémorisation des configurations.

Performances

L’offre Lexium 32i permet d’accroître la performance des machines grâce aux caractéristiques suivantes :
– Capacité de surcharge : le courant de pointe élevé (jusqu’à 4 fois le courant continu) augmente la dynamique du mouvement.
– Densité de puissance : la compacité des entraînements intégrés offre une efficacité dans un faible encombrement.
– Bande passante élevée : une bonne stabilité en vitesse et une plus grande accélération améliorent la qualité de la régulation.
– Contrôle moteur : réduction des vibrations, observateur de vitesse et filtre coupe-bande supplémentaire renforcent la qualité de régulation.

Selon le modèle, le Lexium 32i dispose d’entrées et sorties logiques configurables.
Il dispose aussi d’interfaces de communication pour un contrôle via :
– Le bus machine CANopen/CANmotion.
– Le bus machine EtherCAT.

La gamme Lexium 32i s’insère dans la chaîne de sécurité des automatismes en intégrant la fonction “Safe Torque Off” (STO) qui interdit le redémarrage intempestif du servomoteur.
Cette fonction est conforme à la norme IEC/EN 61508 niveau SIL3 sur les installations électriques et à la norme entraînement de puissance IEC/EN 61800-1.
Elle simplifie la mise en œuvre d’installations exigeant un dispositif de sécurité complexe, et améliore les performances lors des opérations de maintenance en réduisant les temps d’intervention. L’accès à cette fonction nécessite l’option module de connexion pour bus avec STO.

Les servomoteurs Lexium BMI sont des moteurs triphasés de type synchrone.
Ils sont dotés d’un codeur SinCos Hiperface® pour une transmission automatique des données du servomoteur à l’interface de communication et sont disponibles avec ou sans frein de parking.
Proposés en deux tailles de brides et deux longueurs différentes par taille, ils conviennent à la plupart des applications, couvrant une plage de couples continus comprise entre 1,7 et 7,2 Nm pour des vitesses allant jusqu’à 4700 tr/min (plage de puissance allant de 0,4 à 2,1 kW).

Ils sont disponibles avec les variantes suivantes :
– 2 tailles de brides : 70 et 100 mm.
– 2 degrés de protection du bout d’arbre : IP 54 ou IP 65 conformément à la norme IEC/EN 60529 ; le degré de protection de la carcasse est IP 65.
– Avec ou sans frein de parking.
– Codeur intégré SinCos Hiperface® monotour ou multitour, standard ou haute résolution.
– Bout d’arbre lisse ou à clavette.

Spécificités
– La température ambiante d’utilisation est de 0…+ 50 °C.
– L’altitude maximale d’utilisation est de 1000 m sans déclassement,2000 m avec une température ambiante maximale de 45 °C et une réduction de la puissance continue de 1% tous les 100 m.
– L’humidité relative supportée par le servomoteur est de 5…95% sans condensation.
– Les bobinages offrent une classe d’isolation F (température limite des enroulements 155 °C) conformément à la norme IEC 60034-1.
– La protection thermique est assurée et commandée par l’entraînement intégré Lexium 32i via l’algorithme de contrôle de température du moteur.
– Toutes les positions de montage sont autorisées :
> Montage horizontal (IMB5).
> Montage vertical (IMV1 avec bout d’arbre en partie supérieure et IMV3 avec bout d’arbre en partie inférieure) suivant la norme IEC 60034-7.

Codeur intégré

Les servomoteurs sont équipés d’un codeur absolu.
Ce codeur permet de :
– Donner la position absolue du moteur de manière à réaliser la synchronisation des flux.
– Mesurer la vitesse du servomoteur par l’intermédiaire de l’entraînement intégré Lexium 32i associé ; cette information est utilisée par le régulateur de vitesse du Lexium 32i.
– Mesurer l’information position pour le régulateur de position du Lexium 32i.
– Transmettre les données du servomoteur à l’unité de contrôle, ce qui permet l’identification automatique du moteur lors du démarrage du Lexium 32i.

Quatre modèles de codeur sont disponibles :

– Codeur haute résolution SinCos Hiperface® :
> Monotour (131 072 points/tour) (Résolution codeur donnée pour un entraînement intégré Lexium 32i).
> Multitour (131 072 points/tour x 4096 tours) (Résolution codeur donnée pour un entraînement intégré Lexium 32i).
Ils assurent une précision de position angulaire de l’arbre inférieure à ± 1,3 minutes d’arc.

– Codeur résolution standard SinCos Hiperface® :
> Monotour (32 768 points/tour) (Résolution codeur donnée pour un entraînement intégré Lexium 32i).
> Multitour (32 768 points/tour x 4096 tours) (Résolution codeur donnée pour un entraînement intégré Lexium 32i).
Ils assurent une précision de position angulaire de l’arbre inférieure à ± 4,8 minutes d’arc.

Description

Les entraînements intégrés Lexium 32i se composent d’une électronique de commande avec interface pour bus de communication CANopen DS402 CANmotion, EtherCAT et d’un servomoteur synchrone Lexium BMI.
Ils peuvent être équipés au choix d’un codeur monotour ou multitour ainsi que d’un frein de parking intégré.
Deux types de raccordement sont proposés :
> Par connecteurs industriels (1 et 2).
> Par bornier interne (3).

(1) Module de raccordement pour bus CANopen ou EtherCAT (selon modèle) avec 4 entrées logiques avec connecteurs M8 et avec fonction STO.
a 2 connecteurs M12 pour raccordement au bus CANopen ou au bus EtherCAT.
b 2 connecteurs M8 pour fonction STO.
c 2 ou 4 connecteurs M8 pour entrées logiques.
(2) Module de raccordement pour bus CANopen ou EtherCAT (selon modèle) avec 2 entrées logiques avec connecteurs M8 et avec fonction STO
Les modules de raccordements par connecteurs industriels sont également disponibles sans fonction STO.
(3) Module de raccordement sur bornier interne avec 8 presse étoupes (6 x M12 et 2 x M16) avec 4 entrées logiques et 2 sorties logiques.
(4) Module d’alimentation disponible en 2 modèles : pour une alimentation monophasée ou triphasée.
(5) Carte d’interface de communication disponible en deux modèles :
b Pour bus CANopen DS402 / CANmotion.
b Pour bus EtherCAT.

Partie moteur avec étage de puissance comprenant :
(6) Une carcasse protégée par peinture de couleur noire opaque RAL 9005.
(7) Une bride de fixation axiale 4 points. Disponible dans les tailles suivantes :
> 70 mm.
> 100 mm.
(8) Bout d’arbre, lisse ou avec clavette (selon le modèle).
(9) Servomoteur Lexium BMI. Les servo moteurs Lexium BMI sont constitués d’un stator triphasé et d’un rotor à 10 pôles à aimants Neodymium Fer Bore (NdFeB).
(10) Étage de puissance.

Outils de configuration

Logiciel de mise en service SoMove
Le logiciel de mise en service SoMove permet de configurer, de régler, de mettre au point et d’assurer la maintenance de l’entraînement intégré Lexium 32i.

(1) Outil de configuration “Multi-Loader”
L’outil “Multi-Loader” permet de copier plusieurs configurations à partir d’un PC ou d’un entraînement intégré Lexium 32i et de les charger sur un autre entraînement intégré. Le Lexium 32i peut être hors ou sous tension.

(2) Carte mémoire
Cette carte SIM d’une capacité de 128 Ko permet de stocker les paramètres de l’entraînement intégré Lexium 32i.
La mise en service d’un autre entraînement intégré Lexium 32i est immédiate en cas de maintenance ou de duplication de l’application.

Résistances de freinage

Résistance de freinage interne
Une résistance de freinage est intégrée dans le Lexium 32i afin d’absorber l’énergie de freinage. Si la tension du bus continu interne dépasse une valeur déterminée, cette résistance de freinage est activée ; l’énergie ainsi récupérée est transformée en chaleur par la résistance de freinage. Elle permet un couple maximal de freinage.

Résistance de freinage externe
Lorsque le servomoteur Lexium BMI doit être fréquemment freiné, il est nécessaire d’utiliser une résistance de freinage externe pour évacuer l’excédent d’énergie de freinage.
Dans ce cas, la résistance de freinage interne doit être désactivée.
Plusieurs résistances de freinage externes peuvent être raccordées en parallèle.
Le Lexium 32i surveille la puissance dissipée dans la résistance de freinage.

Pour utiliser une résistance de freinage externe avec le Lexium 32i, il est nécessaire d’avoir un module de connexion pour résistance de freinage externe VW3M9010.

Applications
– Machines à forte inertie.
– Charges entraînantes.
– Machines à cycles rapides.

Réducteurs planétaires

Dans de nombreux cas, la commande de mouvement nécessite l’emploi de réducteurs planétaires pour adapter les vitesses et les couples, tout en fournissant la précision requise par l’application.
La gamme des servomoteurs Lexium BMI est associée aux réducteurs planétaires GBX et les réducteurs planétaires angulaires GBY fabriqués par Neugart.
Les réducteurs sont conçus pour les applications sans contrainte de jeu mécanique.
Ils sont équipés d’un arbre à clavette, lubrifiés à vie et conformes au degré de protection IP 54.

Disponibles en 3 tailles (GBX80…GBX160), les réducteurs planétaires sont proposés suivant 15 rapports de réduction (3:1…100:1).
Les réducteurs planétaires angulaires GBY sont disponibles en 2 tailles
(GBY80…GBY120), suivant 7 rapports de réduction (3:1…40:1).

Un kit d’adaptation GBK est proposé pour assembler le servomoteur Lexium BMI et réducteurs planétaires GBX80…GBX120 ou GBY80…GBY120.
Le réducteur planétaire GBX160 est équipé en standard d’un kit d’adaptation intégré.

Le kit d’adaptation comprend :
> Une plaque d’adaptation.
> Un adaptateur pour bout d’arbre, selon le modèle (dépend de l’association servomoteur/réducteur planétaire).
> La visserie pour montage de la plaque sur le réducteur planétaire.
> La visserie pour montage du servomoteur.

(1) Réducteurs planétaires GBX.
(2) Réducteur planétaire angulaire GBY.
(3) Kit d’adaptation GBK.
(4) Réducteur planétaire GBX160 (avec kit d’adaptation intégré).

Vidéo Lexium 32i