Delta ASD-A2-2023-L — ASDA-A2 Serie 2,0 kW AC Servomotor & Drive Kit, 3000 tpm / 6,37 N·m, 100 mm frame

Snelheid waar het telt

Niet elke 2 kW servo-as heeft maximaal koppel bij lage snelheid nodig. Sommige toepassingen vereisen iets anders — hoge cycli, snelle acceleratie, korte insteltijden en een motor die compact genoeg is om te passen waar een 130 mm frame simpelweg niet past. De Delta ASD-A2-2023-L kit is gebouwd rond die vereiste. Het combineert de ECMA-C11020RS servo-motor met lage traagheid en 100 mm frame — nominaal 3.000 tpm en 6,37 N·m — met de volwaardige ASD-A2-2023-L drive en bijpassende kabels, wat resulteert in een systeem dat geoptimaliseerd is voor snelle, dynamische toepassingen in plaats van zwaar continu koppel.

De 100 mm framebehuizing is een significant voordeel op machines waar de montagegeometrie krap is — roterende assen op kleine CNC-bewerkingscentra, robotgewrichten op compacte SCARA-systemen en voedingsassen op snelle verpakkingsapparatuur waar de motor tussen structurele elementen moet passen die een groter frame zou hinderen. Met 6,2 kg zonder rem is de ECMA-C11020RS ook licht genoeg dat zijn massa niet significant bijdraagt aan de traagheid van gelede armstructuren.

Wat zit er in de kit

• 1 × ECMA-C11020RS — 2,0 kW AC servomotor met lage traagheid, 100 mm frame, 3.000 tpm
• 1 × ASD-A2-2023-L — bijpassende 2,0 kW ASDA-A2 servo drive, 220V 3-fasige ingang
• 1 × Encoderkabel — 3m, motor naar drive CN2 poort
• 1 × Voedingskabel — 3m, motor naar drive U/V/W uitgangsklemmen

De motor, drive en kabels zijn vooraf op elkaar afgestemd en worden als een geverifieerd systeem verzonden. De CN1 besturingsconnector wordt door de gebruiker geleverd en tijdens installatie bedraad naar de host PLC of motion controller.

Technische specificaties motor — ECMA-C11020RS

Technische specificaties drive — ASD-A2-2023-L

Lage traagheid, hoge snelheid: Het voordeel van de ECMA-C-serie

De ECMA-C11020RS behoort tot Delta's motorfamilie met lage traagheid, en die classificatie heeft directe gevolgen voor hoe de as presteert onder dynamische omstandigheden.

Rotor traagheid van 4,45 × 10⁻⁴ kg·m² is aanzienlijk lager dan motoren met gemiddelde traagheid van gelijkwaardig vermogen. Dit is het belangrijkst tijdens acceleratie en deceleratie — een lichtere rotor accelereert sneller voor een gegeven toegepast koppel en vertraagt sneller bij het remmen. De vermogenssnelheid van 90,6 kW/s kwantificeert deze dynamische capaciteit: het is de snelheid waarmee de motor kinetische energie in de rotor kan opbouwen, en hogere waarden duiden op een betere reactie op snelle snelheidsveranderingen. In combinatie met de 1 kHz snelheidsresponsiefrequentie van de ASDA-A2 drive en een insteltijd van minder dan 1 ms, is het resultaat een systeem dat snel de bevolen positie bereikt en schoon stopt zonder langdurige oscillatie.

De maximale snelheid van 5.000 tpm — ruim boven de nominale snelheid van 3.000 tpm — biedt marge voor overshoot-absorptie tijdens snelle acceleratie en laat de as boven de basissnelheid werken in toepassingen waar constante vermogenswerking bij verminderd koppel acceptabel is. Voor een machine die continu op 3.000 tpm draait met korte uitstapjes naar 4.500 tpm tijdens snelheids-overshoot, is deze marge het verschil tussen schone profieltracking en een overtoerentalfout.

De nominale snelheid van 3.000 tpm betekent ook dat deze motor zijn volledige 6,37 N·m produceert bij een hogere lineaire snelheid dan motoren van gelijkwaardig vermogen die op 2.000 tpm draaien. Op een machine met een kogelomloopspindel met een spoed van 5 mm, vertaalt 3.000 tpm zich naar 250 mm/s lineaire beweging — snel genoeg voor de meeste snij- en positioneringstoepassingen zonder dat er tandwielreductie nodig is.

20-bit encoder: 1.280.000 tellingen per omwenteling als standaard

Elke ECMA-C-serie motor wordt geleverd met een 20-bit incrementele encoder — 1.280.000 pulsen per motoromwenteling — niet als een premium optie, maar als de standaardconfiguratie voor de gehele ASDA-A2 motorfamilie.

De implicaties van deze resolutie spelen anders uit aan verschillende uiteinden van het snelheidsbereik. Bij hoge snelheid betekent de hoge pulsdichtheid van de encoder dat de snelheidsfeedbacklus van de drive een zeer fijnmazig snelheidsignaal ontvangt, wat resulteert in een soepele motorrotatie zonder koppelrimpel. Bij lage snelheid — waar elke grovere encoder snelheids-kwantisatie-ruis zou produceren die ervoor zorgt dat de motor stottert en zoekt — biedt de 20-bit encoder voldoende resolutie voor stabiele, soepele rotatie, zelfs bij kruipsnelheden.

Voor positioneringstoepassingen op machines met kogelomloopspindels met een spoed van 5 mm, levert 1.280.000 encoder-tellingen per omwenteling gedeeld door 5 mm spoed een theoretische commando-resolutie van 3,9 nanometer op. In de praktijk beperkt mechanische compliantie de bereikbare nauwkeurigheid lang voordat de encoder de beperking wordt — wat precies de juiste ontwerp prioriteit is. Het feedbacksysteem is nooit de beperkende factor.

ASDA-A2 Drive: Een platform, niet zomaar een drive

De ASD-A2-2023-L is de standaard variant drive in het ASDA-A2 platform. Het begrijpen van wat dat platform inhoudt, verklaart waarom veel machinebouwers de A2-serie kiezen, zelfs voor toepassingen die aanvankelijk niet de volledige functionaliteit vereisen.

Position Register (PR) modus slaat tot 64 bewegingsprofielen intern op in de drive — doelposities, reissnelheden, acceleratierampen, stilstandtijden en overgangstriggers. Een complete indexeringssequentie met meerdere posities kan vanuit het interne programma van de drive worden uitgevoerd als reactie op eenvoudige digitale input triggers, zonder dat de host PLC positiecommando's hoeft uit te voeren. Voor machines die een vaste reeks bewegingen uitvoeren, ontlast PR-modus de bewegingssequencing volledig naar de drive. De ASDA-Soft configuratiesoftware maakt het mogelijk om deze profielen grafisch te programmeren, en bewegingsprofielen kunnen tijdens bedrijf onmiddellijk worden gewijzigd.

Elektronische nokkenas (E-CAM) synchroniseert de motor van de drive met een externe master encoder met behulp van een door de gebruiker gedefinieerde nokkentabel met maximaal 720 datapunten. De drive leest continu de positie van de master encoder en beweegt de motor naar de corresponderende volgerpositie volgens de nokkentabel — wat gesynchroniseerde beweging bereikt die niet-lineaire relaties tussen master en volger volgt zonder een snelle motion controller in de externe PLC. Flying shear, roterende afsnijding en gesynchroniseerde transportband-naar-arm overdracht zijn de canonieke E-CAM toepassingen, maar elke beweging die vereist dat één as een andere volgt in een gedefinieerde maar niet-lineaire verhouding, profiteert van deze functionaliteit.

Automatisch notch filter richt zich op mechanische resonanties — de structurele trillingsfrequenties die asinstabiliteit veroorzaken wanneer de servo-lusversterking wordt verhoogd. De drive identificeert de resonantiefrequentie door de reactie van de motor tijdens normale werking te analyseren en plaatst automatisch een notch filter op die frequentie in het koppelcommando pad, waardoor de resonantie wordt onderdrukt zonder handmatig oscilloscoopwerk. Twee onafhankelijke trillingsonderdrukkingsfilters pakken laagfrequente oscillatie aan het werkende uiteinde van de machine aan — het soort resterende trilling dat instelvertraging veroorzaakt na een snelle beweging.

Capture en Compare functies bieden snelle puls I/O voor toepassingen die gebeurtenis-getriggerde positie-captatie of output-triggering op een gedefinieerde positie vereisen. Deze zijn essentieel voor apparatuur die moet markeren, snijden, boren of doseren op positie-gerelateerde locaties op een bewegend werkstuk — labelapplicators, vliegende boorkoppen en positie-gesynchroniseerde outputapparaten.

Portiekbesturing coördineert twee mechanisch gekoppelde assen — een veelvoorkomende configuratie op breedformaat CNC-routers, portaalbewerkingscentra en grootformaat plotters waarbij een enkele balk wordt aangedreven door twee motoren, één aan elk uiteinde. De portiekfunctie compenseert in realtime voor positieafwijkingen tussen de twee assen, waardoor de balk niet scheef komt te staan onder asymmetrische belasting.

Communicatie: Vier paden naar de drive

De ASD-A2-2023-L beheert integratie op verschillende netwerkniveaus via zijn vier communicatie-interfaces.

RS-232 is de directe pc-verbinding voor commissioning en parameterwerk met Delta's ASDA-Soft software. De software biedt een complete parameter-editor, real-time oscilloscoopbewaking van positie-, snelheids- en koppelgolfvormen, JOG-loop-mogelijkheid en een teach-in functie voor het vastleggen van posities vanuit handmatige motorbeweging.

RS-485 maakt multi-drop netwerken mogelijk — meerdere ASD-A2 drives delen een enkele RS-485 bus die is aangesloten op een host PLC of HMI. Elke drive heeft een toegewezen stationadres. Voor multi-as panelen met vier of meer servo-assen vermindert RS-485 busbedrading het aantal kabels aanzienlijk in vergelijking met individuele seriële verbindingen.

CANopen implementeert de CiA 402 bewegingsprofielstandaard, waardoor de drive een conform CANopen slave is die compatibel is met elke CiA 402 master. Profielpositie, snelheid en koppel bedrijfsmodi zijn allemaal toegankelijk via gestandaardiseerde CANopen objecten. Machinebouwers wiens PLC-platforms CANopen motion ondersteunen — Beckhoff, Kollmorgen, B&R en anderen — kunnen de ASD-A2 integreren in hun bestaande besturingsarchitectuur zonder aangepaste communicatieprogrammering.

USB biedt directe pc-verbinding zonder RS-232/485 adapter, met dezelfde ASDA-Soft software. Voor initiële installatie op een werkbank is USB de meest handige verbinding om tot stand te brengen.

Verzegeld en beschermd: IP65 op de motor

De ECMA-C11020RS heeft een IP65-classificatie — volledig stofdicht (IP6X) en beschermd tegen directe waterstralen uit elke richting (IPX5). De oliekeerring aan de asuitgang verlengt deze bescherming tot de kritieke opening tussen de roterende as en de motorbehuizing, en blokkeert koelmiddelmisten, snijolie-aerosolen en deeltjes die in de lagerholte kunnen komen.

Voor een 100 mm motor die in een machinegereedschap of verpakkingssysteem is geïnstalleerd, is IP65 de basisbescherming die nodig is om een redelijke levensduur te bereiken. Zonder afgedichte lagers en een oliekeerring is koelmiddelbesmetting in een CNC-omgeving een kwestie van wanneer, niet of. De ECMA-C11020RS pakt dit aan met de oliekeerring die standaard is inbegrepen bij de RS-suffix — het is geen aangepaste optie.

De 22 mm spiebaan as met getapte schroefgaten zorgt voor positieve koppeling onder beide koppelrichtingen en voorkomt axiale asmigratie. Op omkerende assen die vele malen per minuut van richting veranderen, is een borgschroef die tegen het asuiteinde drukt een betrouwbare methode om de koppeling op zijn plaats te houden zonder alleen op interferentie te vertrouwen.

Waar deze kit typisch wordt gebruikt

De nominale snelheid van 3.000 tpm en het compacte 100 mm frame maken de ASD-A2-2023-L kit een natuurlijke keuze voor:

CNC-bewerkingscentra en graveermachines — voedingsassen op kleine verticale bewerkingscentra, routertafel aandrijvingen en lasersnijsystemen waar de motor binnen het structurele omhulsel van de machine moet passen en tegelijkertijd een consistente dynamische respons over het gehele bewegingsbereik moet leveren.

Snelle verpakkingsmachines — kartonindexeerders, aandrijvingen voor form-fill-seal lijnen en producttransportmechanismen waar de cyclussnelheid de belangrijkste prestatie-indicator is en de motor zijn positioneringsbeweging binnen een kort tijdsbestek schoon moet voltooien.

Robotica en hanteersystemen — SCARA robotgewrichtsaandrijvingen, cartesiaanse portaalassen en pick-and-place armaandrijvingen waar de 100 mm framegrootte de integratie van de motor binnen de robotstructuur mogelijk maakt in plaats van externe montage.

Halfgeleider- en elektronica assemblage — die bonders, chipmontagesystemen en PCB-plaatsingsapparatuur die snelle, nauwkeurige, herhaalbare positionering van lichtgewicht gereedschappen nodig hebben.

Drukken en converteren — registerregelassen, web-feed aandrijvingen en slitter-rewinder positioneringsassen waar de combinatie van snelheid en de E-CAM synchronisatiemogelijkheid de afhankelijkheid van complexe externe motion control vermindert.

Veelgestelde vragen

V1: Wat is het specifieke motormodel dat bij de ASD-A2-2023-L in deze 3000 tpm / 6,37 N·m kit hoort, en is het een ander motormodel dan de 2000 tpm / 9,55 N·m variant?

De motor in deze 3.000 tpm kit is de ECMA-C11020RS — een 100 mm frame, lage traagheid, 2,0 kW motor. Het is fundamenteel een ander motormodel dan de ECMA-E11320RS die wordt gebruikt in de 2.000 tpm / 9,55 N·m kit. De twee motoren delen hetzelfde vermogen (2,0 kW), maar verschillen in framegrootte (100 mm vs. 130 mm), traagheidsklasse (laag vs. gemiddeld-hoog), nominale snelheid (3.000 tpm vs. 2.000 tpm) en nominaal koppel (6,37 N·m vs. 9,55 N·m). De relatie tussen koppel en snelheid wordt bepaald door de fundamentele vermogensvergelijking: vermogen is gelijk aan koppel vermenigvuldigd met hoeksnelheid. Beide motoren produceren 2 kW, maar de 3.000 tpm motor bereikt dat vermogen door hogere snelheid en lager koppel, terwijl de 2.000 tpm motor lagere snelheid en hoger koppel gebruikt. De keuze tussen beide hangt af van de mechanische transmissieverhouding, de belastingskenmerken en de fysieke installatiebeperkingen van de specifieke machine-as.

V2: Het drive model is ASD-A2-2023-L. Wat betekenen de verschillende suffix letters op ASD-A2-2023 drives, en beïnvloedt het suffix welk motormodel met de drive kan worden gecombineerd?

Het numerieke deel van het drive model — 2023 — specificeert de nominale vermogensklasse (200 = 2,0 kW) en spanningsklasse (3 = 3-fasig 220V) van de drive. Het letter suffix geeft de communicatievariant aan:

• -L — Standaard variant met RS-232 / RS-485 / USB (deze kit)
• -M — Voegt DMCNET high-speed netwerkcommunicatie toe
• -E — EtherCAT communicatie-interface
• -F — Volledig functionele variant met EtherCAT en full-closed loop ondersteuning via CN5

Het suffix verandert de elektrische specificaties, nominale stroom of compatibele motorlijst van de drive niet. Alle ASD-A2-2023 varianten zijn te combineren met dezelfde 2,0 kW 220V ECMA-serie motoren, inclusief de ECMA-C11020RS. De keuze van het suffix wordt bepaald door het communicatieprotocol dat de host controller van de machine gebruikt. Voor machines die worden bestuurd door een PLC met RS-485 of een standaard CANopen master, is de -L variant volledig capabel. Als de motion controller van de machine communiceert via EtherCAT, is de -E variant vereist.

V3: Welke extra componenten zijn nodig naast de kit om de servo-as volledig operationeel te maken?

De kit levert de motor, drive en verbindingskabels. Een complete paneelinstallatie vereist bovendien een 3-fasige 200–230V AC voeding met een correct gedimensioneerde stroomonderbreker (de ASDA-A2 handleiding specificeert een 20A onderbreker voor het 2,0 kW model), een 24V DC voedingsspanning voor de besturing voor het besturingscircuit van de drive, en een CN1 bedradingskabelboom die de I/O van de host PLC verbindt met de digitale ingangen en uitgangen van de drive. Voor assen met hoge traagheidsbelastingen of frequente snelle deceleratie, absorbeert een regeneratieve remweerstand aangesloten op de B1/B2 terminals van de drive de energie die tijdens motorremmen naar de DC-bus wordt teruggevoerd. De drive heeft een interne regeneratieve weerstand, maar toepassingen met hoge traagheidsbelastingen of korte deceleratietijden kunnen de capaciteit ervan overschrijden — dit moet worden geëvalueerd tegen de duty cycle tijdens het systeemontwerp. Een ruisfilter op de ingangsspanning wordt ook aanbevolen voor EMC-conformiteit in installaties waar geleide emissies andere apparatuur op dezelfde voeding kunnen beïnvloeden.

V4: De motor in de kit heeft geen houdrem. Welke toepassingen vereisen de variant met rem, en welk motormodel moet in plaats daarvan worden gespecificeerd?

De standaard ECMA-C11020RS is de variant zonder rem, met oliekeerring en spiebaan, aangeduid met de RS suffix. Een houdrem is vereist op elke as waarbij zwaartekracht de belasting kan laten bewegen wanneer de servo drive is uitgeschakeld — verticale Z-assen op bewerkingscentra, verhoogde portaalarmen en elk mechanisme dat in een verhoogde positie wordt gehouden tijdens normale pauzes in bedrijf. De rem houdt de motoras stil wanneer 24V DC wordt verwijderd (power-off rem ontwerp), waardoor ongecontroleerde asval bij noodstop of stroomuitval wordt voorkomen. Het rem-uitgeruste equivalent van de ECMA-C11020RS behoudt dezelfde framegrootte, asdiameter, elektrische wikkeling en encoder specificaties, maar voegt ongeveer 0,5 kg toe aan het motorgewicht en verhoogt de rotor traagheid tot 4,95 × 10⁻⁴ kg·m². Cruciaal is dat de houdrem alleen is ontworpen om een stilstaande as vast te houden — het is geen service rem en mag niet worden gebruikt om een roterende motor te vertragen, omdat dit de remvoering snel slijt en voortijdige uitval veroorzaakt.

V5: Hoe werkt de Position Register (PR) modus van de ASD-A2-2023-L, en is deze praktisch voor een machine zonder een high-end motion controller?

PR-modus slaat tot 64 bewegingsprofielen direct op in het interne geheugen van de drive. Elk profiel specificeert een doelpositie, reissnelheid, acceleratietijd, deceleratietijd, stilstandtijd en de triggerconditie voor de volgende beweging. Een eenvoudige PLC — zelfs een zonder speciale motion control instructies — kan een volledige positioneringssequentie triggeren door een enkele digitale uitgang die naar de CN1 ingang van de drive is bedraad, te schakelen. De drive voert het volledige profiel autonoom uit: accelereert, beweegt naar positie, vertraagt, stelt in en signaleert voltooiing terug naar de PLC via een digitale uitgang. De ASDA-Soft software maakt het mogelijk om profielen grafisch op een pc te programmeren, vervolgens naar de drive te downloaden en permanent op te slaan. Voor machines die een gedefinieerde reeks bewegingen herhalen — een roterende draaitafel die door vaste stations gaat, een materiaalvoedingsas die vaste afstanden beweegt, of een meerstaps invoegmechanisme — is PR-modus volledig praktisch als de primaire motion control architectuur, waarbij de PLC de workflowlogica beheert (onderdeel aanwezig, cyclus voltooid, foutafhandeling) in plaats van real-time positiecommando's uit te geven.

De Delta ASD-A2-2023-L kit combineert de ECMA-C11020RS 100 mm servo motor met lage traagheid met de ASDA-A2 2,0 kW drive en 3m bijpassende kabels. Nominale koppelwaarden zijn continue toelaatbare waarden bij een omgevingstemperatuur van 0–40°C met geschikte koeling volgens de installatievoorschriften van Delta. Laat altijd de ontlaadtijd van de DC-bus toe (minimaal 10 minuten na uitschakelen) voordat u aan de bedrading of connectoren van de drive werkt.