Delta ECMA-E11320RS — ASDA-A2 Serie 2,0 kW AC Servo Motor & Drive Kit, 2000 tpm / 9,55 N·m, 130 mm frame

Een compleet servosysteem in één doos

Het specificeren van een servo-as vereiste altijd het apart inkopen van de motor, de driver, de encoderkabels en de voedingskabels, gevolgd door tijd te besteden aan het bevestigen dat elk onderdeel compatibel was met de rest. De Delta ECMA-E11320RS kit lost dat probleem op op het niveau van aankoop. De motor, de bijpassende ASDA-A2 servodriver en de encoder- en voedingskabels worden samen geleverd als een geverifieerd, compatibel systeem — het soort ding dat inbedrijfstellingsingenieurs behoedt voor het opsporen van obscure connector-pinouts of het ontdekken van een impedantie-mismatch van de kabel nadat alles is gemonteerd.

Het hart van de kit is de ECMA-E11320RS, een 130 mm frame, 2,0 kW permanente magneet AC servomotor die draait op 2.000 tpm nominale snelheid, met een continu koppel van 9,55 N·m. Dat is een praktisch vermogen voor een breed scala aan middelzware industriële assen — draaitafels, transportbandaandrijvingen, voedingsschroeven op CNC-machines, gelede robotarmen en vergelijkbare toepassingen waarbij de as echte servoprestaties nodig heeft in plaats van nauwkeurigheid op stappenmotor-niveau.

Wat zit er in de kit

Een complete ECMA-E11320RS servosysteemkit bevat:

• 1 × ECMA-E11320RS — 2,0 kW AC servomotor, 130 mm frame
• 1 × ASD-A2-2023 — bijpassende 2,0 kW ASDA-A2 serie servodriver, 220V 3-fasige ingang
• 1 × Encoderkabel — 3m, motor naar driver
• 1 × Voedingskabel — 3m, motor naar driver uitgangsklemmen

De motor en driver zijn vooraf op elkaar afgestemd; de pinout van de encoderkabelconnector komt overeen met de CN2 encoderingang van de driver, en de voedingskabel voert de driefasige motorvoedingsspanning van de U/V/W uitgangsklemmen van de driver. Langere kabels zijn verkrijgbaar als accessoires voor installaties waarbij 3m niet reikt van het paneel tot de motor montagepositie.

Technische specificaties motor

De 20-bit encoder: Waarom resolutie ertoe doet bij 2 kW

De ECMA-E11320RS is standaard uitgerust met een 20-bit incrementele encoder — 1.280.000 tellingen per motoromwenteling. In de 2,0 kW vermogensklasse is dit resolutieniveau niet gebruikelijk in kosten-geoptimaliseerde servopakketten; het is dezelfde encoder-specificatie die Delta gebruikt voor de gehele ASDA-A2 motorfamilie.

Wat betekent 20-bit resolutie op een as? Op een machinegereedschap met een 10 mm spoed kogelomwentelingsschroef, geeft 1.280.000 encoder-tellingen per motoromwenteling gedeeld door 10 mm spoed een theoretische resolutie van 7,8 nanometer per encoder-telling — vele malen fijner dan enig mechanisch onderdeel in het systeem daadwerkelijk kan bereiken. Het praktische effect is dat de positie-regelkring van de servodriver altijd meer informatie heeft dan nodig, en de limiet op positioneringsnauwkeurigheid wordt de mechanica van de machine in plaats van de granulariteit van de feedback. Voor een machine die eindproducten produceert die moeten voldoen aan dimensionale toleranties, is dat precies de juiste relatie tussen feedback en mechanica.

Hoge encoderresolutie draagt ook bij aan soepele rotatie bij lage snelheid. Een encoder met grovere resolutie introduceert rimpel in de snelheidsfeedback — de snelheidslus van de driver ziet gediscretiseerde positie-stappen in plaats van een soepel snelheidsignaal, wat koppelrimpel veroorzaakt die hoorbaar is als motorgeluid en zichtbaar als snelheidsvariatie. Bij 1.280.000 tellingen per omwenteling is dit kwantificeringseffect verwaarloosbaar, zelfs bij zeer lage commando-snelheden.

De ASDA-A2 Driver: Ontworpen voorbij basismotion

De driver die is inbegrepen in de ECMA-E11320RS kit — de ASD-A2-2023 — is geen eenvoudige puls-volger. Het ASDA-A2 platform vertegenwoordigt Delta's high-performance servo-architectuur, en de 2,0 kW variant beschikt over de volledige functionaliteit van dat platform.

Ingebouwde elektronische nokkenas (E-CAM) is een van de belangrijkste mogelijkheden van de A2-serie. Tot 720 E-CAM-punten kunnen in de driver worden geprogrammeerd, waardoor deze gesynchroniseerde bewegingsprofielen kan uitvoeren — vliegende scharen, roterende sneden, gesynchroniseerde transportbandaandrijvingen — zonder een snelle bewegingscontroller in de externe PLC. De E-CAM-functie koppelt de positie van de master-encoder aan de positie van de follower-motor via een door de gebruiker gedefinieerde nokkentabel, en de driver voert de gesynchroniseerde beweging in realtime uit met zijn interne verwerking. Machines die voorheen een speciale bewegingscontroller nodig hadden, kunnen deze profielen rechtstreeks vanuit de servodriver uitvoeren, waardoor de besturingsarchitectuur wordt vereenvoudigd.

Positieregister (PR) modus is de interne positiebesturingsmogelijkheid van de A2-serie. Tot 64 positie-registers kunnen in de driver worden opgeslagen, elk met een doelpositie, snelheid en acceleratie. Overgangen tussen registers worden geactiveerd door digitale ingangen of communicatiecommando's. Een complete meerstaps positioneringssequentie — verplaatsen naar positie 1, pauzeren, verplaatsen naar positie 2, terugkeren naar thuis — wordt uitgevoerd vanuit het interne programma van de driver zonder realtime positiecommando's van de controller. Voor machines die een vaste reeks bewegingen herhalen, ontlast dit de bewegingssequencing van de PLC en vermindert het de eisen aan het besturingsnetwerk.

Automatische notchfilter en trillingsonderdrukking pakken de resonantie en trillingen aan die optreden aan het einde van positioneringsbewegingen, met name in machines met flexibele mechanische elementen — lange onondersteunde spindels, cantilever-gemonteerde gereedschappen, of riemaandrijvingen met lage stijfheid. De A2-driver detecteert automatisch mechanische resonantiefrequenties en past notchfilters toe om deze te onderdrukken zonder handmatige gain-afstemming. Twee onafhankelijke trillingsonderdrukkingsfilters richten zich op laagfrequente oscillatie, wat de meest voorkomende oorzaak is van insteltijdvertraging in middelzware machine-assen.

Volledige gesloten lusregeling is beschikbaar op A2-F variant drivers, die een secundaire externe encoder accepteren die op de belastingszijde van de machineaandrijving is gemonteerd. Dit sluit de positielus rond de werkelijke belastingspositie in plaats van de motoraspositie, waardoor de positiefout wordt geëlimineerd die wordt veroorzaakt door variatie in de spoed van de kogelomwentelingsschroef, de naleving van koppelingen en thermische uitzetting in de mechanische transmissie. Voor precisie-werktuigmachines waarbij de asnauwkeurigheid over de volledige slag moet worden gehandhaafd, is volledige gesloten regeling wat de specificatie haalbaar maakt.

Communicatie: RS-232, RS-485, CANopen, USB

De ASD-A2-2023 communiceert via vier interfaces, die elk verschillende integratiescenario's dienen.

RS-232 is de point-to-point pc-verbinding die wordt gebruikt voor inbedrijfstelling, parameterinstelling en monitoring met Delta's ASDA-Soft configuratiesoftware. De software biedt een realtime oscilloscoopweergave van positie-, snelheids- en koppeldgolfvormen, een volledige parameter-editor en een teach-in functie voor het vastleggen van posities vanuit handmatige beweging.

RS-485 ondersteunt multi-drop bedrading — meerdere drivers delen een enkele RS-485 bus met een host PLC of HMI, elk individueel geadresseerd. Bij standaard bussnelheden kan een enkel RS-485 netwerk een aanzienlijk aantal drivers bereiken, wat de bedrading van panelen in machines met meerdere assen vereenvoudigt.

CANopen is de netwerkinterface voor integratie met CANopen bewegingscontrollers en PLC's. De driver implementeert het CiA 402 profiel, wat het standaard CANopen bewegingscontroleprofiel is — positie-, snelheids- en koppelwerkingsmodi zijn toegankelijk via standaard CANopen objecten. Dit maakt de driver compatibel met elke CANopen master die het CiA 402-standaard volgt zonder aangepaste programmering.

USB maakt rechtstreeks verbinding met een pc zonder de RS-232/485 adapter hardware, met dezelfde ASDA-Soft software. Voor initiële instelling en parameterwerk op een werkbank is USB de snelste verbinding om tot stand te brengen.

De oliekeerring en IP65: Praktische bescherming voor echte omgevingen

De ECMA-E11320RS wordt geleverd met een oliekeerring gemonteerd bij de asuitgang. Dit sluit de opening tussen de roterende as en de motor-eindkap af tegen binnendringend vuil — koelmistspray, snijolie-aerosol, afspoelwater en stof. Zonder een oliekeerring migreren deze verontreinigingen na verloop van tijd naar de motorlagerholte, waardoor de lagers sneller slijten en uiteindelijk de encoder bereiken.

De IP65 behuizingsklasse is van toepassing op het motorlichaam en specificeert bescherming tegen stofindringing (IP6X — volledig stofdicht) en waterstralen vanuit elke richting (IPX5). Dit is het juiste beschermingsniveau voor machinegereedschapomgevingen, voedselverwerkingsapparatuur en andere installaties waar de motor zich in de buurt van vloeibare of deeltjesverontreiniging bevindt. De driver — gehuisvest in een paneel — werkt in een gecontroleerde omgeving en heeft geen gelijkwaardige beschermingsklasse.

De spiebaan-as (22 mm diameter met getapte schroefgaten) zorgt voor positieve koppeloverdracht naar koppelingen en poelies zonder uitsluitend te vertrouwen op interferentiepassing. De getapte gaten aan het uiteinde van de as maken het mogelijk om met een koppelingsborgschroef tegen het asuiteinde te drukken, waardoor axiale migratie onder omkerende belastingen wordt voorkomen — een praktisch detail dat ertoe doet bij assen die frequent van richting veranderen.

Typische toepassingen

De combinatie 2,0 kW / 2.000 tpm / 9,55 N·m dekt een goed gedefinieerd bereik van industriële bewegingstoepassingen:

CNC-werktuigmachines — draaitafel-aandrijvingen, voedingsas-aandrijvingen op kleine bewerkingscentra en draaibanken, en hulp-positioneringsassen waarbij de belasting een gereedschapsturret, een steunpunt of een werkstukkleminrichting is. Het 130 mm frame past op de standaard servo-montage-interfaces van de meeste kleine en middelgrote CNC-machines.

Verpakkingsmachines — kartonopzetmachines, form-fill-seal machines, productindexeerders en kistverpakkingsapparatuur. De E-CAM en PR-modus mogelijkheden stellen de driver in staat om gesynchroniseerde en geïndexeerde bewegingsprofielen direct uit te voeren, wat de bewegingscoördinatietaak van de machine-PLC vereenvoudigt.

Robotica — gewrichtsaandrijvingen op Cartesiaanse en SCARA robotsystemen waarbij individuele assen in het 1-3 kW bereik vallen. Het middel-hoge traagheidskarakteristiek van de motor (rotor traagheid 14,59 × 10⁻⁴ kg·m²) zorgt voor een betere traagheidsaanpassing aan de typische traagheid van robotarmbelastingen dan ultra-lage-traagheidsmotoren van dezelfde vermogensklasse.

Druk- en converteerapparatuur — webspanningsregeling, registermarkering volgen en snij-wikkel aandrijvingen waarbij gesynchroniseerde beweging en geregeld koppel beide vereist zijn binnen dezelfde machine.

Spuitgieten en extrusie — servo-aangedreven materiaaltoevoer, schroefaandrijvingen en uitwerpmekanismen waarbij herhaalbare positie en geregeld kracht beide vereisten zijn.

Veelgestelde vragen

V1: Bevat de ECMA-E11320RS kit alles wat nodig is om het servosysteem te laten draaien, of zijn er extra componenten nodig?

De kit bevat de drie elementen die het meest apart worden verkocht — motor, driver en kabels — en deze zijn voldoende om de servo-as te laten werken. Een complete machine-installatie vereist echter extra componenten die geen deel uitmaken van de kit: een geschikte driefasige 220-230V AC voeding met de juiste stroomonderbreker en contactor, een 24V DC stuurvoeding voor het regelcircuit van de driver, een CN1 stuurconnector en bedrading naar de host PLC of bewegingscontroller, en een aardingsgeleider gedimensioneerd volgens de lokale elektrische code van de installatie. Voor drivers die een remweerstand vereisen (toepassingen met hoge traagheidsbelastingen of frequente snelle deceleratie), wordt een externe regeneratieve remweerstand aangesloten op de B1/B2-klemmen van de driver. De ASDA-A2 gebruikershandleiding specificeert de selectie van randapparatuur voor elk drivermodel. Eerste inbedrijfstelling profiteert ook van Delta's ASDA-Soft software, die gratis te downloaden is van de website van Delta en een USB- of RS-232-verbinding met de driver vereist.

V2: De motor is gespecificeerd op 2.000 tpm nominale snelheid, maar 3.000 tpm maximale snelheid. Kan deze continu op 3.000 tpm draaien?

De 2.000 tpm is de nominale continue bedrijfssnelheid — de snelheid waarbij de motor zijn volledige nominale koppel van 9,55 N·m levert binnen zijn continue thermische rating bij omgevingstemperaturen tot 40°C. De 3.000 tpm maximale snelheid vertegenwoordigt de bovengrens van intermitterend bedrijf, waarbij het koppelvermogen wordt verminderd ten opzichte van de continue nominale waarde. Het continu draaien van de motor op 3.000 tpm met volledige koppelbelasting zal ervoor zorgen dat de motor zijn thermische rating overschrijdt en de levensduur verkort. In de praktijk maken de parameters van de driver het mogelijk om de maximale snelheidslimiet onder de 3.000 tpm in te stellen als de toepassing geen bedrijf boven de nominale snelheid vereist. Voor toepassingen waarbij het volledige koppel nodig is bij hogere snelheden, zou een andere motor in het ECMA-bereik met een hogere nominale snelheid — zoals een variant met 3.000 tpm nominale snelheid — de juiste keuze zijn.

V3: Wat is de Electronic Cam (E-CAM) functie en welke machineproblemen lost deze op?

De E-CAM functie stelt de ASD-A2-2023 driver in staat om de positie van zijn uitgaande as te synchroniseren met een externe master-encoder ingang volgens een geprogrammeerde nokkenprofiel tabel. De driver leest de positie van de master-encoder in realtime en beweegt de motor naar de corresponderende follower-positie zoals gedefinieerd door de nokkentabel — tot 720 datapunten die de relatie tussen master- en follower-positie definiëren. Dit lost het synchronisatieprobleem op dat ontstaat in machines waarbij het ene mechanisme in een gedefinieerde relatie tot een ander bewegend onderdeel moet bewegen: een mes dat de snelheid van een bewegende baan moet evenaren voordat het snijdt, een grijper die moet synchroniseren met een transportband om een product op te pakken zonder het te stoppen, of een labelapplicator die de snelheid van een fles op een vullijn moet evenaren. Traditioneel vereisten deze toepassingen een snelle bewegingscontroller om gesynchroniseerde positiecommando's in realtime te berekenen en uit te voeren. Met E-CAM draait de synchronisatielogica binnen de driver, en de externe PLC hoeft alleen de functie in en uit te schakelen — waardoor de controllervereisten voor gesynchroniseerde bewegingstoepassingen drastisch worden vereenvoudigd.

V4: De motor heeft geen rem. Is dat een probleem voor verticale assen of assen die de positie moeten vasthouden bij stroomuitval?

De ECMA-E11320RS is de variant zonder rem(aangegeven door de "S" op de relevante positie in het motormodelnummer — de versie met rem heeft een andere suffix). Voor een puur horizontale as zonder zwaartekrachtcomponent is het ontbreken van een rem geen veiligheids- of functioneel probleem — wanneer de stroom van de driver wordt uitgeschakeld, brengt dynamisch remmen de motor tot een gecontroleerde stop, en de as blijft op positie door wrijving zodra deze gestopt is. Voor verticale assen — Z-as bewegingen, verhoogde portaalarmen, of elke belasting die onder zwaartekracht zou vallen wanneer de driver spanningsloos wordt — is een houdrem essentieel om ongecontroleerde asval bij stroomuitval of noodstop te voorkomen. In deze toepassingen moet de motorvariant met rem worden gespecificeerd. De ECMA-serie biedt een direct equivalente 2,0 kW, 130 mm, 2.000 tpm motor met een 24V DC power-off houdrem, met behoud van dezelfde elektrische en mechanische specificaties. De rem is niet bedoeld voor het vertragen van een draaiende motor — deze houdt alleen een stilstaande as vast, en het gebruik ervan als service-rem zal snelle slijtage van de remvoering veroorzaken.

V5: Kan de ECMA-E11320RS worden gecombineerd met Delta servodrivers anders dan de ASDA-A2 serie, zoals de ASDA-B2 of ASDA-A3?

De ECMA-serie 130 mm motoren zijn ontworpen voor compatibiliteit met Delta's 220V ASDA-A2 serie drivers, en de ECMA-E11320RS is gespecificeerd en gevalideerd voor gebruik met de ASD-A2-2023 in de kit. Compatibiliteit met andere Delta driverfamilies is afhankelijk van de driver-serie. De ASDA-B2 serie(Delta's kosten-geoptimaliseerde servoplatform) ondersteunt ECMA-serie motoren, inclusief 130 mm varianten, maar de functionaliteit van de driver verschilt van de A2 — geen E-CAM, geen PR-modus, beperkte communicatie-opties. Koppeling is mechanisch en elektrisch mogelijk, maar de toepassing moet worden beoordeeld op de vraag of de verminderde functionaliteit van de B2 voldoende is. De ASDA-A3 serie(Delta's high-performance driver van de huidige generatie) is achterwaarts compatibel met ECMA-serie motoren en ondersteunt dezelfde motorframegroottes en encoder-types, en biedt een upgrade-pad voor prestaties als hogere dynamische prestaties of extra netwerkprotocollen vereist zijn in een toekomstige machine-revisie. Verifieer altijd de specifieke driver-motorcombinatie aan de hand van Delta's officiële compatibiliteitstabellen in de respectieve driver gebruikershandleidingen voordat u een niet-standaard koppeling specificeert, aangezien de motorparameterinstellingen correct moeten overeenkomen met de werkelijke wikkeling en encoderkenmerken van de motor.

De Delta ECMA-E11320RS maakt deel uit van de ECMA-serie AC servomotorfamilie voor gebruik met het ASDA-A2 220V servodriverplatform. Verifieer altijd de specificaties van randapparatuur, aardingsvereisten en kabelgeleiding aan de hand van de installatiehandleiding van de ASDA-A2-serie voordat u het systeem onder spanning zet. Houd rekening met de ontlaadtijd van de condensator voordat u aan de bedrading van de driver werkt na het uitschakelen.