Festo EMME-AS-40-S Series User manual

Servomotor
EMME-AS-40-S…
Festo AG & Co. KG
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73726 Esslingen
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www.festo.com
Bedienungsanleitung 8041058
1410a
[8041059]
Original: de
EMME-AS-40-S… Deutsch.............................................
Hinweis
Einbau und Inbetriebnahme darf nur durch Fachpersonal mit entsprechender
Qualifikation gemäß dieser Bedienungsanleitung durchgeführt werden.
Beim Einsatz in sicherheitsrelevanten Applikationen sind zusätzliche Maßnah
men notwendig, in Europa z. B. die Beachtung der unter der EG-Maschinenricht
linie gelisteten Normen. Ohne zusätzliche Maßnahmen entsprechend gesetzlich
vorgegebener Mindestanforderungen ist das Produkt nicht als sicherheitsrele
vantes Teil von Steuerungen geeignet.
 Beachten Sie, dass an Hand des Typenschilds die Ausstattung des EMME-AS
ermittelt werden kann. Je nach Bestellung enthält dieser Motor eine Halte
bremse (EMME-…-ASB/AMB) sowie entweder einen Singleturn-Encoder
(EMME-…-AS…) oder einen Multiturn-Encoder (EMME-…-AM…).
Bedienteile und Anschlüsse
2
1
4
5
6
7
8
3
1Stecker für Anschlussleitung:
– Motor
– Haltebremse (nur bei ASB/
AMB)
2Stecker für Anschlussleitung:
– Encoder
3Bohrungen zur Befestigung
4Welle
5Motorflansch
6Hinweis: Keine mechanischen
Schläge zulässig
7Warnung vor heißer Oberfläche
8Warnung vor gefährlicher
elektrischer Spannung
Fig. 1
Warnung
Gefährliche elektrische Spannungen
 Trennen Sie die Motoranschlussleitung nicht bei anliegender Spannung.
1 Funktion und Anwendung
Der EMME-AS ist ein permanenterregter, elektrodynamischer, bürstenloser Servo
motor. Ab Werk ist der EMME-AS je nach Bestellcode mit einem Singleturn-Encoder
oder einem Multiturn-Encoder ausgestattet.
Der Encoder liefert Motordaten, Drehzahl- und Positionssignale in Form von ana
logen und digitalen Signalen an einen übergeordneten Controller.
Der Motor ist stets innerhalb seiner Kennlinien zu betreiben (èKennlinien).
Der EMME-AS ist mit folgenden Optionen lieferbar:
EMME-AS-… Option
…-AS/ASBSingle-Turn-Encoder zur Positionsüberwachung
…-AM/AMBMulti-Turn-Encoder zur Positionsüberwachung
…-ASB/AMBHaltebremse
EMGA (èZubehör) Getriebe
Fig. 2
Bestimmungsgemäß dient der Servomotor EMME-AS zum Antrieb von Positionier
systemen. Die Haltebremse des EMME-AS-…-ASB/AMBist nicht zum Abbremsen
des Motors geeignet.
2 Transport und Lagerung
 Sorgen Sie für eine Lagerung wie folgt:
– kühl, trocken, UV- und korrosionsgeschützt (èTechnische Daten)
3 Voraussetzungen für den Produkteinsatz
Hinweis
Durch unsachgemäße Handhabung entstehen Fehlfunktionen.
 Stellen Sie sicher, dass die Vorgaben dieses Kapitels stets eingehalten
werden.
 Vergleichen Sie die Grenzwerte in dieser Bedienungsanleitung mit Ihrem aktu
ellen Einsatzfall (z. B. Kräfte, Momente, Massen, Geschwindigkeiten, Tempera
turen). Ein gewaltsames Verdrehen der Motorwelle reduziert die Funktion einer
optional integrierten Haltebremse.
 Beachten Sie gegebenenfalls auch die Montageanleitungen der Anbau
komponenten (z. B. Getriebe oder Kupplungen).
 Sorgen Sie dafür, dass die Vorschriften für Ihren Einsatzort eingehalten werden,
z. B. von Berufsgenossenschaft oder nationalen Instituten.
 Verwenden Sie den EMME-AS im Originalzustand ohne jegliche eigenmächtige
Veränderung.
 Berücksichtigen Sie die Umweltbedingungen vor Ort (èTechnische Daten).
4 Einbau
Warnung
Offene Kabelenden am drehenden Motor führen unter Umständen lebensgefähr
liche Hochspannung.
1. Lassen Sie den Motor zunächst von der anzutreibenden Mechanik entkoppelt.
2. Stellen Sie sicher, dass der Controller spannungsfrei ist.
Die Wegnahme des Freigabesignals des Controllers reicht nicht aus.
3. Verkabeln Sie den EMME-AS mit dem Controller vollständig gemäß der nach
folgenden Tabellen. Ausreichend große Leitungsquerschnitte sowie Schirmung
der Motor-/Encoderleitung mit beidseitigem Massekontakt bieten Ihnen die
vorkonfektionierten Leitungen von Festo (èZubehör).
4.1 Elektrischer Anschluss
1Leistungstecker PIN Motor, Haltebremse
UPhase U
VPhase V
WPhase W
Schutzerde
+Haltebremse BR+ 1)
–Haltebremse BR– 1)
1nicht verbunden
2nicht verbunden
1) Nur bei Motoren mit Haltebremse EMME-AS-…-ASB/AMB
Fig. 3
2Signalstecker PIN Encoder
10 V
2 US(7 … 12 V DC)
3DATA+ (RS485)
4DATA– (RS485)
5 SIN+
6SIN– (REFSIN)
7 COS+
8COS– (REFCOS)
Fig. 4

4.2 Mechanischer Einbau
1. Reinigen Sie die Welle des Motors 4.
Nur auf trockenen und fettfreien Wellenzapfen greift die Kupplung rutschfrei.
2. Schieben Sie den Läufer bzw. den Ausleger der anzutreibenden Mechanik in eine
sichere Lage.
3. Verbinden Sie den Motor an den Bohrungen 3am Motorflansch 5mit der
anzutreibenden Mechanik. Vorkonfektionierte Motoranbausätze für Linearan
triebe finden Sie im Zubehör von Festo (èZubehör).
4. Drehen Sie die Befestigungsschrauben fest (èAnleitungen zum Antrieb und
Motoranbausatz). Achten Sie dabei darauf, dass keine axiale Kraft auf die Welle
des Motors ausgeübt wird.
5 Inbetriebnahme
Hinweis
Der Motor kann sich beim Lösen der Haltebremse unerwartet in Bewegung setzen.
 Sichern Sie die anzutreibende Mechanik gegen unbeabsichtigte Bewegungen.
 Stellen Sie sicher, dass die Motorwicklungen vor dem Lösen der Haltebremse
unbestromt sind.
 Bestromen Sie erst jetzt die Haltebremse. Dadurch lässt sich der Motor frei dre
hen. Je nach Gerätetyp bestromt der Controller die Haltebremse automatisch.
 Vollziehen Sie die Inbetriebnahme des Motors in Verbindung mit dem Controller
gemäß der Beschreibung des Controllers.
6 Bedienung und Betrieb
Warnung
Heiße Gehäuseteile verursachen möglicherweise Verbrennungen.
 Stellen Sie sicher, dass Personen und Fremdgegenstände nicht in die un
mittelbare Nähe des Motors gelangen können.
7 Wartung und Pflege
Warnung
Staub und Schmutzablagerungen können Feuer fangen.
 Reinigen Sie das Motorgehäuse regelmäßig mit einem feuchten Tuch oder
Handbesen.
8 Ausbau und Reparatur
Warnung
Herunterfallende Lasten verletzen möglicherweise Personen.
 Stellen Sie sicher, dass die Motorwicklungen vor dem Ausbau des Motors
unbestromt sind.
 Stellen Sie sicher, dass die Nutzlast der anzutreibenden Mechanik in einer
sicheren Position steht (z. B. bei senkrechtem Einbau in der unteren Endlage).
 Entfernen Sie den EMME-AS erst dann von der Mechanik.
Bei Reparaturbedarf:
 Schicken Sie den Motor zu Festo ein.
Eine Reparatur bei Festo berücksichtigt die Einhaltung der Sicherheitsstandards.
 Vollziehen Sie den Anbau wie folgt:
1. Schieben Sie den Läufer bzw. den Ausleger der anzutreibenden Mechanik in eine
sichere Lage.
2. Montieren Sie den EMME-AS (èEinbau).
9 Zubehör
Hinweis
 Wählen Sie bitte das entsprechende Zubehör aus unserem Katalog
(èwww.festo.com/catalogue).
10 Störungsbeseitigung
Störung Mögliche Ursache Abhilfe
Motorwelle dreht nicht Zu hohe Last Motorlast reduzieren
Controller ist noch nicht frei
gegeben
Controllersignal prüfen
Haltebremse aktiv (nur bei
EMME-AS-…-ASB/AMB)
Haltebremse lösen
Motorwelle dreht in falscher
Richtung oder vibriert
Verkabelungsfehler Verkabelung prüfen und korri
gieren
Falsche Reglerparameter Reglerparameter prüfen und
korrigieren
Fig. 5
11 Technische Daten
Allgemeine Motordaten AS ASB AM AMB
Abtriebsträgheitsmoment [kgcm2] 0,030 0,055 0,030 0,055
Produktgewicht [kg] 0,60 0,70 0,60 0,70
Wellenbelastung radial [N] 215 … 105 (bei 1000 … 9000 1/min)
Wellenbelastung axial [N] 43 … 21 (bei 1000 … 9000 1/min)
Isolationsklasse nach EN 60034-1 F (155 °C)
Bemessungsklasse nach EN 60034-1 S1 (Dauerbetrieb)
Entspricht Norm IEC 60034
Schutzar t (Motorwelle) IP21
Verschmutzungsgrad 2
Umgebungstemperatur [°C] –10 … +40
Relative Luftfeuchtigkeit [%] 0 … 90 (nicht kondensierend)
CE-Zeichen (siehe Konformitätserklä 
rung)1)
nach EU-EMV-Richtlinie
nach EU-Niederspannungs-Richtlinie
Max. Leitungslänge [m] 30
Betriebsspannung Encoder [V DC] 7 … 12 (±5 %)
Stromaufnahme Encoder [mA] 50
Positionswer te/U Encoder (9 Bit) 512
Perioden (sin/cos)/Umdrehung Encoder 16
Umdrehungen Multiturn-Encoder (12 Bit) – 4096
Spannung Bremse (+6 … –10 %) [V DC] – 24 – 24
Leistungsaufnahme Bremse [W] – 8 – 8
Haltemoment Bremse2) [Nm] – 0,4 – 0,4
1) Das Gerät ist für den Einsatz im Industriebereich vorgesehen.
Im Wohnbereich müssen evtl. Maßnahmen zur Funkentstörung getroffen werden.
2) Nennangaben nach spez. Einschleifvorgang ab Werk. Längere Zeiten ohne Betätigung (z. B. Lagerung)
können u. U. durch Setzvorgänge eine Verminderung hervorrufen. Dieser Effekt lässt sich durch mehr
maliges Betätigen bei geringer Drehzahl beseitigen.
Spezifische Motordaten LV
Nennspannung [V DC] 360
Frequenzbereich [Hz] 0 … 350
Nennstrom [A] 0,7
Nenndrehmoment [Nm] 0,12
Nenndrehzahl [1/min] 9000
Nennleistung [W] 110
Spitzenstrom [A] 3,2
Spitzendrehmoment [Nm] 0,7
Max. Drehzahl [1/min] 10000
Motorkonstante [Nm/A] 0,171
Wicklungswiderstand (20 °C) [W] 25,6
Wicklungsinduktivität (1 kHz) [mH] 14,8
Fig. 6
Hinweis
Bestimmte Konfigurationen des Produkts besitzen eine Zertifizierung von Un
derwriters Laboratories Inc. (UL) für die USA und Kanada. Diese Konfigurationen
sind folgendermaßen gekennzeichnet:
UL Recognized Component Mark for Canada and the United States
Wenn in Ihrem Einsatzfall die Anforderungen von UL einzuhalten sind, beachten
Sie Folgendes:
– Vorschriften zur Einhaltung der UL-Zertifizierung finden Sie in der separaten
Spezialdokumentation UL. Es gelten vorrangig die dortigen technischen Da
ten.
– Die technischen Daten in der vorliegenden Dokumentation können davon
abweichende Werte aufweisen.
12 Kennlinien
Motortypische Kennlinien bei Nennspannung und idealisiertem Controller.
Nennspannung 360 V
Mmax
Mnenn
Fig. 7

Servo motor
EMME-AS-40-S…
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Operating instructions 8041058
1410a
[8041059]
Original: de
EMME-AS-40-S… English..............................................
Note
Installation and commissioning may only be performed in accordance with these
instructions by technicians with appropriate qualifications.
Additional measures are necessary if used in safety relevant applications, e.g. in
Europe the standards listed under the EC machinery directive must be observed.
Without additional measures in accordance with statutory minimum require
ments, the product is not suitable for use in safety-related sections of control
systems.
 Please note that the configuration of the EMME-AS can be determined based
on the rating plate. Depending on the order, this motor contains a holding
brake (EMME-…-ASB/AMB) and either a singleturn-encoder (EMME-…-AS…) or
a multiturn-encoder (EMME-…-AM…).
Control sections and connections
2
1
4
5
6
7
8
3
1Plug for connecting cable:
– Motor
– Holding brake (only for ASB/
AMB)
2Plug for connecting cable:
– Encoder
3Holes for mounting
4Shaft
5Motor flange
6Note: Mechanical stops are not
permitted
7Warning - hot surface!
8Warning - dangerous electric
voltage
Fig. 1
Warning
Dangerous electric voltage
 Do not disconnect the motor connecting cable if voltage is applied.
1 Function and application
The EMME-AS is a permanently excited, electrodynamic, brushless servo motor.
The EMME-AS is factory-fitted with an singleturn-encoder or a multiturn-encoder
depending on the order code.
The encoder supplies motor data, speed and position signals to a higher-order
controller in the form of analog and digital signals.
The motor must always be operated within its permitted characteristic curves
(èCharacteristic curves).
The EMME-AS is available with the following options:
EMME-AS-… Option
…-AS/ASBSingle-turn encoder for position monitoring
…-AM/AMBMulti-turn encoder for position monitoring
…-RSB/RMBHolding brake
EMGA (èAccessories) Gear units
Fig. 2
Servo motor EMME-AS has been designed for driving positioning systems. The holding
brake of the EMME-AS-…-ASB/AMBis not suitable for braking the motor.
2 Transport and storage
 Ensure storage conditions as follows:
– cool, dry, UV and corrosion resistant (èTechnical data)
3 Requirements for product use
Note
Improper handling can result in malfunctions.
 Make sure that the specifications contained in this chapter are adhered to at
all times.
 Compare the maximum values specified in these operating instructions with
your actual application (e.g. forces, torques, masses, speeds, temperatures).
The use of force to move the motor shaft will reduce the functionality of an op
tional integrated holding brake.
 If necessary, also observe the assembly instructions provided with the mounting
components (e.g. gear units or couplings).
 Ensure that all applicable safety regulations are adhered to, e.g. from trade
associations or national authorities.
 Use the EMME-AS in its original state. Unauthorized product modification is not
permitted.
 Take into account the prevailing ambient conditions at the location
(èTechnical data).
4 Installation
Warning
Open cable ends on the rotating motor can, under certain circumstances, lead to
dangerous high voltages.
1. First leave the motor uncoupled from the driven mechanical component.
2. Make sure that the controller is switched off.
Cancelling the Controller Release signal is not sufficient.
3. Connect the EMME-AS completely to the controller as shown in the following
tables. Pre-assembled cables from Festo (èAccessories) offer sufficiently large
cable cross-sections as well as screening of the motor/encoder cable with an
earth contact on both sides.
4.1 Electrical installation
1Power plug Pin Motor, holding brake
UPhase U
VPhase V
WPhase W
Protective earth
+Holding brake BR+ 1)
–Holding brake BR– 1)
1not connected
2not connected
1) Only for motors with holding brake EMME-AS-…-ASB/AMB
Fig. 3
2Signal plug Pin Encoder
10 V
2 US(7 … 12 V DC)
3DATA+ (RS485)
4DATA– (RS485)
5 SIN+
6SIN– (REFSIN)
7 COS+
8COS– (REFCOS)
Fig. 4

4.2 Mechanical installation
1. Clean the shaft of the motor 4.
The coupling will only grip without slipping on a shaft pin which is dry and free of
grease.
2. Push the slide or the cantilever of the driven mechanical components into a safe
position.
3. Connect the motor to the driven mechanical component by using the holes 3on
the motor flange 5. Pre-assembled motor kits for linear drives can be found in
Festo's range of accessories (èAccessories).
4. Tighten the mounting screws (èInstructions on drive and motor kits). When
doing this make sure that no axial force is exerted on the shaft of the motor.
5 Commissioning
Note
The motor can unexpectedly be started if the brake is released.
 Secure the relevant mechanical system to prevent it from moving
unexpectedly.
 Make sure that the motor windings are not energized before the brake is re
leased.
 Apply current first to the holding brake. This allows the motor to rotate freely.
Depending on the type of device, the controller will energise the holding brake
automatically.
 Complete the commissioning of the motor in conjunction with the controller in
accordance with the controller manual.
6 Operation
Warning
Hot parts of the housing can cause burning.
 Make sure that people and objects cannot come into direct contact with the
motor.
7 Maintenance and care
Warning
Dust and dirt deposits can catch fire.
 Clean the motor housing regularly with a damp cloth or brush.
8 Disassembly and repair
Warning
Masses which suddenly slide down may cause injury to people.
 Make sure the motor windings are de-energised before disassembling the
motor.
 Make sure that the effective load of the driven mechanical component is in
a safe position (e.g. in the case of a vertical installation: in the lower end posi
tion).
 You can now remove the EMME-AS from the mechanical component.
If repairs are required:
 Return the motor to Festo.
Repairs by Festo will maintain the safety standards.
 Complete the fitting as follows:
1. Push the slide or the cantilever of the driven mechanical components into a safe
position.
2. Mount the EMME-AS (èInstallation).
9 Accessories
Note
 Please select the appropriate accessories from our catalogue
(èwww.festo.com/catalogue).
10 Troubleshooting
Malfunction Possible cause Remedy
Motor shaft does not turn Load too high Reduce motor load
Controller has not yet been en
abled
Check controller signal
Holding brake active (only with
EMME-AS-…-ASB/AMB)
Release holding brake
Motor shaft rotates in the
wrong direction or vibrates
Cabling fault Check and correct the cabling
Incorrect controller parameters Check and correct controller
parameters
Fig. 5
11 Technical data
General motor data RS RSB RM RMB
Output mass moment of inertia [kgcm2] 0.030 0.055 0.030 0.055
Product weight [kg] 0.60 0.70 0.60 0.70
Radial shaft load [N] 215 … 105 (at 1000 … 9000 rpm)
Axial shaft load [N] 43 … 21 (at 1000 … 9000 rpm)
Insulation class according to EN 60034-1 F (155 °C)
Rating class according to EN 60034-1 S1 (continuous operation)
Conforms to IEC 60034
Protection class (motor shaft) IP21
Degree of contamination 2
Ambient temperature [°C] –10 … +40
Relative air humidity [%] 0 … 90 (non-condensing)
CE mark (see declaration of
conformity) 1)
in accordance with EU EMC Directive
in accordance with EU Low Voltage Directive
Max. cable length [m] 30
Operating voltage of encoder [V DC] 7 … 12 (±5 %)
Encoder current consumption [mA] 50
Position values/U encoder (9 Bit) 512
Periodes (sin/cos)/revolution encoder 16
Multi-turn encoder revolutions (12 Bit) - 4096
Brake voltage (+6 … –10 %) [V DC] – 24 – 24
Brake power consumption [W] - 8 - 8
Brake holding torque2) [Nm] - 0.4 - 0.4
1) The device is intended for use in an industrial environment.
In residential areas, measures for radio interference suppression may have to be taken.
2) Nominal values according to spec. run-in period. Prolonged periods without operation (e.g. storage) can
reduce these values, for example, as a result of settling processes. This effect can be eliminated
through repeated operation at low speed.
Specific motor data LV
Nominal voltage [V DC] 360
Frequency range [Hz] 0 … 350
Nominal current [A] 0.7
Rated torque [Nm] 0.12
Nominal speed [rpm] 9000
Rated output [W] 110
Peak current [A] 3.2
Peak torque [Nm] 0.7
Max. speed [rpm] 10000
Motor constant [Nm/A] 0.171
Winding resistance (20 °C) [W] 25.6
Winding inductance (1 kHz) [mH] 14.8
Fig. 6
Note
Certain configurations of the product have been certified by Underwriters Labor
atories Inc. (UL) for the USA and Canada.
These configurations bear the following mark:
UL Recognized Component Mark for Canada and the United States
Observe the following if the UL requirements are to be complied with in your
application:
– Rules for observing the UL certification can be found in the separate special
UL documentation. The relevant technical specifications listed there also
apply here.
– The technical data in this documentation may show values deviating from this.
12 Characteristic curves
Typical motor characteristics with nominal voltage and idealised controller.
Nominal voltage 360 V
Mmax
Mrated
Fig. 7