Kollmorgen AKMH Series User manual

AKMH
Deutsch Betriebsanleitung, Hygienische Servomotoren
English Instructions Manual, Hygienic Servomotors
Edition: B, March 2014
Part Number AKMH-Manual-GE-EN
Originalsprache Deutsch
European Version (CE region)
Designed to EHEDG standards
Bewahren Sie alle Anleitungen während der gesamten Nutzungsdauer
des Produkts alsProduktkomponente auf. Händigen Sie alle Anlei-
tungen künftigen Anwendern/Besitzern des Produkts aus.
Keep allmanualsasa product component during the life
span of the product. Pass allmanuals to future users and
owners of the product.

Record of Document Revisions
Revision Remarks
-, 08/2013 Beta launch version
A, 12/2013 Hiperface DSL and SFD3 feedbacks released, technical data updated, hints
for machine builders, hygienic standards fulfilled by AKMH, CE Declaration
and Conformity, Hygienic Standards Conformity Declaration
B, 03/2014 Part number scheme updated, typos corrected, FDA standards added,
CE Declaration, cable gland updated, dimension drawings updated
Technische Änderungen zur Verbesserung der Leistung der Geräte ohne vorherige Ankündigung vor-
behalten.
Gedruckt in der Tschechischen Republik.
Dieses Dokument ist geistiges Eigentum von Kollmorgen. Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes
darf in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder in einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung
von Kollmorgen reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder ver-
breitet werden.
Technical changes which improve the performance of the device may be made without prior notice!
Printed in CzechRepublic.
This document is the intellectual property of Kollmorgen. All rights reserved. No part of this work may be repro-
duced in any form (by photocopying, microfilm or any other method) or stored, processed, copied or distributed
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Table of Contents
1 Allgemeines 6
1.1 Über dieses Handbuch 6
1.2 Verwendete Symbole 6
1.3 Verwendete Abkürzungen 6
2 Sicherheit 7
2.1 Das sollten Sie beachten 7
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung 9
2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung 10
2.4 Europäische Richtlinien und Normen für den Anlagenbauer 10
2.5 Handhabung 11
3 Produktidentifizierung 13
3.1 Lieferumfang 13
3.2 Zubehör 13
3.3 Typenschild 13
3.4 Typenschlüssel 14
3.4.1 Rahmengröße, Flansch und Wellenoptionen 15
3.4.2 Wellendichtung Optionen 16
3.4.3 Rotorlänge Optionen 16
3.4.4 Wicklungstyp Optionen 16
3.4.5 Kabellänge Optionen 16
3.4.6 Feedback Optionen 16
3.4.7 Haltebremse 17
3.4.8 Anschluss Optionen 17
4 Technische Beschreibung 18
4.1 Allgemeine technische Daten 18
4.2 Standardausrüstung 18
4.2.1 Schutzart 18
4.2.2 Isolierstoffklasse 18
4.2.3 Oberfläche 18
4.2.4 Wellenende 19
4.2.5 Schutzeinrichtung 19
4.2.6 Schwinggüte 19
4.3 Hygienisches Design 20
4.3.1 Geprüfte Eigenschaften gegenüber Reingungsmittel 21
4.3.2 Reinigungsplan 21
5 Mechanische Installation 22
5.1 Wichtige Hinweise 22
5.2 Flanschmontage, Frontmontage 23
5.3 O-Ring Dichtungen 23
5.4 Kabelinstallation 24
5.4.1 Standard Verdrahtung 24
5.4.2 Schlauch Verdrahtung 24
6 Elektrische Installation 25
6.1 Wichtige Hinweise 25
6.2 Anschluss der Motoren 25
6.3 Farbkodierung der Adern 26
6.4 Leitfaden für die elektrische Installation 26
7 Inbetriebnahme 27
7.1 Wichtige Hinweise 27
7.2 Leitfaden für die Inbetriebnahme 28
7.3 Beseitigen von Störungen 28
8 Begriffsdefinitionen der technischen Daten 29
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Kollmorgen | March 2014 3

9 General 30
9.1 About this manual 30
9.2 Symbols Used 30
9.3 Abbreviations used 30
10 Safety 31
10.1 You should pay attention to this 31
10.2 Use as directed 33
10.3 Prohibited use 34
10.4 European Directives and Standards for the machine builder 34
10.5 Handling 35
11 Package 37
11.1 Delivery package 37
11.2 Accessories 37
11.3 Nameplate 37
11.4 Model number description 38
11.4.1 Frame size, flange and shaft options 39
11.4.2 Shaft seal options 40
11.4.3 Rotor length options 40
11.4.4 Winding type options 40
11.4.5 Cable length options 40
11.4.6 Feedback options 40
11.4.7 Holding brake option 41
11.4.8 Connection options 41
12 Technical Description 42
12.1 General technical data 42
12.2 Standard features 42
12.2.1 Protection class 42
12.2.2 Insulation materialclass 42
12.2.3 Surface 42
12.2.4 Shaft end 43
12.2.5 Protective device 43
12.2.6 Vibration class 43
12.3 Hygienic design 44
12.3.1 Tested properties with respect to cleaning agents 45
12.3.2 Cleaning plan 45
13 Mechanical Installation 46
13.1 Important Notes 46
13.2 Flange mounting, Face mounting 47
13.3 O-ring sealing 47
13.4 Cable installation 48
13.4.1 Standard cabling 48
13.4.2 Tube cabling 48
14 Electrical Installation 49
14.1 Important notes 49
14.2 Connecting the motor 49
14.3 Wire color coding 50
14.4 Guide for electrical installation 50
15 Setup 51
15.1 Important notes 51
15.2 Guide for setup 52
15.3 Trouble Shooting 52
16 Definition of Terms for Technical Data 53
17 Technical Data 54
17.1 Dictionary for technical data tables 54
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4 Kollmorgen | March 2014

17.2 Technical Data AKMH2 55
17.3 Technical Data AKMH3 56
17.4 Technical Data AKMH4 57
17.5 Technical Data AKMH5 58
17.6 Technical Data AKMH6 59
18 Dimension drawings 60
18.1 Dimensions AKMH2 (Ax flanges) 60
18.2 Dimensions AKMH2 (Cx flanges) 61
18.3 Radial/axial forces AKMH2 61
18.4 Dimensions AKMH3 (Ax flanges) 62
18.5 Dimensions AKMH3 (Cx flanges) 63
18.6 Radial/axial forces AKMH3 63
18.7 Dimensions AKMH4 (Ax flanges) 64
18.8 Dimensions AKMH4 (Cx flanges) 65
18.9 Radial/axial forces AKMH4 65
18.10 Dimensions AKMH5 (Ax flanges) 66
18.11 Dimensions AKMH5 (Cx flanges) 67
18.12 Radial /axial forces AKMH5 67
18.13 Dimensions AKMH6 (Ax flanges) 68
18.14 Dimensions AKMH6 (Cx flanges) 69
18.15 Radial/axial forces AKMH6 69
19 Approvals 70
19.1 Underwriters Laboratories 70
19.2 EC Declaration of Conformity 70
19.3 Hygienic Standards, Declaration of Conformity 71
20 Record of document revisions 72
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1 Allgemeines
1.1 Über dieses Handbuch
Dieses Handbuch beschreibt die Synchron-Servomotoren der Serie AKMH (Advanced Koll-
morgen Motor Hygienic). Die Motoren werden im Antriebssystem zusammen mit den Serv-
overstärkern betrieben. Beachten Sie daher die gesamte Dokumentation des Systems,
bestehend aus:
lBetriebsanleitung des Servoverstärkers
lHandbuch Bus-Kommunikation (z.B EtherCAT)
lOnline Hilfe der Inbetriebnahmesoftware des Servoverstärkers
lRegionales Zubehörhandbuch
lBetriebsanleitung Motorserie AKMH (dieses Handbuch)
Weitere Hintergrundinformationen finden Sie im "Produkt-WIKI", erreichbar unter www.wiki-
kollmorgen.eu.
1.2 Verwendete Symbole
Symbol Bedeutung
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht
vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen
Verletzungen führen wird.
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht
vermieden wird, zum Tode oder zu schweren, irreversiblen
Verletzungen führen kann.
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie nicht
vermieden wird, zu leichten Verletzungen führen kann.
Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist auf
eine Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird, zu Bes-
chädigung von Sachen führen kann.
Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist auf
wichtige Informationen hin.
Warnung vor einer Gefahr (allgemein). Die Art der Gefahr wird
durch den nebenstehenden Warntext spezifiziert.
Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung und deren
Wirkung.
Warnung vor heißer Oberfläche.
Warnung vor hängender Last.
1.3 Verwendete Abkürzungen
Verwendete Kürzel für technische Daten siehe Kapitel "Begriffsdefinitionen" (➜# 29).
Die Symbolik (➜# 29) bedeutet in diesem Dokument : "siehe Seite 29".
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2 Sicherheit
Dieses Kapitel hilft Ihnen, Gefahren zu erkennen und zu vermeiden.
2.1 Das sollten Sie beachten
Dokumentation lesen!
Lesen Sie vor der Montage und Inbetriebnahme die vorliegende Dokumentation. Falsches
Handhaben des Motors kann zu Personen- oder Sachschäden führen. Der Betreiber muss
daher sicherstellen, dass alle mit Arbeiten am Motor betrauten Personen das Handbuch
gelesen und verstanden haben und dass die Sicherheitshinweise in diesem Handbuch beach-
tet werden.
Technische Daten beachten!
Halten Sie die technischen Daten und die Angaben zu den Anschlussbedingungen (Typen-
schild und Dokumentation) ein. Wenn zulässige Spannungswerte oder Stromwerte über-
schritten werden, können die Motoren z.B. durch Überhitzung geschädigt werden.
Risikobeurteilung erstellen!
Der Maschinenhersteller muss eine Risikobeurteilung für die Maschine erstellen und geeig-
nete Maßnahmen treffen, dass unvorhergesehene Bewegungen nicht zu Schäden an Per-
sonen oder Sachen führen können. Aus der Risikobeurteilung leiten sich eventuell auch
zusätzliche Anforderungen an das Fachpersonal ab.
Fachpersonal erforderlich!
Nur qualifiziertes Fachpersonal darf Arbeiten wie Transport, Montage, Inbetriebnahme und
Instandhaltung ausführen. Qualifiziertes Fachpersonal sind Personen, die mit Transport, Auf-
stellung, Montage, Inbetriebnahme und Betrieb von Motoren vertraut sind und über die ihrer
Tätigkeit entsprechenden Mindestqualifikationen verfügen:
lTransport: nur durch Personal mit Kenntnissen in der Behandlung elektrostatisch gefähr-
deter Bauelemente
lHygiene: nur durch Fachleute mit Kenntnissen der für den Anwendungsbereich gültigen
Hygienevorschriften.
lMech. Installation: nur durch Fachleute mit maschinenbautechnischer Ausbildung.
lElektr. Installation: nur durch Fachleute mit elektrotechnischer Ausbildung.
lInbetriebnahme: nur durch Fachleute mit weitreichenden Kenntnissen in den Bereichen
Elektrotechnik / Antriebstechnik
Das Fachpersonal muss ebenfalls IEC 60364 / IEC 60664 und nationale Unfall-
verhütungsvorschriften kennen und beachten.
Passfeder sichern!
Entfernen oder sichern Sie eine eventuell vorhandene Wellen-Passfeder, falls der Motor
ohne angekoppelte Last laufen soll, um ein Wegschleudern der Passfeder und die damit ver-
bundene Verletzungsgefahr zu vermeiden.
Ungleiche Metalle vermeiden!
Das Motorgehäuse besteht aus Edelstahl. Vermeiden direkten Kontakt des Motors an aktiv-
ere Metalle wie Aluminium oder Stahl, um galvanische Korrosion zu verhindern. Galvanische
Korrosion kann zur Kontaminierung des Produkts, Zerstörung der Motorbefestigung und Aus-
fall des Motors führen. Eine zerstörte Motorbefestigung könnte zu Stromschlaggefahr durch
Abriss der elektrischen Anschlüsse oder der Motorleitung führen.
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Heiße Oberfläche!
Während des Betriebes können Motoren ihrer Schutzart entsprechend heiße Oberflächen
besitzen. Leichte Verbrennungsgefahr! Die Oberflächentemperatur kann 100°C über-
schreiten. Messen Sie die Temperatur und warten Sie, bis der Motor auf 40°C abgekühlt ist,
bevor Sie ihn berühren.
Erdung! Hohe Spannungen!
Stellen Sie die ordnungsgemäße Erdung des Motors mit der PE-Schiene im Schaltschrank
als Bezugspotential sicher. Ohne niederohmige Erdung ist keine personelle Sicherheit
gewährleistet und es besteht Lebensgefahr durch elektrischen Schlag.
Das Fehlen von optische Anzeigen gewährleisten nicht die Spannungsfreiheit. Leis-
tungsanschlüsse können Spannung führen, auch wenn sich der Motor nicht dreht.
Ziehen Sie keine Stecker während des Betriebs. Es besteht die Gefahr von Tod oder
schweren gesundheitlichen Schäden beim Berühren freiliegender Kontakte. In ungünstigen
Fällen können Lichtbögen entstehen und Personen und Kontakte schädigen.
Warten Sie nach dem Trennen der Servoverstärker von den Versorgungsspannungen
mehrere Minuten, bevor Sie spannungsführende Teile (z.B. Kontakte, Gewindebolzen)
berühren oder Anschlüsse lösen.
Kondensatoren im Servoverstärker führen mehrere Minuten nach Abschalten der Ver-
sorgungsspannungen gefährliche Spannungen. Messen Sie zur Sicherheit die Spannung im
Zwischenkreis und warten Sie, bis die Spannung unter 60V abgesunken ist.
Hängende Lasten sichern!
Eingebaute Haltebremsen sind nicht funktional sicher. Insbesondere bei hängender Last (Ver-
tikalachsen) kann die funktionale Sicherheit nur mit einer zusätzlichen, externen mech-
anischen Bremse erreicht werden.
Chemische Verträglichkeit der Motorleitungen bewerten!
Bewerten Sie vor dem Langzeiteinsatz die Verträglichkeit der verwendeten Reinigungsmittel
mit dem Motorkabel. Langfristige Exposition des Motorkabels mit unverträglichen Che-
mikalien kann zur Kontaminierung des Produkts, Ausfall des Motors und Stromschlaggefahr
durch freiliegende stromführende Teile des Motorkabels führen.
Chemische Verträglichkeit des optionalen Kabelschlauchs bewerten!
Der optionale Silikonschlauch schützt die Kabel und elektrische Schnittstellen gegenüber
Reinigungslösungen und verhindert Emissionen aus dem Mantel des Motorkabels. Bewerten
Sie vor dem Langzeiteinsatz die Verträglichkeit der verwendeten Reinigungsmittel mit dem
Silikonschlauch. Setzen Sie den Silikonschlauch keinen starken Mineralsäuren aus. Lang-
fristige Exposition der Silikonschlauch mit unverträglichen Chemikalien kann zur Kon-
taminierung des Produkts, Ausfall des Motors und Stromschlaggefahr durch freiliegende
stromführende Teile des Motorkabels führen.
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2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
lSynchron-Servomotoren der Serie AKMH sind insbesondere als Antrieb für Maschinen in
den Bereichen Nahrungsmittel, Kosmetik, Pharmazie, Medizin und ähnliche mit hohen
Ansprüchen an die Hygiene und Dynamik konzipiert.
lDer Betrieb von AKMH Motoren ist in Applikationen mit indirektem Kontakt zu Lebens-
mitteln erlaubt. In diesen Anwendungen muss das Motorkabel im Silikonschlauch ges-
chützt werden (siehe Anschlussoptionen, (➜# 17)).
lSie dürfen die Motoren nur unter Berücksichtigung der in dieser Dokumentation defi-
nierten Umgebungsbedingungen betreiben.
lDer Betrieb von AKMH Motoren ist in Umgebungen mit ätzenden Säuren und Laugen
unter Berücksichtigung der im KapitelHygienisches Design (➜# 20) definierten Bed-
ingungen erlaubt.
lDie Motoren der Serie AKMH sind ausschließlich dazu bestimmt, von Kollmorgen Serv-
overstärkern drehzahl- und/oder drehmomentgeregelt angesteuert zu werden.
lDie Motoren werden als Bauteile in elektrische Anlagen oder Maschinen eingebaut und
dürfen nur als integrierte Bauteile der Anlage in Betrieb genommen werden.
lDer in die Motorwicklungen eingebaute Thermoschutzsensor muss ausgewertet und über-
wacht werden.
lEingebaute Haltebremsen sind als Stillstandsbremsen ausgelegt und für dauernde,
betriebsmäßige Abbremsvorgänge ungeeignet.
lDie Konformität des Servosystems zu den in der EG-Konformitätserklärung (➜# 70)
genannten Normen garantieren wir nur, wenn von uns gelieferte Komponenten (Serv-
overstärker, Motor, Leitungen usw.) verwendet werden.
EHEDG Anwendungen
lHalten Sie die zulässige Einbaulagen abhängig vom Flanschtyp (B5, B14, V18 nach DIN
EN 60034-7) bei der Montage ein (➜# 22).
lDer Motor sollte derart montiert werden, dass das Motorkabel zur Seite oder nach unten
aus dem Motor austritt. Das Kabel sollte in einem Bogen verlegt werden, damit Rein-
igungsflüssigkeit abtropfen kann.
lZur Abdichtung des Montageflansches muss der O-Ring benutzt werden.
lVerwenden Sie Dichtungsschrauben (Befestigungsset) für die Motorbefestigung.
lSchließen Sie die Zentrierbohrung in der Welle mit einer Dichtungsschraube (Befes-
tigungsset), wenn das Wellende freiliegt.
lVermeiden Sie direkten Kontakt von Metall auf Metall bei Montage und Anschluss.
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2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
lAKMH Motoren dürfen nicht in Applikationen mit dauerndem, direkten Kontakt mit Lebens-
mitteln eingesetzt werden.
lStandard AKMH Kabel sind nicht ausreichend für die Installation im indirekten Kontakt mit
Lebensmitteln. Beim Einsatz in diesen Applikation muss das Motorkabel im Sili-
konschlauch geschützt werden (siehe Anschluss Optionen).
lDer Betrieb von standard AKMH Motoren in explosionsgefährdeten Bereichen ist ver-
boten.
lAKMH Motoren dürfen nicht in Reinraum Anwendungen eingesetzt werden.
lAKMH Motoren dürfen nicht mit nach oben weisender Welle montiert werden. Dies ver-
meidet die Ansammlung von Schmutz und Flüssigkeiten im Wellendichtbereich.
lDer bestimmungsgemäße Betrieb des Motors ist untersagt, wenn die Maschine, in die er
eingebaut wurde,
- nicht den Bestimmungen der EG Maschinenrichtlinie entspricht,
- nicht die Bestimmung der EMV-Richtlinie erfüllt,
- nicht die Bestimmung der Niederspannungs-Richtlinie erfüllt.
lEingebaute Haltebremsen alleine dürfen nicht für die Sicherstellung der funktionalen
Sicherheit benutzt werden.
2.4 Europäische Richtlinien und Normen für den Anlagenbauer
AKMH Motoren sind Bauteile, die zum Einbau in elektrische Anlagen oder Maschinen im
Industriebereich bestimmt sind. Bei Einbau in Maschinen oder Anlagen ist die Aufnahme des
bestimmungsgemäßen Betriebes solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Masch-
ine oder Anlage den Bestimmungen der
lEG-Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) und
lEG-EMV-Richtlinie (2004/108/EG) und
lEG-Niederspannungsrichtlinie (2006/95/EG) entspricht.
Normen zur Einhaltung der EG-Maschinenrichtlinie (2006/42/EG)
lDIN EN 60204-1 (Sicherheit und elektrische Ausrüstung von Maschinen)
lDIN EN ISO 14159 (Sicherheit von Maschinen - Hygieneanforderungen an die
Gestaltung von Maschinen )
lDIN EN 1672-2 (Nahrungsmittelmaschinen - Hygieneanforderungen)
Kollmorgen AKMH Motoren halten die Anforderungen dieser Normen ein.
Der Maschinen- / Anlagenhersteller muss prüfen, ob bei seiner Maschine/ Anlage noch weit-
ere als die hier genannten Normen oder Richtlinien anzuwenden sind.
Normen zur Einhaltung der EG-Niederspannungsrichtlinie (2006/95/EG)
lEN 60204-1 (Sicherheit und elektrische Ausrüstung von Maschinen)
lEN 60439-1 (Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen)
Normen zur Einhaltung der EG-EMV-Richtlinie (2004/108/EG)
lEN 61000-6-1 / 2 (Störfestigkeit im Wohn- oder Industriebereich)
lEN 61000-6-3 / 4 (Störaussendung im Wohn- oder Industriebereich)
Die Einhaltung der durch die EMV-Gesetzgebung geforderten Grenzwerte der Anlage oder
Maschine liegt in der Verantwortung des Herstellers der Anlage oder Maschine.
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