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Configurando Motores com Freio no Workbench

Descrição

A única forma de controlar o tempo e acoplamento/desacoplamento do sistema de frenagem estática de um servomotor nos drives AKD, é através da parametrização de uma Parada Controlada. Sabe-se que os sinais de Habilitação de Hardware (HW), STO e Habilitação de Software (SW) são responsáveis por acoplar/desacoplar o freio do motor. No entanto, esses sinais não permitem a configuração de um tempo para acionamento do circuito de freio. 

O tempo para a atuação do freio varia de acordo com o motor e a aplicação. Um dos principais perigos de não configurar um tempo para atuação do freio acontece quando o motor está rodando em uma velocidade alta e o drive é desabilitado. Sem a configuração da Parada Controlada, o freio vai ser acoplado com o motor em movimento, o que consequentemente danifica o freio. Sabe-se também, que em cargas verticais, caso um tempo de aplicação do freio não seja configurado a carga irá cair. 

Parametrizando uma Parada Controlada no Workbench

Uma das formas de executar uma Parada Controlada é utilizando uma entrada digital do drive para comandá-la.

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Também é necessário configurar o Modo de Desabilitação para #2 - Parada Controlada, depois desabilita. Essa configuração está disponível na tela Habilitação/Desabilitação no Workbench.

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Em resumo, para garantir que o drive execute uma parada controla e depois acione o freio do motor, é necessário fazer a configuração dos parâmetros listados abaixo:

DINx.MODE = 13 (Parada Controlada)

DRV.DISMODE = 2 (Parada Controlada depois desabilita)

DRV.DISTO = tempo suficiente para garantir a execução da desaceleração do motor durante a Parada Controlada (O valor varia conforme dinâmica da aplicação).

CS.VTHRESH = 5 rpm (Velocidade em que o freio atua, deve ser baixa para garantir que o freio não se danifique)

CS.DEC = define o valor de desaceleração para o processo de parada controlada

CS.TO = 6 ms (tempo para acionamento do freio após o drive atingir a velocidade definida pelo CS.VTHRESH) 

MOTOR.TBRAKEAPP = tempo para acionamento do freio após o drive desabilitar  

MOTOR.TBRAKERLS = tempo entre a habilitação do drive e a liberação do freio 

Abaixo estão as configurações da Parada Controlada, disponivel na tela de Habilitação/Desabilitação:

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Configurando o Freio para uma Carga Vertical

As configurações do freio para um eixo vertical ou para qualquer eixo que sofre a ação de um força externa quando desabilitado, deve ser feita conforme imagem abaixo:

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Configurando o Freio para uma Carga Horizontal

As configurações do freio para um eixo horizontal ou para qualquer eixo que não sofra a ação de um força externa quando desabilitado, deve ser feita conforme imagem abaixo:

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Habilitação de Hardware (HW) e STO

Quando a Habilitação de Hardware (HW) ou o sinal de STO são desligados, o motor fica livre. O motor não tem nenhum sinal de potência e o barramento DC do drive é desligado completamente. Nessas condição não existe a possibilidade de executar uma parada controlada ou aplicação de uma frenagem dinâmica durante a desaceleração do motor. Sendo assim, se a carga for vertical ou se existir alguma força externa aplicada, o motor realiaza seu movimento influênciado apenas por essa força externa, assim que qualquer um dos dois sinal forem desligados.

Caso a parada da motor seja comandada através do desligamento desses sinais, o freio do motor não atuará na hora certa, podendo o contato fechar com o motor ainda em movimento. Trabalhar nesse regime pode causar danos ao freio do motor.

Habilitação de Software (SW)

O botão "Desabilitar" no Workbench executa uma parada baseada no modo de desabilitação selecionado na tela Habilitação/Desabilitação (DRV.DISMODE). Usar o sinal de Habilitação de Software (SW) para desabilitar o drive via um protocolo de rede, tem o mesmo efeito de pressionar o botão "Desabilitar" no Workbench.

Se o modo de desabilitação estiver configurado para executar uma parada controlada, então desligar a Habilitação de Software tem o mesmo efeito de uma entrada digital configurada para executar uma Parada Controlada (O mesmo vale para aplicação com PDMM, usando o bloco MC_Power).

Comportamento durante a ocorrencia de Falhas

A desabilitação por software durante a ocorrência de uma falha pode ter diversos comportamentos. Algumas falhas fazem com que o motor seja desabilitado imediatamente, enquanto outras comandam uma frenagem dinâmica durante antes de desabilitar.

Em caso de falha o drive não é capaz de realizar uma Parada Controlada, a taxa de desaleração configurado no parâmetro CS.DEC não é respeitada e em caso de falhas que desabilitam imediatamente o motor, o eixo fica livre.

Caso a aplicação tenha uma carga vertical, a massa pode cair após a ocorrencia de uma falha. Isso acontece caso a velocidade de comando seja superior a velocidade de atuação do freio. Para prevenir a queda da carga, deve-se configurar o parâmetro MOTOR.BRAKEIMM = 1. Essa configuração garante que o freio sera acionado imediatamente, independente da velocidade em que o motor esteja.

Nota: Ao configurar o MOTOR.BRAKEIMM = 1 não fará com que o freio acople imediatamente em condições ontem do drive consegue executar uma Parada Controlada. Mas vai acoplar o imediagamente o freio durante falhas, queda da Habilitação de Hardware ou STO.

Riscos de Danificar o Freio do Motor

Com o freio sendo configurado para acoplar imediatamente (MOTOR.BRAKEIMM=1), existe a precupação de que essa ação possa danifica-lo, sendo que o acionamento acontece com o motor em movimento. Entretanto, essa configuração é necessária no caso de cargas verticais, sendo a unica forma de previnir a queda a carga em caso de falhas no drive.

O freio do motor não foi feito para parar o movimento, e sim para segurar a carga enquanto o motor esta desabilitado. Sempre que o acionado com o motor em movimento as partes do freio sofrem fricção e com o tempo perdem a capacidade de segurar a carga e por fim se danificam permanentemente. Vale ressaltar que o desgaste ou danificação do freio esta diretamente relacionado com a velocidade e inercia da carga acoplada ao motor.

Controle Manual do Freio

O freio do motor pode se controlado manualmente através do parâmetro MOTOR.BRAKELS. Quando em 0, o drive esta controlado o acionamento do freio, em 1 libera o freio e em 2 aciona manualmente o freio. Essa configuração também pode ser atrelada ao acionamento de uma entrada digital do drive.