Anleitung für die Delta Encoderkarte EMM‑PG01L

1. Allgemeine Beschreibung

Die Delta EMM‑PG01L ist eine Encoder-/PG-Erweiterungskarte für Frequenzumrichter der Delta-MH300-Serie. Sie erfasst die Rückmeldesignale eines Drehgebers und ermöglicht dadurch eine präzisere Drehzahlregelung sowie einen stabileren Motorlauf – insbesondere bei niedrigen Drehzahlen und wechselnder Belastung.

Die Karte unterstützt:

• Line-Driver-Encoder
• Open-Collector-Encoder bei passender Beschaltung
• Encodersignale A, B und Z
• Maximale Eingangsfrequenz: 300 kHz
• Versorgung des Encoders mit 5 V oder 12 V
• Frequenzgeteilte Encoder-Ausgabe an eine externe Steuerung

Installation und Inbetriebnahme dürfen ausschließlich durch eine Elektrofachkraft erfolgen.

2. Sicherheitshinweise

Vor allen Arbeiten:

1. Frequenzumrichter vollständig ausschalten.
2. Netzspannung allpolig trennen.
3. Die im Handbuch des Frequenzumrichters angegebene Entladezeit abwarten.
4. Zwischenkreis- und Anschlussklemmen auf Spannungsfreiheit prüfen.
5. Maßnahmen gegen elektrostatische Entladung beachten.
6. Encoderleitungen niemals bei eingeschaltetem Frequenzumrichter anschließen oder lösen.

Der Frequenzumrichter kann nach dem Ausschalten weiterhin eine gefährliche Zwischenkreisspannung führen.

3. Anschlussklemmen

PG1 – Encoder-Rückführung

Die maximale Belastbarkeit der Encoder-Spannungsversorgung beträgt 200 mA.

PG2 – zusätzlicher Impulseingang

PG2 kann für zusätzliche Puls- oder Referenzsignale verwendet werden. Die genaue Funktion richtet sich nach der Anwendung und den Einstellungen des Frequenzumrichters.

PG OUT – Signalausgang

Die PG-Ausgänge arbeiten als Line Driver mit maximal 5 V DC, 15 mA und 300 kHz. Die Signale können mit einem einstellbaren Teilungsverhältnis von 1:1 bis 1:255 ausgegeben werden.

4. Versorgungsspannung einstellen

Vor dem Anschluss des Encoders muss geprüft werden, welche Versorgungsspannung dieser benötigt.

Je nach Ausführung beziehungsweise Einstellung stellt die Karte zur Verfügung:

• 5 V DC
• 12 V DC

Die zulässige Versorgungsspannung darf niemals überschritten werden. Ein 5-V-Encoder kann durch eine Versorgung mit 12 V dauerhaft beschädigt werden.

Benötigt der Encoder 24 V, muss eine geeignete externe 24-V-Spannungsversorgung verwendet werden. Die Bezugspotenziale und Eingänge müssen entsprechend der Herstellerunterlagen beschaltet werden.

5. Karte montieren

1. Frequenzumrichter ausschalten und spannungsfrei schalten.
2. Entladezeit des Zwischenkreises abwarten.
3. Frontabdeckung des Frequenzumrichters entfernen.
4. Blindabdeckung beziehungsweise Abdeckung des Erweiterungsplatzes abnehmen.
5. EMM‑PG01L vorsichtig am vorgesehenen Steckplatz ansetzen.
6. Steckverbindung gerade und ohne Gewalt einsetzen.
7. Karte mit der vorgesehenen Schraube befestigen.
8. PE-Anschluss der Karte ordnungsgemäß erden.
9. Erst nach abgeschlossener Verdrahtung die Abdeckung wieder montieren.

Die Leiterplatte darf nicht an Leiterbahnen, Kontakten oder elektronischen Bauteilen berührt werden.

6. Line-Driver-Encoder anschließen

Bei einem Line-Driver-Encoder werden die Signale paarweise übertragen:

Der Z-Kanal ist nur erforderlich, wenn der Nullimpuls für die Anwendung benötigt wird.

Vereinfachtes Anschlussschema

Encoder                         EMM-PG01L

Versorgung +  ----------------> PG1
Versorgung 0 V ----------------> DCM

A+ ----------------------------> A1
A- ----------------------------> /A1

B+ ----------------------------> B1
B- ----------------------------> /B1

Z+ ----------------------------> Z1
Z- ----------------------------> /Z1

Kabelschirm -------------------> PE

Die Bezeichnungen /A1, /B1 und /Z1 stehen für die jeweils invertierten Signale.

7. Open-Collector-Encoder anschließen

Die EMM‑PG01L kann auch Open-Collector-Signale verarbeiten. Dafür können zusätzliche Pull-up-Widerstände erforderlich sein.

Wichtige Punkte:

• Ausgangstyp des Encoders eindeutig feststellen.
• Zulässige Signalspannung beachten.
• Geeignete Pull-up-Widerstände verwenden.
• DCM mit dem Bezugspotenzial des Encoders verbinden.
• Anschluss nicht ohne Prüfung nach einem Line-Driver-Schema ausführen.

Da die Beschaltung vom verwendeten Encoder abhängt, sollte hierfür immer das Datenblatt des Encoders herangezogen werden.

8. Anforderungen an die Encoderleitung

Für eine störungsfreie Signalübertragung:

• Geschirmtes, paarweise verdrilltes Encoderkabel verwenden.
• A+/A−, B+/B− und Z+/Z− jeweils als verdrilltes Paar führen.
• Encoderleitung getrennt von Motor-, Bremswiderstands- und Netzleitungen verlegen.
• Kreuzungen mit Leistungskabeln möglichst im rechten Winkel ausführen.
• Kabelschirm großflächig mit PE verbinden.
• PE-Klemme der EMM‑PG01L zuverlässig erden.
• Unnötige Leitungslängen und Klemmstellen vermeiden.

Eine fehlerhafte Schirmung kann zu Drehzahlschwankungen, falscher Drehrichtung oder Encoderfehlern führen.

9. Frequenzumrichter einstellen

Nach der Montage müssen die Encoder- und Motorparameter im MH300 eingestellt werden. Die konkreten Parameternummern können von Firmware, Betriebsart und Anwendung abhängen.

Zu prüfen beziehungsweise einzustellen sind:

• Motorregelverfahren mit Encoder-Rückführung
• Art des Encoders
• Encoder-Auflösung in Impulsen pro Umdrehung
• Signalform beziehungsweise Eingangsart
• Drehrichtung der Rückführung
• Nutzung des Z-Impulses
• Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Encoder
• Teilungsverhältnis der PG-Ausgänge
• Motornennspannung
• Motornennstrom
• Motornennfrequenz
• Motordrehzahl
• Gegebenenfalls Motor-Autotuning

Vor einem Motor-Autotuning müssen Maschine und Antrieb gegen unbeabsichtigte Bewegungen gesichert sein.

10. Erste Inbetriebnahme

1. Verdrahtung vollständig kontrollieren.
2. Versorgungsspannung des Encoders prüfen.
3. Schirmung und PE-Verbindung kontrollieren.
4. Encoderauflösung im Frequenzumrichter eintragen.
5. Motor zunächst mit niedriger Drehzahl betreiben.
6. Angezeigte Ist-Drehzahl kontrollieren.
7. Drehrichtung und Stabilität der Regelung prüfen.
8. Drehzahl langsam erhöhen.
9. Abschließend Verhalten unter geringer Belastung testen.

Beschleunigt der Motor unkontrolliert oder erscheint sofort eine Störung, muss der Antrieb unverzüglich abgeschaltet werden. Häufig sind dann A/B-Kanäle vertauscht, die Rückführungsrichtung stimmt nicht oder die Encoderauflösung wurde falsch eingestellt.

11. Fehlersuche

12. Wichtige technische Daten