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U L T R A C T I I I

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U L T R A C T I I I


ULTRACT Servomotori Brushless ULTRACT III<br />

Brushless Servomotors


Indice<br />

LTRACT III<br />

Servomotori Brushless ULTRACT III<br />

Index<br />

Descrizione generale di tipo<br />

General Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5<br />

Specifiche tecniche standard<br />

Specifications of Standard Models . . . . . . . . .6<br />

Opzioni disponibili<br />

Available Options . . . . . . . . . . . . . . . . .6<br />

Protezione termica del sistema<br />

Motor and Machine Protection . . . . . . . . . . . .7<br />

Codifica motori<br />

Motor Order Coding . . . . . . . . . . . . . . . . .7<br />

La rivoluzione dei brushless<br />

The Brushless Motor Revolution . . . . . . . . . . .8<br />

Specifica freni<br />

Safety Brake Specification . . . . . . . . . . . .34<br />

Sovraccaricabilita - Condizioni ambientali<br />

Overload rating - Thermal derating . . . . . . . .34<br />

Specifica connettori<br />

Connectors Specification . . . . . . . . . . . . .35<br />

Fasatura encoder<br />

Encoder Phasing . . . . . . . . . . . . . . . . . .35<br />

Guida all’ applicazione<br />

Application Guidelines . . . . . . . . . . . . . .36<br />

Conformita motori<br />

Declaration of Conformity . . . . . . . . . . . . .42<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 3<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 3<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 5<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 5<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 7<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 7<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 7C<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 7C<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 10<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 10<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 10F<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 10F<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 10C<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 10C<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 13<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 13<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 13F<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 13F<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 13C<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 13C<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 16<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 16<br />

Specifiche tecniche<br />

Ultract III - 16H<br />

Technical Data Summary<br />

Ultract III Frame Size 16<br />

3<br />

Brushless Servomotors<br />

5<br />

7<br />

7C<br />

10<br />

10F<br />

10C<br />

13<br />

13F<br />

13C<br />

16<br />

16H


Servomotori Brushless ULTRACT<br />

4<br />

B


Descrizione generale di tipo<br />

General data<br />

La serie razionale di servomotori brushless Ultract III è<br />

stata concepita per fornire una soluzione di<br />

avanguardia, caratterizzata da un progetto omogeneo,<br />

per l'azionamento delle più moderne macchine<br />

operatrici a controllo elettronico con massima banda<br />

passante di controllo.<br />

I servomotori Ultract III sono caratterizzati dai più alti<br />

rapporti dimensione/coppia e dimensione/potenza e<br />

grazie al controllo sinusoidale ed ai nuovi encoder<br />

assoluti, monogiro e multigiro, con interfaccia seriale e<br />

targhetta elettronica, sviluppati specificamente per<br />

motori (120°C), sinusoidali, montati come standard, che<br />

offrono una risoluzione massima di 8 milioni di<br />

punti/giro, sono in grado di raggiungere le più alte<br />

regolarità di rotazione oggi ottenibili superando i limiti<br />

delle trasmissioni meccaniche e consentendo una vasta<br />

gamma di applicazioni in presa diretta.<br />

I servomotori Ultract III sono disponibili dalla più<br />

piccola dimensione 3, in forma quadra 75 mm, da 2<br />

Nm, per applicazioni di microposizionamento,<br />

posizionamento rapido di particolari leggeri,<br />

applicazioni di manipolatori robotizzati ed in generale<br />

sostituzione di motori a passo e dc, fino alla grande<br />

taglia 13, in forma quadra 264 mm, capaci di oltre 700<br />

Nm e 200 kW di potenza resa, per applicazioni in presa<br />

diretta su grandi linee di processo, nella prospettiva di<br />

una progressiva eliminazione degli assi di trasmissione.<br />

Sono disponibili avvolgimenti per alimentazioni 220-240<br />

V e 380-440 V per tutte le taglie fino alla 7; per le taglie<br />

superiori, gli avvolgimenti standard sono tutti per<br />

impiego 380-440 V.<br />

The Ultract III series of brushless servo motors was conceived<br />

and designed as an advanced and homogeneous range of high<br />

performance servo actuators, in line with the evolving demands<br />

of the automation industry, and is particularly suited for direct<br />

drive applications.<br />

The Ultract III servomotors reach the highest torque/size and<br />

power/size ratios in the industry. They are designed for<br />

sinusoidal control and embody, as standard feedback devices,<br />

optical or inductive encoders, custom designed for motor<br />

operation, which offer absolute resolution up to 8 million<br />

points/rev thus affording the best motion uniformity even at the<br />

lowest speed, or multiturn absolute encoders, all with serial<br />

EnDat interface and electronic nameplate. With this features,<br />

the limits of mechanical transmissions are overcome and a vast<br />

range of applications can be transferred to direct drive<br />

technology.<br />

The Ultract motors range from the Size 3 miniature servos,<br />

starting at 2 Nm, which fit in a 75 mm square frame, for<br />

micropositioning, small components handling, DC and stepper<br />

motor replacement, to the Size 13 large motors, which reach<br />

to 700 Nm and 200 kW, intended for direct, distributed drive of<br />

continuous process lines, in view of the progressive elimination<br />

of long transmission shafts. Standard windings are available for<br />

many speeds and for 220/240 and 380/460 Vac for all sizes up<br />

to 7. Sizes 10 and 13 windings are for 380/440 Vac<br />

III<br />

rushless Servomotors ULTRACT III<br />

5


Specifiche tecniche standard<br />

Specifications of standard models<br />

Tipo<br />

Type<br />

Rotore<br />

Rotor<br />

Isolamento<br />

Insulation<br />

Protezione Termica<br />

Thermal protection<br />

Servomotori a magneti permanenti a bassa<br />

inerzia ed alta rigidezza torsionale<br />

A magneti permanenti a terre rare sinterizzate,<br />

a montaggio meccanico (senza incollaggi)<br />

Motore: Classe F secondo DIN 0530<br />

Avvolgimento: Classe H secondo DIN 0530,<br />

isolante speciale per alta frequenza per un<br />

funzionamento affidabile anche in presenza<br />

di riflessioni sui cavi alimentazione motore<br />

Incorporata a mezzo PTC +lineare KTY 84<br />

Brushless PM AC servomotors,<br />

low inertia, high angular stiffness<br />

Syntered, high temperature rare earth,<br />

mechanically fastened magnets<br />

(without bonding)<br />

Motor: Class F according to DIN 0530<br />

Winding: Class H according to DIN 0530,<br />

special high frequency winding suitable<br />

for long wiring with high frequency PWM<br />

waveforms<br />

PTC + KTY 84 linear probe<br />

Cuscinetti<br />

Bearings<br />

Equilibratura<br />

Balancing<br />

Concentricità e<br />

perpendicolarità asse/flangia<br />

Concentricity and squareness<br />

of mounting flange<br />

Uscita Albero<br />

Shaft<br />

Opzioni di<br />

raffreddamento<br />

Cooling Options<br />

Posizione di servizio<br />

Working position<br />

Serie pesante, lubrificati per 30,000 h, bloccato<br />

anteriormente; taglie 10-13: sede frontale in ghisa<br />

Grado R (tolleranza ridotta)<br />

Grado R (tolleranza ridotta) secondo IEC 72-DIN<br />

0530<br />

Liscio grado j6 per montaggio a mezzo calettatore,<br />

con foro filettato coassiale; taglie 3, 5, 7: albero<br />

universale con mezza chiavetta rettificata<br />

Convezione naturale IC0041; per le taglie 10 e 13, per cui è<br />

frequente l'applicazione in linee di processo continuo,<br />

sono disponibili anche in versione servoventilata (opzione<br />

F) con ventilatore asservito alla sovratemperatura e<br />

ventilazione in doppia camera sopra la carcassa,<br />

conservando la protezione IP 54; le taglie 7, 10 e 13 sono<br />

disponibili nelle nuove versioni C con raffreddamento ad<br />

acqua e protezione IP 67<br />

Qualunque<br />

Heavy duty, life lubricated;<br />

Sizes 10 and 13: front bearing locked<br />

in high strenght cast iron seat<br />

Grade R (reduced tolerance)<br />

Grade R (reduced tolerance)<br />

according to IEC 72-DIN 0530<br />

Cylindrical without keyway, tolerance j6,<br />

for interference mounting with shrink rings;<br />

axial threaded hole; sizes 3,5,7: universal<br />

shaft with ground half-key<br />

Natural convection IC0041; sizes 10 and 13,<br />

designed for process lines and sustained<br />

operation at high speed, option F, forced<br />

cooling over frame with fan servo controlled<br />

by the motor, overall protection grade IP 54;<br />

sizes 7, 10 and 13: water cooling (option C)<br />

with IP 67 protection<br />

Any<br />

Tipo<br />

Mounting<br />

Capacità avvolgimento/terra<br />

Stray capacitance to ground<br />

Flangiato B5<br />

Minimizzata per ottimizzare le caratteristiche EMC<br />

Flanged B5<br />

Minimized EMC impact<br />

Protezione<br />

Protection<br />

Sensore di posizione<br />

Position sensor<br />

IP 67 IP 67<br />

Sensore di posizione: Encoder Sinusoidale 2048<br />

i+giro funzionante fino a 120°C, che consente una<br />

risoluzione interpolata fino a 8M punti/giro<br />

Sine cosine Encoder 2048 cycles/rev + 1<br />

cycle/rev + index, operating temperature<br />

up to 120°C, allowing absolute<br />

interpolation to 8M points/rev<br />

Opzioni disponibili<br />

Available options<br />

Protezione<br />

Protection<br />

Sensori<br />

Sensors<br />

S: Encoder Heidenhain ERN 1385 sincos assoluto<br />

ottico precisione 20’’.<br />

N: Encoder assoluto multigiri Heidenhain EQI 1327<br />

magnetico precisione 1’, targhetta elettronica<br />

interfaccia seriale ENDAT.<br />

R: Resolver 2 poli.<br />

S: Heidenhain ERN1385 sinecosine<br />

absolute optical encoder 20” accuracy<br />

N: Absolute multiturn Heidenhain EQI<br />

1327 magnetic encoder 1’ accuracy<br />

ENDAT serial interface, electronic<br />

nameplate.<br />

R: 2 pole resolver.<br />

Freno di sicurezza<br />

Safety brake<br />

B: Coppia frenante Tn B: Holding torque Tn<br />

6<br />

Albero con chiavetta<br />

Keyway on shaft<br />

Connettori<br />

Connectors<br />

K: (not recommended especially<br />

K (sconsigliato per applicazioni dinamiche e con<br />

whenever the load inertia<br />

inerzia del carico superiore a quella del motore) exceeds the motor inertia)<br />

Tipo industrial circolare, solo segnale, segnale +<br />

Industrial circular type, signal or<br />

potenza<br />

signal + power<br />

ULTRA<br />

B3: solo taglie 10, 13 B3: size 10,13 only<br />

Piedi<br />

Mounting feet


Protezione termica del sistema<br />

Motor and machine protection<br />

PTC Protection Device Characteristics<br />

KTY Thermal Sensor, option W<br />

<br />

10 4<br />

1500<br />

1400<br />

Costante di tempo termica 3s.<br />

Thermal time constant 3s.<br />

RPTC<br />

<br />

4000<br />

1330<br />

10 3 550<br />

350<br />

10 2 250<br />

Valore di resistenza KTY 84 (Ohm)<br />

KTY 84 resistance value (Ohm)<br />

RPTC<br />

<br />

1300<br />

1200<br />

1100<br />

1000<br />

900<br />

800<br />

700<br />

600<br />

10 1<br />

20°C<br />

25°C<br />

TNAT - 20K<br />

TNAT -5K<br />

TNAT<br />

TNAT +5K<br />

TNAT + 15K<br />

500<br />

400<br />

0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />

TNAT = 130°C<br />

TYPE: KTY84 - 130<br />

Resistenza in funzione della temperatura della sonda (PTC)<br />

di protezione - Linee verde, blu: limiti di tolleranza garantita<br />

Protection device (PTC) resistance vs. temperature<br />

Green and blue bands: limits of PTC tolerance values<br />

Temperatura (C)<br />

Temperature (C)<br />

Codifica motori<br />

Motor order coding<br />

Codice motore Ultract III<br />

Ultract III order coding<br />

UL<br />

❑❑ ❑❑ ❑ ❑❑ ❑ ❑ ❑❑❑❑❑<br />

Identificativo<br />

di taglia, esprime<br />

l’altezza d’assi in<br />

cm.<br />

Taglie disponibili:<br />

-3- 5-7<br />

-10-13-16.<br />

Size, (approx. shaft<br />

height<br />

in cm).<br />

Available sizes:<br />

3 (motor ❑/ 75);<br />

5 (motor ❑/ 100);<br />

7 (motor ❑/ 145);<br />

10 (motor ❑/ 200);<br />

13 (motor ❑/ 264);<br />

16 (motor ❑/ 340)<br />

Identificativo<br />

della coppia<br />

motore ad asse<br />

bloccato,<br />

Nm per 3,5,7;<br />

Nm*10 per<br />

10,13,16<br />

Locked rotor<br />

motor torque<br />

identifier,<br />

Nm for sizes<br />

3,5,7; Nm*10<br />

for sizes<br />

10,13,16<br />

Raffreddamento:<br />

Convezione<br />

naturale: nessun<br />

campo<br />

F: servoventilato<br />

C: raffreddamento<br />

a liquido<br />

Cooling:<br />

Natural convection,<br />

no field<br />

F: Servo fan cooled<br />

C: Liquid cooling<br />

T II<br />

ESEMPIO DI CODIFICA PER ORDINAZIONE<br />

UL 10 04 30 3 N BIWØØ: Motore tipo UL 100430 (40Nm, 3000 rpm), 380<br />

vac, con encoder EQI 1327, freno di sicurezza, tenuta d’albero, KTY.<br />

ORDER CODE EXAMPLE:<br />

Identificativo<br />

della velocità<br />

nominale,<br />

rad/s*10<br />

Nominal speed<br />

identifier,<br />

rad/s*10<br />

Identificativo della<br />

tensione di<br />

esercizio<br />

alla velocità<br />

nominale:<br />

1) 220/240 Vac<br />

2) 380/440 Vac<br />

3) 460 Vac<br />

Nominal voltage<br />

at nominal speed<br />

identifier:<br />

1) 220/240 Vac,<br />

2) 380/440 Vac<br />

3) 460 Vac<br />

UL 10 04 30 3 N BIWØØ: Motore type UL 100430 (40Nm, 3000 rpm), 380 vac, digital<br />

encoder EQI 1327, safety brake, lip seal, KTY.<br />

Identificativo del sensore:<br />

M: EnDat induttivo assoluto sul<br />

giro (17 bit/giro)<br />

N: EnDat induttivo assoluto<br />

multigiro (4096 giri+17 bit/giro)<br />

S: Sincos 2048 i/giro+traccia<br />

assoluta sul giro (5...16)<br />

R: Resolver 2 poli<br />

Z: nessun sensore<br />

Q: encoder assoluto multigiro,ottico,<br />

EQN1325,512p/rev,EnDat<br />

U: encoder assoluto multigiro, ottico,<br />

EQN1325, 2048p/rev, EnDat<br />

C: encoder assoluto monogiro,<br />

ottico, EQN1313, 2048p/rev, EnDat<br />

Altri modelli disponibili su richiesta.<br />

Sensor identifier:<br />

M:EnDat inductive absolute single-turn<br />

(17 bit/rev)<br />

N: EnDat inductive absolute multiturn<br />

(4096 rev +17 bit/rev)<br />

S: Sincos 2048 cy/rev + single<br />

turn absolute track (for motor size<br />

5...16)<br />

R: Resolver 2 poles<br />

Z: no sensor<br />

Q: Optical absolute multiturn encoder<br />

EQN 1325, 512p/rev, EnDat<br />

U: Optical absolute multiturn encoder<br />

EQN 1325, 2048p/rev, EnDat<br />

C: Optical absolute single turn<br />

encoder EQN 1313,2048p/rev,EnDat<br />

More models available on demand.<br />

Campi per accessori<br />

(cumulabili):<br />

B: freno di sicurezza<br />

I: tenuta albero<br />

M: morsettiera motore<br />

W: KTY84<br />

K: albero con chiavetta<br />

X: esecuzione speciale<br />

Connettori disponibili su<br />

richiesta.<br />

Accessories fields (can be<br />

cascaded):<br />

B: safety brake<br />

I: lip seal<br />

M: terminals in connection<br />

box<br />

W: KTY84<br />

K: keyway on shaft<br />

X: Custom execution<br />

Connector available on<br />

demand.<br />

7


8<br />

LA RIVOLUZIONE DEI BRUSHLESS,<br />

I MOTORI COPPIA E LA SOPPRESSIONE DEI<br />

RIDUTTORI<br />

Una delle più interessanti possibilità offerte dalla<br />

serie Ultract III è quella di realizzare ogni motore con<br />

avvolgimento speciale dedicato ad applicazioni a<br />

bassa velocità in presa diretta, senza riduttore.<br />

In generale, l’eliminazione di uno stadio di riduzione,<br />

sempre desiderabile, può essere reso difficile dalla<br />

conseguente necessità di una coppia elevata, di un<br />

movimento uniforme a bassa velocità, e di una<br />

elevata rigidezza dell’asse. La realizzazione di motori<br />

“coppia” consente tuttavia di pilotare motori ad alta<br />

coppia, il cui costo per Nm è comunque abbastanza<br />

contenuto, con azionamenti di piccole dimensioni,<br />

pari a quelle che si avrebbero con il riduttore.<br />

I MOTORI COPPIA<br />

I motori “coppia”, o motori a bassa velocità, sono<br />

motori standard realizzati con avvolgimenti particolari<br />

con costanti K e eK t elevati.<br />

Per comprendere appieno tale possibilità, si<br />

consideri un motore brushless “ideale” con<br />

rendimento pari a1ecos=1 (in pratica buone<br />

approssimazioni).<br />

In queste condizioni, poiché il motore è a magneti<br />

permanenti e quindi a campo costante, la tensione ai<br />

capi del motore è proporzionale alla velocità tramite<br />

la costante K e :<br />

1 V=K e • <br />

mentre la coppia del motore è proporzionale alla<br />

corrente tramite la costante di coppia K t :<br />

2 T=K t • <br />

Se però si considera che la potenza elettrica<br />

assorbita dal motore deve essere pari alla potenza<br />

resa all’asse si avrà:<br />

3 •T=V•I•3<br />

■<br />

Se sostituiamo le l, 2 nella 3 si ottiene<br />

e semplificando quindi<br />

■<br />

•K t •I=K e • •I•3<br />

K t =K e • 3<br />

La costante di tensione e la costante di coppia<br />

del motore sono quindi intrinsecamente legate.<br />

La scelta del K e , in fase di progetto del motore, è<br />

sempre tale che alla massima velocità utile<br />

■<br />

Ultract III<br />

Ultract III<br />

K e • V massima disponibile<br />

Ne consegue quindi che, se un motore è limitato per<br />

esempio, a 30 rad/.sec ( 300 r.p.m.) invece dei<br />

classici 314 (300 r.p.m.), sarà possibile realizzarlo con<br />

un K e proporzionalmente superiore e cioè di circa 10<br />

volte superiore al K e del motore standard; tuttavia la<br />

stessa proporzione si applica intrinsecamente alla<br />

costante di coppia, così che il motore “coppia” ad<br />

avvolgimento speciale può avere costanti di coppia<br />

eccezionalmente elevate.<br />

A titolo di esempio, un motore ULII 1070xx, limitato<br />

a 300 rpm, avrà costante di coppia di 17 Nm/A e<br />

può quindi erogare 100 Nm con soli 6 A; l’uso di<br />

motori “coppia” consente quindi di accoppiare grandi<br />

motori a piccoli azionamenti: in conclusione,<br />

l’eliminazione di un eventuale riduttore comporta<br />

l’adozione di un motore capace della coppia<br />

richiesta dall’albero lento (e quindi di maggiori<br />

dimensioni) ma non altera il dimensionamento<br />

dell’elettronica.<br />

Per eliminare i riduttori, occorre quindi per prima<br />

cosa accertare se il motore adeguato alla coppia<br />

richiesta all’albero lento sia di dimensioni e costo<br />

vantaggiosi rispetto all’applicazione senza riduttore.<br />

Questo si verifica generalmente per rapporti di<br />

riduzione moderati, inferiori a I:I0.<br />

Se questa condizione si verifica, occorrerà ancora<br />

verificare i seguenti due parametri:<br />

A-UNIFORMITÀ DI ROTAZIONE E VELOCITÀ MINIMA<br />

Il motore brushless opera correttamente a<br />

bassissime velocità. La minima velocità ottenibile è<br />

definita solamente dalla risoluzione del sensore di<br />

posizione utilizzato; con encoder standard a<br />

4096i/giro, si risolvono 16000 posizioni per giro e la<br />

rotazione è uniforme ben al di sotto di 1 rpm. In<br />

generale, la velocità minima a cui la rotazione è<br />

perfettamente uniforme è quella a cui la frequenza<br />

dell’encoder supera la banda passante del sistema;<br />

tipicamente 30-50 Hz.<br />

B-INERZIA E RIGIDEZZA DEL SISTEMA<br />

Ogni sistema dotato di riduttore riflette al carico<br />

l’inerzia del motore moltiplicata per il quadrato del<br />

rapporto di trasmissione.<br />

Di conseguenza quando si elimina il riduttore si<br />

riduce dra-sticamente l’inerzia del sistema. Questo<br />

può essere assai vantaggioso per tutti i casi in cui la<br />

componente inerziale del carico è dominante.<br />

Lo stesso fenomeno può essere un limite là dove<br />

l’inerzia del sistema veniva utilizzata per assorbire<br />

carichi impulsivi. Senza inerzia, tali variazioni del<br />

carico devono essere compensate dalla velocità della<br />

retroazione dell’azionamento. È quindi indispensabile<br />

che l’azionamento possa funzionare con la più alta<br />

banda passante possibile e quindi deve essere<br />

realizzato un collegamento rigido e senza gioco tra il<br />

motore ed il carico a mezzo calettatori o interferenza.<br />

In generale, la rigidezza del motore è elevata sino alla<br />

frequenza di taglio del sistema, tipicamente 30-50 Hz,<br />

per poi calare fino ad essere determinata solo dalle<br />

inerzie in gioco a frequenze superiori.<br />

➟➟➟➟➟➟➟➟➟➟


THE BRUSHLESS MOTOR REVOLUTION:<br />

CUSTOM AC “TORQUE” SERVOMOTORS<br />

INSTEAD OF GEARBOXES<br />

The Ultract III series motors can be supplied on<br />

request with special windings, suitable for low speed<br />

applications without gearing.<br />

In general, the elimination of a reduction stage<br />

mandates high torque, high stiffness, good motion<br />

uniformity at low speed. The “torque” custom winding<br />

allows to couple large, low speed motors with small<br />

drives, which are of the same or sometimes smaller<br />

size than what would be needed with a reduction<br />

stage.<br />

THE TORQUE WINDING DESIGN<br />

The “Torque” motors are motors with a special<br />

winding with unusually high K e and K t motor<br />

constants.<br />

In order to fully appreciate the potential of these<br />

windings, consider an “ideal” motor with a cos=1<br />

and efficiency=1; the motor is PM type, hence the<br />

motor field is constant, and consequently the motor<br />

voltage is proportionate to motor speed:<br />

1 V=K e • <br />

while the motor torque is proportional to the motor<br />

current:<br />

2 T=K t • <br />

Since the motor efficiency is 1, the electric power<br />

entering the motor must equal the shaft power:<br />

3 •T=V•I•3<br />

■<br />

Replacing 1,2 in 3:<br />

•K t •I=K e • •I•3<br />

and suppressing the common terms<br />

■<br />

K t =K e • 3<br />

This expression shows that the voltage and<br />

torque constant of the motor are intrinsically<br />

proportional to each other by the root of 3 factor.<br />

Any standard motor is designed so that, at the<br />

maximum speed<br />

In conclusion, the use of special “torque” motors<br />

allows coupling large, high torque motors with<br />

small drives in low speed applications; the<br />

elimination of the gearbox carries the penalty of a<br />

larger motor (which is often less expensive than a<br />

precision gearbox, and is more dependable too)<br />

but does not require a larger drive.<br />

The successful suppression of a mechanical<br />

transmission depends, for a start, on whether a larger<br />

motor, needed to provide all of the torque required by<br />

the slow shaft, is economically feasible when<br />

compared with the motor and reducer set.<br />

This is typically the case when the gearing ratio is<br />

less than 10:1.<br />

If this condition is verified, two further checks are<br />

necessary:<br />

A-ROTATIONAL UNIFORMITY AT MINIMUM SPEED<br />

All brushless servo motors perform well at very low<br />

speed. The minimum attainable speed is only limited<br />

by the resolution of the feedback sensor; with a<br />

standard 4096 p/rev encoder, a resolution of 16000<br />

points/rev is achieved and the shaft rotation is<br />

uniform well below 1 rpm; a much higher resolution,<br />

up to 4 M points/rev, is achieved with sinusoidal<br />

encoders. In general, the rotation is perfect down to<br />

the speed at which the sensor frequency is still higher<br />

than the system control bandwidth, typically 30-50Hz.<br />

B-LOAD INERTIA AND STIFFNESS<br />

A speed reduction stage transfers on the load side<br />

the motor inertia multiplied by the square of the<br />

transmission ratio.<br />

Consequently, the elimination of the gearbox<br />

generally reduces the system inertia considerably. In<br />

applications where the dynamic response is<br />

important, this allows higher performance and/or<br />

lower power requirements.<br />

Conversely, if the motor inertia was used, in the<br />

original application, as a ballast to resist impact loads<br />

or quick load disturbances on the slow side, this<br />

ballast would be suppressed along with the gearbox.<br />

The stiffness must be achieved electronically by the<br />

drive feedback, until the (lower) load inertia takes over<br />

from the (necessarily higher) system control<br />

bandwidth. For this reason, where control bandwidth<br />

is a requirement, a stiff coupling between motor and<br />

load, without backlash or keyway, is mandatory.<br />

■<br />

K e • V maximum drive voltage<br />

Consequently, if the maximum used speed is limited,<br />

say, to 30 rad/sec ( 300 rpm) instead of the standard<br />

314 rad/sec (3000 rpm), it is possible to create a<br />

winding with K e about 10 times higher than the<br />

standard: the same applies to K t , so that this specially<br />

wound motor can provide high torque with low<br />

current.<br />

As an example a ULII 1070XX motor, limited to 300<br />

rpm, has K t 17 Nm/A and outputs 100Nm with just<br />

6A.<br />

9


Specifiche tecniche Ultract III - 3<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 3<br />

Motor Identifier<br />

Symbol<br />

0302503<br />

0303403X<br />

Units<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, 0 speed, DT=100°C 2)<br />

Nominal torque, c. duty S1, 0 speed (DT=65°C, in air) 1)<br />

Base speed<br />

Nominal power, S1 100°C 1)<br />

Nominal power, S1100°C 2)<br />

Torque at nom. speed 1)<br />

Torque at nom. speed 2)<br />

Saturation torque<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

P100<br />

Tw<br />

Tw100<br />

Cul<br />

2,6<br />

1,7<br />

500<br />

265<br />

1067<br />

0,5<br />

2,1<br />

9<br />

4,1<br />

2,4<br />

400<br />

630<br />

1500<br />

1,6<br />

3,7<br />

9<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Nm<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Inertia with option J<br />

Inertia with brake option B<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, any direction<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass (mass with brake)<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection<br />

wmax 800 800 rad/s<br />

Jm<br />

0,08 0,08 mkgm 2<br />

Jmm N.A. N.A. mkgm 2<br />

Jb<br />

0,01 0,01 mkgm 2<br />

apk 104.348 112.500 rad/s 2<br />

S<br />

50<br />

50 m/s 2<br />

Vr<br />

20<br />

20 m/s 2<br />

fm<br />

N.A. N.A. Hz<br />

M 3,2 (3,8) 3.2 (3.8) kg<br />

Winding: Class H / Motor: Class F<br />

Convection (IC0041)<br />

IP 67<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT =65°C, 1)<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal imp., motor to air+flange<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Rthf<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

73<br />

1,82<br />

0,74<br />

350<br />

637<br />

72<br />

130<br />

77<br />

0,40<br />

0,70<br />

350<br />

140<br />

46<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F, 20°C 4)<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F.<br />

Winding resistance, 20°C 4)<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage at nom. Speed, Power 2)<br />

EMF at 3000 rpm<br />

Nominal current, c. duty S1, 0 speed, DT=100°C 2)<br />

Nominal current, zero speed, 1)<br />

Nominal current at nom. power 2)<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power 1)<br />

Min. demag. current, 130°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In0<br />

In<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

8<br />

Y<br />

0,63<br />

1,09<br />

-0,09<br />

8,56<br />

12,0<br />

333<br />

198<br />

2,6<br />

1,5<br />

2,0<br />

318<br />

0,78<br />

48<br />

1,3<br />

14<br />

Y<br />

0,63<br />

1,08<br />

-0,09<br />

5,77<br />

25,0<br />

412<br />

198<br />

4,1<br />

2,2<br />

3,9<br />

583<br />

0,90<br />

98<br />

1,0<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at in hor. Position Tflange=30°C<br />

3) With int. coupling and inf. load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units and are referred to 20°C unless stated otherwise<br />

10


3<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

ULTRACT III 302XX.X<br />

ULTRACT III 303XX.X<br />

6<br />

600<br />

10<br />

750<br />

5<br />

500<br />

8<br />

600<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

4<br />

3<br />

2)<br />

2<br />

400<br />

300<br />

200<br />

Potenza W /Power W<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

6<br />

4 2)<br />

450<br />

300<br />

Potenza W /Power W<br />

1)<br />

1<br />

100<br />

2 1)<br />

150<br />

0<br />

0 1000 2000 3000 4000 5000<br />

Velocità rpm<br />

0<br />

0 1000 2000 3000 4000<br />

Velocità rpm<br />

■ S1, 100C DT (1) ■ S1, 100C DT (2)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S6, 20% 5’<br />

■ S1, 100C DT (1) ■ S1, 100C DT (2)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S6, 20% 5’<br />

UL III-3xxxx.x<br />

1400<br />

1200<br />

Vita cuscinetti<br />

N(F)<br />

1•10 5 Vita dei cuscinetti (milioni di giri) in funzione del carico radiale applicato<br />

1•10 4<br />

Carico radiale<br />

1000<br />

800<br />

1•10 3<br />

600<br />

400<br />

100<br />

100 1•10 3<br />

Carico radiale (N)<br />

alle distanze di 10, 20 e 30 mm dalla flangia motore.<br />

Bearings calculated lifetime (millions of revs) versus radial load applied<br />

at distance of 10, 20 and 30 mm on shaft from motor flange.<br />

200<br />

1000 2000 3000 4000 5000<br />

Velocità rpm<br />

Massimo carico radiale ammissibile sull’asse motore in funzione della velocità,<br />

a 10, 20 e 30 mm dalla flangia, riferito ad una vita di 30.000 h. Il carico assiale<br />

non dovrebbe mai eccedere il 30% del carico radiale ammesso.<br />

Max. radial load on shaft versus speed applied at 10, 20 and 30 mm distance from the<br />

mounting flange. Remark: axial load should never exceed 30% of rated radial load.<br />

11


Specifiche tecniche Ultract III - 5<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 5<br />

Motor Identifier Symbol 503402 503403 505402 505403 508402 508403 511402 511403 Units<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=100°C, 1)<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=65°C, 1)<br />

Nominal speed<br />

Nominal power, S1, 65°C, 1)<br />

Nominal power, S1, 100°C, 2)<br />

Torque at nom. speed, S1, 65°C, 1)<br />

Torque at base speed, S1, 100°C, 2)<br />

Peak torque, S.l.R. 10%, 100°C, 1)<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

P100<br />

Tw<br />

Tw100<br />

Tpk<br />

4.30<br />

3.47<br />

419<br />

1097<br />

1840<br />

2.62<br />

4.40<br />

11.56<br />

4.26<br />

3.43<br />

419<br />

1085<br />

1821<br />

2.59<br />

4.35<br />

11.44<br />

7.46<br />

6.01<br />

419<br />

1655<br />

3016<br />

3.95<br />

7.20<br />

20.05<br />

7.68<br />

6.19<br />

419<br />

1707<br />

3107<br />

4.08<br />

7.42<br />

20.65<br />

10.17<br />

8.20<br />

419<br />

1971<br />

3894<br />

4.71<br />

9.30<br />

27.33<br />

9.98<br />

8.05<br />

419<br />

1926<br />

3822<br />

4.60<br />

9.13<br />

26.83<br />

13.22<br />

10.66<br />

419<br />

2382<br />

4876<br />

5.69<br />

11.65<br />

35.53<br />

13.57 Nmrms<br />

10.94 Nmrms<br />

419 rad/s<br />

2447 W<br />

5005 W<br />

5.84 Nmrms<br />

11.95 Nmrms<br />

36.47 Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

700<br />

0.10<br />

115607<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

5<br />

700<br />

0.10<br />

114419<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

5<br />

700<br />

0.29<br />

68416<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

7<br />

700<br />

0.29<br />

70490<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

7<br />

700<br />

0.41<br />

66186<br />

200<br />

200<br />

40<br />

700<br />

9<br />

700<br />

0.41<br />

64962<br />

200<br />

200<br />

40<br />

700<br />

9<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Convection (IC0041)<br />

IP 67<br />

700<br />

0.50<br />

70922<br />

200<br />

200<br />

40<br />

400<br />

11<br />

700<br />

0.50<br />

72795<br />

200<br />

200<br />

40<br />

400<br />

11<br />

rad/s<br />

kgm 2 10 -3<br />

rad/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor losses at nominal power, DT=65°C<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal impedance, motor to air+flange<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load losses at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Rthf<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

102<br />

0.637<br />

0.43<br />

3140<br />

2001<br />

40<br />

130<br />

102<br />

0.637<br />

0.43<br />

3140<br />

2001<br />

40<br />

130<br />

110<br />

0.591<br />

0.41<br />

4395<br />

2597<br />

59<br />

130<br />

110<br />

0.591<br />

0.41<br />

4395<br />

2597<br />

59<br />

130<br />

122<br />

0.533<br />

0.38<br />

5651<br />

3011<br />

79<br />

130<br />

122<br />

0.535<br />

0.38<br />

5651<br />

3023<br />

79<br />

130<br />

135<br />

0.481<br />

0.35<br />

6907<br />

3326<br />

93<br />

130<br />

135<br />

0.481<br />

0.35<br />

6907<br />

3326<br />

93<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F., 20°C, 5)<br />

Torque constant 20°C, 5)<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

Winding resistance, 20°C, 5)<br />

Winding inductance (1000Hz), 5)<br />

Nominal voltage<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, 0 speed, S1, DT=100°C, 1)<br />

Nominal current at nom. power DT=65°C, 1)<br />

Peak current S.I.R. 10%, DT=100°C, 1)<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

Min. current ripple PWM frequency at 600 Vdc, 6)<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

FPWM<br />

8<br />

Y<br />

0.41<br />

0.72<br />

-0.09<br />

2.20<br />

6.94<br />

185<br />

130<br />

6.3<br />

4.0<br />

16.1<br />

267<br />

0.91<br />

32<br />

1.88<br />

7526<br />

8<br />

Y<br />

0.73<br />

1.26<br />

-0.09<br />

6.94<br />

21.51<br />

326<br />

229<br />

3.5<br />

2.25<br />

9.1<br />

267<br />

0.91<br />

18<br />

1.88<br />

4320<br />

8<br />

Y<br />

0.43<br />

0.75<br />

-0.09<br />

0.85<br />

3.76<br />

187<br />

135<br />

10.5<br />

5.8<br />

26.9<br />

267<br />

0.94<br />

54<br />

3.75<br />

8346<br />

8<br />

Y<br />

0.76<br />

1.32<br />

-0.09<br />

2.51<br />

11.76<br />

331<br />

239<br />

6.1<br />

3.4<br />

15.7<br />

267<br />

0.94<br />

31<br />

3.75<br />

4579<br />

8<br />

Y<br />

0.40<br />

0.69<br />

-0.09<br />

0.43<br />

2.13<br />

171<br />

125<br />

15.5<br />

7.5<br />

39.7<br />

267<br />

0.94<br />

79<br />

5.63<br />

9946<br />

8<br />

Y<br />

0.75<br />

1.29<br />

-0.09<br />

1.57<br />

7.50<br />

320<br />

234<br />

8.1<br />

3.9<br />

20.8<br />

267<br />

0.94<br />

42<br />

5.63<br />

5405<br />

8<br />

Y<br />

0.40<br />

0.69<br />

-0.09<br />

0.28<br />

1.60<br />

170<br />

125<br />

20.2<br />

9.0<br />

51.6<br />

267<br />

0.95<br />

103<br />

7.50<br />

10202<br />

8<br />

Y<br />

0.79<br />

1.38<br />

-0.09<br />

1.08<br />

6.40<br />

340<br />

250<br />

10.4<br />

4.6<br />

26.5<br />

267<br />

0.95<br />

53<br />

7.50<br />

4970<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

Hz<br />

Test conditions<br />

I ) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20°C<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20°C in horizontal position, ambient temperature = 20°C<br />

3) With interference coupling and infinite load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical value, tolerance = 10%<br />

6) With Phase Motion Control standard modulation (3 switch). Current ripple frequency is double of PWM frequency.<br />

= Tipi preferenziali<br />

Preferred types<br />

12


Type<br />

503x<br />

505x<br />

508x<br />

511x<br />

A(mm)<br />

218<br />

260<br />

302<br />

348<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

5<br />

ULTRACT II 503xx.x<br />

ULTRACT II 505xx.x<br />

10<br />

20<br />

8<br />

15<br />

Coppia Nm<br />

6<br />

4<br />

Coppia Nm<br />

10<br />

2<br />

5<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000<br />

Velocità rpm<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000<br />

Velocità rpm<br />

■ S1, 65 C DT<br />

■ S1, 100 C DT<br />

■ S3, 20%, 5’<br />

■ S1, 65 C DT<br />

■ S1, 100 C DT<br />

■ S3, 20%, 5’<br />

ULTRACT II 508xx.x<br />

ULTRACT II 511xx.x<br />

50<br />

50<br />

40<br />

40<br />

Coppia Nm<br />

30<br />

20<br />

Coppia Nm<br />

30<br />

20<br />

10<br />

10<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000<br />

Velocità rpm<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000<br />

Velocità rpm<br />

■ S1, 65 C DT<br />

■ S1, 100 C DT<br />

■ S3, 20%, 5’<br />

■ S1, 65 C DT<br />

■ S1, 100 C DT<br />

■ S3, 20%, 5’<br />

UL II-5xxxx.x<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

2000<br />

1500<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

■<br />

F()<br />

1000<br />

100<br />

500<br />

10<br />

100 1000 1•10 4<br />

F<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

1000 2000 3000 4000 5000<br />

Velocità rpm<br />

Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30.000 h bearing lifetime.<br />

13


Specifiche tecniche Ultract III - 7<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 7<br />

Motor Identifier Symbol 710403<br />

720303<br />

730303<br />

740303 Units<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=100°C 1)<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed (DT=65°C, in air) 2)<br />

Base speed<br />

Nominal power, S1, DT=65°C 1)<br />

Nominal power, S1, DT=100°C 2)<br />

Torque at base speed 1)<br />

Torque at base speed 2)<br />

Saturation torque<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

P100<br />

Tw<br />

Tw100<br />

Cul<br />

9,7<br />

7,8<br />

419<br />

1564<br />

3563<br />

3,7<br />

8,5<br />

36<br />

19,2<br />

15,6<br />

314<br />

2594<br />

5150<br />

8,3<br />

16,4<br />

72<br />

27,5<br />

22,9<br />

314<br />

3000<br />

6916<br />

9,5<br />

22,0<br />

109<br />

34,7<br />

29,6<br />

314<br />

2844<br />

8195<br />

9,1<br />

26,1<br />

146<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Rotor Inertia with option J<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection<br />

wmax<br />

Jm<br />

Jmm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

600<br />

0,73<br />

7,83<br />

37,4<br />

300<br />

300<br />

100<br />

1322<br />

8,5<br />

600<br />

600<br />

1,3<br />

1,9<br />

8,4<br />

9,0<br />

59,6<br />

62,2<br />

300<br />

300<br />

300<br />

300<br />

100<br />

100<br />

912<br />

707<br />

11,9<br />

15,2<br />

Winding: Class H / Motor: Class F<br />

Convection (IC0041)<br />

IP 67<br />

600<br />

2,4<br />

9,5<br />

55,8<br />

300<br />

300<br />

100<br />

581<br />

18,5<br />

rad/s<br />

mkgm 2<br />

mkgm 2<br />

rad/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power, DT=65°C, 1)<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal imp., motor to air+flange<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Rthf<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

140<br />

0,6<br />

0,5<br />

2,3<br />

1,4<br />

116<br />

130<br />

174<br />

0,4<br />

0,4<br />

3,5<br />

1,5<br />

132<br />

130<br />

210<br />

0,4<br />

0,3<br />

4,6<br />

1,7<br />

179<br />

130<br />

245<br />

0,3<br />

0,3<br />

5,8<br />

1,8<br />

225<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F., 20°C, 4)<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

Winding resistance, 20°C, 4)<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage at nom. speed, power 2)<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, c. duty S1, low speed, DT=100°C, 2)<br />

Nominal current at nom. power, 2)<br />

Peak Current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power 1)<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

Min. PWM frequency at 600 V DC bus<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

FPWM<br />

8<br />

Y<br />

0,88<br />

1,5<br />

-0,1<br />

2,0<br />

13,7<br />

393<br />

276<br />

6,9<br />

6,7<br />

28<br />

267<br />

0,95<br />

61,3<br />

8<br />

3,6<br />

8<br />

Y<br />

0,9<br />

1,5<br />

-0,1<br />

0,7<br />

6,9<br />

293<br />

276<br />

13,4<br />

11,6<br />

56<br />

200<br />

0,96<br />

123<br />

16<br />

3,8<br />

8<br />

Y<br />

0,9<br />

1,5<br />

-0,1<br />

0,4<br />

4,6<br />

289<br />

276<br />

19,5<br />

15,7<br />

84<br />

200<br />

0,96<br />

184<br />

24<br />

4,2<br />

8<br />

Y<br />

0,9<br />

1,6<br />

-0,1<br />

0,3<br />

3,9<br />

306<br />

294<br />

23,1<br />

17,4<br />

105<br />

200<br />

0,96<br />

230<br />

32<br />

8,9<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

kHz<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at in hor. Position<br />

3) With int. coupling and inf. load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

5) With standard Phase Motion Control modulation algorithm (3 step mode). Ripple frequency is double of PWM frequency<br />

14


Type<br />

710<br />

710B/J*<br />

720(B/J*)<br />

730(B/J*)<br />

740(B/J*)<br />

A(mm)<br />

204<br />

254<br />

304<br />

351<br />

402<br />

(*) Option: Brake suffix “B” (ex. 7xxB)<br />

or inertia suffix “J” (ex 7xxJ)<br />

7<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

ULTRACT III 710xx.x<br />

ULTRACT III 720xx.x<br />

50 4 50<br />

10<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10 2)<br />

3<br />

2<br />

1<br />

Power kW / Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

40<br />

30<br />

20<br />

2)<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Power kW / Power kW<br />

0<br />

1)<br />

0 1000 2000 3000<br />

Velocità rpm<br />

4000<br />

0<br />

1)<br />

0<br />

1000 2000 3000 4000<br />

Velocità rpm<br />

■ S1, air ■ S1, flanged ■ S3 20%, flanged<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 2)<br />

■ S1, air ■ S1, flanged ■ S3 20%, flanged<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 2)<br />

100<br />

ULTRACT III 730xx.x<br />

10<br />

100<br />

ULTRACT III 740xx.x<br />

10<br />

80<br />

8<br />

80<br />

8<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

60<br />

40<br />

2)<br />

20<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Power kW / Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

60<br />

40<br />

2)<br />

20<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Power kW / Power kW<br />

0<br />

1)<br />

0<br />

0<br />

1)<br />

1000 2000 3000 4000 0 1000 2000 3000 4000<br />

Velocità rpm<br />

Velocità rpm<br />

■ S1, air ■ S1, flanged ■ S3 20%, flanged ■ S1, air ■ S1, flanged ■ S3 20%, flanged<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 2)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 2)<br />

UL III-7xxxx.x<br />

5000<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

4000<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

100<br />

3000<br />

■<br />

F()<br />

2000<br />

1000<br />

10<br />

100 1000 1•10 4<br />

F<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm<br />

Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30,000 h bearing lifetime.<br />

15


Specifiche tecniche Ultract III - 7C<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 7C<br />

Raffreddamento a liquido (Liquid Cooling)<br />

Motor Identifier<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=100°C 1)<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65°C 2)<br />

Base speed<br />

Nominal power, S1, DT=65°C 1)<br />

Nominal power, S1, DT=100°C 2)<br />

Torque at base speed 1)<br />

Torque at base speed 2)<br />

Saturation torque<br />

Symbol<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

P100<br />

Tw<br />

Tw100<br />

Cul<br />

720303<br />

C<br />

35,9<br />

32,0<br />

314<br />

9903<br />

11156<br />

31,6<br />

35,6<br />

72<br />

730303<br />

C<br />

58,1<br />

51,9<br />

314<br />

16073<br />

18097<br />

51,2<br />

57,6<br />

109<br />

740303<br />

C<br />

80<br />

64<br />

314<br />

22179<br />

24964<br />

70,6<br />

79,5<br />

146<br />

Units<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Rotor inertia with option J<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

Jmm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

600<br />

600<br />

1,3<br />

1,9<br />

8,4<br />

9,0<br />

59,6<br />

62,2<br />

300<br />

300<br />

300<br />

300<br />

100<br />

100<br />

912<br />

707<br />

11,9<br />

15,2<br />

Winding: Class H / Motor: Class F<br />

Water cooled<br />

IP 67<br />

600<br />

2,4<br />

9,5<br />

55,8<br />

300<br />

300<br />

100<br />

581<br />

18,5<br />

rad/s<br />

mkgm 2<br />

mkgm 2<br />

rad/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power, DT=65°C 2)<br />

Thermal impedance, motor to coolant<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Minimum coolant flow<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

Cfl<br />

732<br />

0,10<br />

3490<br />

367<br />

132<br />

130<br />

1,1<br />

960<br />

0,07<br />

4635<br />

324<br />

179<br />

130<br />

1,6<br />

960<br />

0,05<br />

5754<br />

302<br />

225<br />

130<br />

2,1<br />

W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

l/min<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F., 20°C, 4)<br />

Torque constant, 20°C<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

Winding resistance, 20°C, 4)<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage at nom. speed, power 2)<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, c. duty, low speed, DT=100°C 2)<br />

Nominal current at nom. power, 2)<br />

Peak current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power 1)<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

Min. PWM frequency at 600 V DC bus<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dt<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

FPWM<br />

8<br />

Y<br />

0,88<br />

1,5<br />

-0,09<br />

0,70<br />

6,8<br />

293<br />

276<br />

25,5<br />

25,3<br />

56<br />

200<br />

0,98<br />

123<br />

16<br />

3,5<br />

8<br />

Y<br />

0,88<br />

1,5<br />

-0,09<br />

0,40<br />

4,6<br />

289<br />

276<br />

41,3<br />

41,0<br />

84<br />

200<br />

0,98<br />

184<br />

24<br />

3,2<br />

8<br />

Y<br />

0,94<br />

1,6<br />

-0,09<br />

0,32<br />

3,9<br />

306<br />

294<br />

53,4<br />

52,9<br />

105<br />

200<br />

0,99<br />

230<br />

32<br />

2,9<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

kHz<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20 o C<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at in hor. Position, ambient temperature = 20 o C<br />

3) With int. coupling and inf. load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20 o C unless stated otherwise<br />

16


Type<br />

A(mm) B(mm)<br />

720 C<br />

730 C<br />

740 C<br />

304<br />

351<br />

402<br />

57<br />

105<br />

155<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

7c<br />

ULTRACT III 720Cxx.x<br />

100 20<br />

80<br />

15<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

60<br />

40<br />

2)<br />

20<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

0<br />

1)<br />

0<br />

1000 2000 3000<br />

Velocità rpm<br />

■ S1, air ■ S1, flanged ■ S6 40%, flanged<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 2)<br />

100<br />

ULTRACT III 730Cxx.x<br />

20<br />

200<br />

ULTRACT III 740Cxx.x<br />

20<br />

80<br />

15<br />

150<br />

15<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

60<br />

2)<br />

40<br />

20<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

100<br />

2)<br />

50<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

0<br />

1)<br />

0<br />

1000 2000 3000<br />

Velocità rpm<br />

0<br />

1)<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm<br />

■ S1, air ■ S1, flanged ■ S6 40%, flanged ■ S1, air ■ S1, flanged ■ S6 40%, flanged<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 2)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, watt 2)<br />

UL III-7xxxx.x<br />

5000<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

4000<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

100<br />

3000<br />

■<br />

F()<br />

2000<br />

1000<br />

10<br />

100 1000 1•10 4<br />

F<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm<br />

Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30,000 h bearing lifetime.<br />

17


Specifiche tecniche Ultract III - 10<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 10<br />

Motor Identifier<br />

Reference Data<br />

Nominaltorque,c.dutyS1,lowspeed,DT=100°K<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65°K<br />

Base speed<br />

Rated power, S1 DT=100°K<br />

Torque at base speed, DT=100°K<br />

Peak torque<br />

Convezione Naturale (Natural Convection Cooling)<br />

Symbol 1004103 1004203 1004303 1007103 1007203 1007303 1010103 1010203 1010303 1013103 1013203 1013303<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

Tw<br />

Tul<br />

30<br />

24<br />

105<br />

2856<br />

27<br />

113<br />

30<br />

25<br />

209<br />

5508<br />

26<br />

113<br />

30<br />

25<br />

314<br />

7642<br />

24<br />

113<br />

60<br />

48<br />

105<br />

5754<br />

55<br />

225<br />

60<br />

48<br />

209<br />

10512<br />

50<br />

225<br />

60<br />

48<br />

314<br />

13358<br />

43<br />

225<br />

87<br />

70<br />

105<br />

7864<br />

75<br />

338<br />

85<br />

69<br />

209<br />

16418<br />

78<br />

338<br />

85<br />

68<br />

314<br />

22790<br />

73<br />

338<br />

110<br />

89<br />

105<br />

10532<br />

10145 <br />

450<br />

110<br />

89<br />

209<br />

18328<br />

88<br />

450<br />

109<br />

88<br />

314<br />

21116<br />

67<br />

450<br />

Units<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

32<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

32<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

32<br />

400 400 400 400 400 400<br />

9 9 9 12 12 12<br />

25000 25000 25000 28125 28125 28125<br />

200 200 200 200 200 200<br />

200 200 200 200 200 200<br />

40 40 40 30 30 30<br />

N.A. N.A. N.A. 1200 1200 1200<br />

43 43 43 55 55 55<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Convection (IC0041)<br />

IP 67<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

30<br />

450<br />

67<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

30<br />

450<br />

67<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

20<br />

450<br />

67<br />

rad/s<br />

mkgm 2<br />

rad/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=100°K<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

340<br />

0.304<br />

13440<br />

4086<br />

56<br />

130<br />

348<br />

0.304<br />

13440<br />

4086<br />

93<br />

130<br />

359<br />

0.304<br />

13440<br />

4086<br />

150<br />

130<br />

475<br />

0.216<br />

18060<br />

3901<br />

74<br />

130<br />

486<br />

0.216<br />

18060<br />

3901<br />

148<br />

130<br />

504<br />

0.216<br />

18060<br />

3901<br />

261<br />

130<br />

566<br />

0.183<br />

23100<br />

4230<br />

145<br />

130<br />

558<br />

0.183<br />

23100<br />

4230<br />

90<br />

130<br />

568<br />

0.183<br />

23100<br />

4230<br />

162<br />

130<br />

654<br />

0.156<br />

28140<br />

4395<br />

107<br />

130<br />

673<br />

0.156<br />

28140<br />

4395<br />

256<br />

130<br />

697<br />

0.156<br />

28140<br />

4395<br />

443<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F, 20°C 5)<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F.<br />

Winding resistance, 20°C 5)<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage<br />

EMF at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100°C<br />

Nominal current at nom. power, DT 100°C<br />

Peak current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

8 8<br />

Y Y<br />

2.74 1.37<br />

4.75 2.37<br />

-0.09 -0.09<br />

3.522 0.853<br />

33.30 8.33<br />

315 304<br />

861 431<br />

6.7 13.6<br />

6.20 11.92<br />

28.43 56.85<br />

67 133<br />

0.90 0.94<br />

40 80<br />

16 16<br />

8<br />

Y<br />

1.01<br />

1.74<br />

-0.09<br />

0.438<br />

4.48<br />

330<br />

316<br />

19.0<br />

15.08<br />

77.52<br />

200<br />

0.96<br />

109<br />

16<br />

8<br />

Y<br />

2.74<br />

4.75<br />

-0.09<br />

1.239<br />

16.65<br />

310<br />

861<br />

13.3<br />

12.41<br />

56.85<br />

67<br />

0.93<br />

80<br />

32<br />

8 8<br />

Y Y<br />

1.46 0.91<br />

2.53 1.58<br />

-0.09 -0.09<br />

0.356 0.138<br />

4.74 1.85<br />

321 296<br />

459 287<br />

24.9 30.0 40.0<br />

21.27 28.99<br />

106.60 170.55<br />

133 200<br />

0.96 0.96<br />

150 240<br />

32 32<br />

8<br />

Y<br />

3.02<br />

5.22<br />

-0.09<br />

0.835<br />

13.43<br />

335<br />

948<br />

17.7<br />

15.50<br />

77.52<br />

67<br />

0.93<br />

109<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

1.37<br />

2.37<br />

-0.09<br />

0.181<br />

2.78<br />

301<br />

431<br />

37.9<br />

35.14<br />

170.55<br />

133<br />

0.97<br />

240<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

1.10<br />

1.90<br />

-0.09<br />

0.117<br />

1.78<br />

357<br />

345<br />

47.24<br />

40.72<br />

213.19<br />

200<br />

0.98<br />

300<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

2.92<br />

5.07<br />

-0.09<br />

0.578<br />

9.47<br />

325<br />

919<br />

23.0<br />

21.23<br />

106.60<br />

67<br />

0.94<br />

150<br />

64<br />

8<br />

Y<br />

1.46<br />

2.53<br />

-0.09<br />

0.144<br />

2.37<br />

317<br />

459<br />

45.9<br />

37.09<br />

213.19<br />

133<br />

0.97<br />

300<br />

64<br />

8<br />

Y<br />

1.10<br />

1.90<br />

-0.09<br />

0.083<br />

1.33<br />

352<br />

345<br />

60.7<br />

38.25<br />

284.25<br />

200<br />

0.97<br />

400<br />

64<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20°C<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20°C in hor. position, ambient temperature = 20°C<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20°C unless stated otherwise<br />

18


Type<br />

1004<br />

1007<br />

1010<br />

1013<br />

A(mm)<br />

255<br />

327<br />

399<br />

471<br />

B(mm)<br />

157<br />

232<br />

306<br />

381<br />

10<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

100<br />

ULTRACT III 1004xx.x<br />

10<br />

200<br />

ULTRACT III 1007xx.x<br />

20<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

80<br />

60<br />

40<br />

2)<br />

20<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

150<br />

100<br />

2)<br />

50<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

200<br />

ULTRACT III 1010xx.x<br />

20<br />

200<br />

ULTRACT III 1013xx.x<br />

20<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

150<br />

100<br />

2)<br />

50<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

150<br />

100 2)<br />

50<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

UL III-10xxxx.x<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

1•10 4 Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

8000<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

100<br />

6000<br />

■<br />

F(v)<br />

4000<br />

2000<br />

10<br />

1000 1•10 4 1•10 5<br />

F<br />

500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

RPM<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30.000 h bearing lifetime.<br />

19


Specifiche tecniche Ultract III - 10F<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 10F<br />

Motor Identifier<br />

Reference Data<br />

Nominaltorque,c.dutyS1,lowspeed,DT=100°K<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65°K<br />

Base speed<br />

Rated power, S1 DT=100°K<br />

Torque at base speed, DT=100°K<br />

Saturation torque<br />

Ventilazione forzata (Servo Fan Cooled)<br />

Symbol 1004103 1004203 1004303 1007103 1007203 1007303 1010103 1010203 1010303 1013103 1013203 1013303<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

Tw<br />

Cul<br />

42<br />

34<br />

105<br />

4316<br />

41.24<br />

113<br />

44 45<br />

35 36<br />

209 314<br />

8956 13372<br />

42.78 42.59<br />

113 113<br />

92<br />

74<br />

105<br />

9617<br />

91.88<br />

225<br />

92<br />

74<br />

209<br />

18712<br />

89.39<br />

225<br />

92<br />

74<br />

314<br />

27144<br />

86.45<br />

225<br />

142<br />

114<br />

105<br />

14602<br />

139.51<br />

338<br />

139<br />

112<br />

209<br />

29097<br />

139.00<br />

338<br />

138<br />

111<br />

314<br />

42684<br />

135.94<br />

338<br />

185<br />

149<br />

105<br />

19390<br />

185.25<br />

450<br />

185<br />

149<br />

209<br />

37667<br />

179.94<br />

450<br />

183<br />

148<br />

314<br />

53829<br />

171.43<br />

450<br />

Units<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

39<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

39<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

39<br />

400<br />

9<br />

25000<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

52<br />

400<br />

9<br />

25000<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

52<br />

400<br />

9<br />

25000<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

52<br />

400<br />

12<br />

28125<br />

200<br />

200<br />

30<br />

1200<br />

66<br />

400<br />

12<br />

28125<br />

200<br />

200<br />

30<br />

1200<br />

66<br />

400<br />

12<br />

28125<br />

200<br />

200<br />

30<br />

1200<br />

66<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Servo fan cooled<br />

IP 54<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

30<br />

450<br />

80<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

30<br />

450<br />

80<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

20<br />

450<br />

80<br />

rad/s<br />

mkgm 2<br />

rad/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=100°K<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

708<br />

0.146<br />

13440<br />

1962<br />

56<br />

130<br />

724<br />

0.146<br />

13440<br />

1962<br />

93<br />

130<br />

748<br />

0.146<br />

13440<br />

1962<br />

150<br />

130<br />

1125<br />

0.091<br />

18060<br />

1645<br />

74<br />

130<br />

1153<br />

0.091<br />

18060<br />

1645<br />

148<br />

130<br />

1195<br />

0.091<br />

18060<br />

1645<br />

261<br />

130<br />

1500<br />

0.069<br />

23100<br />

1596<br />

145<br />

130<br />

1480<br />

0.069<br />

23100<br />

1596<br />

90<br />

130<br />

1506<br />

0.069<br />

23100<br />

1596<br />

162<br />

130<br />

1851<br />

0.055<br />

28140<br />

1553<br />

107<br />

130<br />

1905<br />

0.055<br />

28140<br />

1553<br />

256<br />

130<br />

1974<br />

0.055<br />

28140<br />

1553<br />

443<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

J /°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F, 20°C 5)<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F.<br />

Winding resistance, 20°C 5)<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage<br />

EMF at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100°C<br />

Nominal current at nom. power, DT 100°C<br />

Peak current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

8 8<br />

Y Y<br />

2.74 1.37<br />

4.75 2.37<br />

-0.09 -0.09<br />

3.778 0.853<br />

33.30 8.33<br />

335 321<br />

861 431<br />

9.3 19.6<br />

9.07 18.77<br />

28.43 56.85<br />

67 133<br />

0.86 0.93<br />

40 80<br />

16 16<br />

8<br />

Y<br />

1.01<br />

1.74<br />

-0.09<br />

0.438<br />

4.48<br />

348<br />

316<br />

27.3<br />

25.49<br />

77.52<br />

200<br />

0.95<br />

109<br />

16<br />

8<br />

Y<br />

2.74<br />

4.75<br />

-0.09<br />

1.239<br />

16.65<br />

332<br />

861<br />

20.5<br />

20.10<br />

56.85<br />

67<br />

0.90<br />

80<br />

32<br />

8<br />

Y<br />

1.46<br />

2.53<br />

-0.09<br />

0.356<br />

4.74<br />

341<br />

459<br />

38.3<br />

36.67<br />

106.60<br />

133<br />

0.94<br />

150<br />

32<br />

8<br />

Y<br />

0.91<br />

1.58<br />

-0.09<br />

0.138<br />

1.85<br />

315<br />

287<br />

61.6<br />

56.84<br />

170.55<br />

200<br />

0.96<br />

240<br />

32<br />

8<br />

Y<br />

3.02<br />

5.22<br />

-0.09<br />

0.835<br />

13.43<br />

362<br />

948<br />

28.72<br />

27.80<br />

77.52<br />

67<br />

0.91<br />

109<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

1.37<br />

2.37<br />

-0.09<br />

0.181<br />

2.78<br />

321<br />

431<br />

61.8<br />

60.53<br />

170.55<br />

133<br />

0.95<br />

240<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

1.10<br />

1.90<br />

-0.09<br />

0.117<br />

1.78<br />

380<br />

345<br />

76.8<br />

74.05<br />

213.19<br />

200<br />

0.97<br />

300<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

2.92<br />

5.07<br />

-0.09<br />

0.578<br />

9.47<br />

350<br />

919<br />

38.6<br />

37.91<br />

106.60<br />

67<br />

0.91<br />

150<br />

64<br />

8<br />

Y<br />

1.46<br />

2.53<br />

-0.09<br />

0.144<br />

2.37<br />

340<br />

459<br />

77.3<br />

73.73<br />

213.19<br />

133<br />

0.95<br />

300<br />

64<br />

8<br />

Y<br />

1.10<br />

1.90<br />

-0.09<br />

0.083<br />

1.33<br />

377<br />

345<br />

102.0<br />

93.80<br />

284.25<br />

200<br />

0.96<br />

400<br />

64<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20°C<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20°C in hor. position, ambient temperature = 20°C<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20°C unless stated otherwise<br />

20


Type<br />

1004F<br />

1007F<br />

1010F<br />

1013F<br />

A(mm)<br />

345<br />

417<br />

481<br />

561<br />

B(mm)<br />

267<br />

312<br />

396<br />

471<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

10 F<br />

100<br />

ULTRACT III 1004Fxx.x<br />

10<br />

300<br />

ULTRACT III 1007Fxx.x<br />

30<br />

80<br />

8<br />

250<br />

25<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

60<br />

40 2)<br />

20<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

200<br />

150<br />

100<br />

2)<br />

50<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

500<br />

ULTRACT III 1010Fxx.x<br />

50<br />

500<br />

ULTRACT III 1013Fxx.x<br />

50<br />

400<br />

40<br />

400<br />

40<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

300<br />

200<br />

2)<br />

100<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

300<br />

200<br />

2)<br />

100<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

UL III-10xxxx.x<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

1•10 4 Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

8000<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

100<br />

6000<br />

■<br />

F(v)<br />

4000<br />

2000<br />

10<br />

1000 1•10 4 1•10 5<br />

F<br />

500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

RPM<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30.000 h bearing lifetime.<br />

21


Specifiche tecniche Ultract III - 10C<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 10C<br />

Motor Identifier<br />

Reference Data<br />

Nominaltorque,c.dutyS1,lowspeed,DT=100°K<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65°K<br />

Base speed<br />

Rated power, S1 DT=100°K<br />

Torque at base speed, DT=100°K<br />

Saturation torque<br />

Raffreddamento a liquido (Liquid Cooling)<br />

Symbol 1004103 1004203 1004303 1007103 1007203 1007303 1010103 1010203 1010303 1013103 1013203 1013303<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

Tw<br />

Cul<br />

55<br />

44<br />

105<br />

5776<br />

55,19<br />

113<br />

58<br />

46<br />

209<br />

12126<br />

57,93<br />

113<br />

59<br />

47<br />

314<br />

18478<br />

58,85<br />

113<br />

126<br />

102<br />

105<br />

13435<br />

128,36<br />

225<br />

130<br />

105<br />

209<br />

27475<br />

131,25<br />

225<br />

130<br />

105<br />

314<br />

40886<br />

130,21<br />

225<br />

195<br />

158<br />

105<br />

20730<br />

198,06<br />

338<br />

200<br />

161<br />

209<br />

42786<br />

204,39<br />

338<br />

197<br />

159<br />

314<br />

62887<br />

200,28<br />

338<br />

268<br />

216<br />

105<br />

28645<br />

273,68<br />

450<br />

263<br />

212<br />

209<br />

55878<br />

266,93<br />

450<br />

267<br />

215<br />

314<br />

84316<br />

268,52<br />

450<br />

Units<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

32<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

32<br />

400<br />

6<br />

18750<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

32<br />

400<br />

9<br />

25000<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

43<br />

400<br />

9<br />

25000<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

43<br />

400<br />

9<br />

25000<br />

200<br />

200<br />

40<br />

N.A.<br />

43<br />

400<br />

12<br />

28125<br />

200<br />

200<br />

30<br />

1200<br />

55<br />

400<br />

12<br />

28125<br />

200<br />

200<br />

30<br />

1200<br />

55<br />

400<br />

12<br />

28125<br />

200<br />

200<br />

30<br />

1200<br />

55<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Liquid cooling<br />

IP 67<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

30<br />

450<br />

67<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

30<br />

450<br />

67<br />

400<br />

15<br />

30000<br />

200<br />

200<br />

20<br />

450<br />

67<br />

rad/s<br />

mkgm 2<br />

rad/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

m/s 2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=100°K<br />

Thermal impedance, copper to coolant<br />

Thermal capacity<br />

Required coolant flow, DT = 10°K<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Cth<br />

Cfw<br />

L0<br />

PTCt<br />

1217<br />

0,085<br />

13440<br />

2<br />

56<br />

130<br />

1243<br />

0,085<br />

13440<br />

2<br />

93<br />

130<br />

1284<br />

0,085<br />

13440<br />

2<br />

150<br />

130<br />

2229<br />

0,046<br />

18060<br />

3<br />

74<br />

130<br />

2283<br />

0,046<br />

18060<br />

3<br />

148<br />

130<br />

2367<br />

0,046<br />

18060<br />

3<br />

261<br />

130<br />

3131<br />

0,033<br />

23100<br />

4<br />

145<br />

130<br />

3089<br />

0,033<br />

23100<br />

4<br />

90<br />

130<br />

3144<br />

0,033<br />

23100<br />

5<br />

162<br />

130<br />

3899<br />

0,026<br />

28140<br />

6<br />

107<br />

130<br />

4014<br />

0,026<br />

28140<br />

6<br />

256<br />

130<br />

4158<br />

0,026<br />

28140<br />

6<br />

443<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

Lt/min<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F, 20°C 5)<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F.<br />

Winding resistance, 20°C 5)<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage<br />

EMF at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100°C<br />

Nominal current at nom. power, DT 100°C<br />

Peak current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

PN<br />

8<br />

Y<br />

8<br />

Y<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

2,74<br />

4,75<br />

-0,09<br />

3,78<br />

33,30<br />

358<br />

861<br />

12,2<br />

12,10<br />

28,43<br />

67<br />

0,83<br />

40<br />

16<br />

1,37<br />

2,37<br />

-0,09<br />

0,85<br />

8,33<br />

342<br />

431<br />

25,6<br />

25,34<br />

56,85<br />

133<br />

0,91<br />

80<br />

16<br />

8<br />

Y<br />

1,01<br />

1,74<br />

-0,09<br />

0,44<br />

4,48<br />

371<br />

316<br />

35,8<br />

35,12<br />

77,52<br />

200<br />

0,94<br />

109<br />

16<br />

8<br />

Y<br />

2,56<br />

4,43<br />

-0,09<br />

1,14<br />

14,50<br />

337<br />

804<br />

30,2<br />

30,02<br />

60,91<br />

67<br />

0,86<br />

86<br />

32<br />

8 8<br />

Y Y<br />

1,28 0,91<br />

2,22 1,58<br />

-0,09 -0,09<br />

0,27 0,14<br />

3,63 1,85<br />

325 343<br />

402 287<br />

61,9 86,7<br />

61,38 85,34<br />

121,82 170,55<br />

133 200<br />

0,92 0,95<br />

171 240<br />

32 32<br />

8<br />

Y<br />

2,74<br />

4,75<br />

-0,09<br />

0,76<br />

11,10<br />

360<br />

861<br />

43,6<br />

43,29<br />

85,28<br />

67<br />

0,87<br />

120<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

1,37<br />

2,37<br />

-0,09<br />

0,18<br />

2,78<br />

350<br />

431 301<br />

89,2 125,4<br />

88,92 124,53<br />

170,55 243,65<br />

133 200<br />

0,93 0,95<br />

240 343<br />

48 48<br />

8 8 8 8<br />

Y Y Y Y<br />

0,96<br />

1,66<br />

-0,09<br />

0,09<br />

1,36<br />

362<br />

2,92<br />

5,07<br />

-0,09<br />

0,58<br />

9,47<br />

385<br />

919<br />

1,46<br />

2,53<br />

-0,09<br />

0,15<br />

2,37<br />

371<br />

459<br />

0,91<br />

1,58<br />

-0,09<br />

0,06<br />

0,93<br />

345<br />

287<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

56,1 110,0 178,2 Arms<br />

55,90<br />

106,60<br />

67<br />

0,88<br />

109,14<br />

213,19<br />

133<br />

0,93<br />

175,78<br />

341,10<br />

200<br />

0,95<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

150<br />

64<br />

300<br />

64<br />

480<br />

64<br />

Apk<br />

nF<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20°C<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20°C in hor. position, ambient temperature = 20°C<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20°C unless stated otherwise<br />

22


Type<br />

1007<br />

1010<br />

1013<br />

A(mm)<br />

327<br />

399<br />

471<br />

B(mm)<br />

232<br />

306<br />

381<br />

C(mm)<br />

105<br />

179<br />

251<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

10 C<br />

200<br />

ULTRACT III 1004Cxx.x<br />

20<br />

300<br />

ULTRACT III 1007Cxx.x<br />

30<br />

250<br />

25<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

150<br />

100<br />

50 2)<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

200<br />

150<br />

2)<br />

100<br />

50<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

ULTRACT III 1010Cxx.x<br />

ULTRACT III 1013Cxx.x<br />

500<br />

50<br />

1000<br />

100<br />

400<br />

40<br />

800<br />

80<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

300<br />

200<br />

2)<br />

100<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

600<br />

400<br />

2)<br />

200<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

UL III-10xxxx.x<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

1•10 4 Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

8000<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

100<br />

6000<br />

■<br />

F(v)<br />

4000<br />

2000<br />

10<br />

1000 1•10 4 1•10 5<br />

F<br />

500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

RPM<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30.000 h bearing lifetime.<br />

23


Specifiche tecniche Ultract III - 13<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 13<br />

Motor Identifier<br />

Reference Data<br />

Nominaltorque,c.dutyS1,lowspeed,DT=100°K<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=65°K<br />

Base speed<br />

Rated power, S1 DT=100°K<br />

Torque at base speed, DT=100°K<br />

Saturation torque<br />

Convezione Naturale (Convection Cooling)<br />

Symbol 1310103 1310203 1310303 1320103 1320203 1320303 1330103 1330203 1330303 1340103 1340203 1340303<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

Tw<br />

Cul<br />

97<br />

78<br />

105<br />

9723<br />

93<br />

325<br />

95<br />

76<br />

209<br />

17464<br />

83<br />

325<br />

95<br />

77<br />

314<br />

22300<br />

71<br />

325<br />

188<br />

152<br />

105<br />

18658<br />

178<br />

650<br />

190<br />

153<br />

209<br />

33051<br />

158<br />

650<br />

189<br />

153<br />

314<br />

36852<br />

117<br />

650<br />

275<br />

221<br />

105<br />

26962<br />

258<br />

975<br />

275<br />

221<br />

209<br />

45738<br />

218<br />

975<br />

273<br />

220<br />

314<br />

44206<br />

141<br />

975<br />

354<br />

286<br />

105<br />

34539<br />

330<br />

1300<br />

354<br />

286<br />

209<br />

57112<br />

273<br />

1300<br />

357<br />

288<br />

314<br />

48164<br />

153<br />

1300<br />

Units<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

400<br />

22<br />

14.943<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

49<br />

400<br />

22<br />

14.943<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

49<br />

400<br />

22<br />

14.943<br />

200<br />

200<br />

50<br />

N.A.<br />

49<br />

400 400 400 400 400 400<br />

36 36 36 49 49 49<br />

18.310 18.310 18.310 19.797 19.797 19.797<br />

200 200 200 200 200 200<br />

200 200 200 200 200 200<br />

40 40 40 30 30 30<br />

N.A. N.A. N.A. 800 800 800<br />

78 78 78 106 106 106<br />

Winding: Class H/Motor: Class F<br />

Convection (IC0041)<br />

IP67<br />

400<br />

63<br />

20.635<br />

200<br />

200<br />

30<br />

400<br />

135<br />

400<br />

63<br />

20.635<br />

200<br />

200<br />

30<br />

400<br />

135<br />

400<br />

63<br />

20.635<br />

200<br />

200<br />

20<br />

400<br />

135<br />

rrad/s<br />

mkgm2<br />

rad/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=100°K<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

618<br />

0,164<br />

20496<br />

3361<br />

48<br />

130<br />

637<br />

0,164<br />

20496<br />

3361<br />

155<br />

130<br />

666<br />

0,164<br />

20496<br />

3361<br />

318<br />

130<br />

909<br />

0,112<br />

32592<br />

3644<br />

97<br />

130<br />

942<br />

0,112<br />

32592<br />

3644<br />

311<br />

130<br />

991<br />

0,112<br />

32592<br />

3644<br />

635<br />

130<br />

1154<br />

0,088<br />

44688<br />

3940<br />

145<br />

130<br />

1199<br />

0,088<br />

44688<br />

3940<br />

466<br />

130<br />

1267<br />

0,088<br />

44688<br />

3940<br />

953<br />

130<br />

1389<br />

0,073<br />

56784<br />

4168<br />

193<br />

130<br />

1447<br />

0,073<br />

56784<br />

4168<br />

621<br />

130<br />

1536<br />

0,073<br />

56784<br />

4168<br />

1271<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F., 20°C, 5)<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

Winding resistance, 20°C, 5)<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100C<br />

Peak current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power<br />

Min. demag. current, 125oC<br />

Winding capacitance to ground<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

8<br />

Y<br />

3,08<br />

5,33<br />

-0,09<br />

0,791<br />

21,56<br />

365<br />

967<br />

19<br />

18<br />

73<br />

67<br />

0,94<br />

135<br />

24<br />

8<br />

Y<br />

1,54<br />

2,67<br />

-0,09<br />

0,206<br />

5,39<br />

353<br />

484<br />

38<br />

33<br />

146<br />

133<br />

0,97<br />

270<br />

24<br />

8<br />

Y<br />

1,03<br />

1,78<br />

-0,09<br />

0,090<br />

2,40<br />

344<br />

322<br />

57<br />

43<br />

219<br />

200<br />

0,97<br />

405<br />

24<br />

8<br />

Y<br />

3,08<br />

5,33<br />

-0,09<br />

0,306<br />

10,78<br />

360<br />

967<br />

37<br />

36<br />

146<br />

67<br />

0,95<br />

270<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

1,37<br />

2,37<br />

-0,09<br />

0,059<br />

2,13<br />

310<br />

430<br />

85<br />

71<br />

329<br />

133<br />

0,97<br />

608<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

1,03<br />

1,78<br />

-0,09<br />

0,034<br />

1,20<br />

337<br />

322<br />

113<br />

71<br />

439<br />

200<br />

0,97<br />

810<br />

48<br />

8<br />

Y<br />

3,08<br />

5,33<br />

-0,09<br />

0,182<br />

7,19<br />

356<br />

967<br />

54<br />

51<br />

219<br />

67<br />

0,96<br />

405<br />

72<br />

8<br />

Y<br />

1,54<br />

2,67<br />

-0,09<br />

0,046<br />

1,80<br />

345<br />

484<br />

109<br />

88<br />

439<br />

133<br />

0,98<br />

810<br />

72<br />

8<br />

Y<br />

1,03<br />

1,78<br />

-0,09<br />

0,020<br />

0,80<br />

332<br />

322<br />

163<br />

86<br />

658<br />

200<br />

0,97<br />

1215<br />

72<br />

8<br />

Y<br />

3,42<br />

5,93<br />

-0,09<br />

0,162<br />

6,66<br />

393<br />

1075<br />

63<br />

59<br />

263<br />

67<br />

0,96<br />

486<br />

96<br />

8<br />

Y<br />

1,37<br />

2,37<br />

-0,09<br />

0,026<br />

1,06<br />

304<br />

430<br />

158<br />

123<br />

658<br />

133<br />

0,98<br />

1215<br />

96<br />

8<br />

Y<br />

1,03 Vs<br />

1,78 Nm/Arms<br />

-0,09 %/°C<br />

0,014 Ohm<br />

0,60 mH<br />

329 Vrms<br />

322 Vrms<br />

213 Arms<br />

94 Arms<br />

878 Arms<br />

200 Hz<br />

0,97<br />

1620 Apk<br />

96 nF<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20 o C<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20 o C in hor. position, ambient temperature = 20 o C<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20 o C unless stated otherwise<br />

24


Type<br />

1310<br />

1320<br />

1330<br />

1340<br />

A(mm)<br />

332<br />

439<br />

546<br />

653<br />

B(mm)<br />

200<br />

307<br />

414<br />

521<br />

13<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

300<br />

150<br />

ULTRACT III 1310xx.x<br />

20<br />

500<br />

ULTRACT III 1320xx.x<br />

50<br />

125 250<br />

15<br />

400<br />

40<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

100<br />

200<br />

150 75 2)<br />

50<br />

100<br />

25<br />

50<br />

10<br />

5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

300<br />

200<br />

2)<br />

100<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1) 0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

1000<br />

ULTRACT III 1330xx.x<br />

50<br />

1000<br />

ULTRACT III 1340xx.x<br />

100<br />

800<br />

40<br />

800<br />

80<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

600<br />

400<br />

2)<br />

200<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

600<br />

400<br />

2)<br />

200<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

UL III-13xxxx.x<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

1•10 4 Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

8000<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

100<br />

6000<br />

■<br />

F()<br />

4000<br />

2000<br />

10<br />

1000 1•10 4 1•10 5<br />

F<br />

500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30.000 h bearing lifetime.<br />

25


Specifiche tecniche Ultract III - 13F<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 13F<br />

Ventilazione Forzata (Forced Cooling)<br />

Motor Identifier<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=100°K<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65K<br />

Base speed<br />

Rated power, S1 DT=100°K<br />

Torque at base speed, DT=100°K<br />

Saturation torque<br />

Symbol<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

Tw<br />

Cul<br />

1310103<br />

F<br />

135<br />

109<br />

105<br />

13884<br />

133<br />

325<br />

1310203<br />

F<br />

1310303<br />

F<br />

1320103<br />

F<br />

1320203<br />

F<br />

1320303<br />

F<br />

1330103<br />

F<br />

1330203<br />

F<br />

1330303<br />

F<br />

1340103<br />

F<br />

1340203<br />

F<br />

1340303<br />

F<br />

132<br />

107<br />

209<br />

133<br />

107<br />

314<br />

282<br />

227<br />

105<br />

286<br />

231<br />

209<br />

280<br />

226<br />

314<br />

417<br />

336<br />

105<br />

417<br />

336<br />

209<br />

415<br />

335<br />

314<br />

550<br />

444<br />

105<br />

550<br />

444<br />

209<br />

555<br />

447<br />

314<br />

26329 37671 28909 56280 76964 42698 81440 112252 56275 107061 148677<br />

126<br />

325<br />

120<br />

325<br />

276<br />

650<br />

269<br />

650<br />

245<br />

650<br />

408<br />

975<br />

389<br />

975<br />

357<br />

975<br />

538<br />

1300<br />

511<br />

1300<br />

473<br />

1300<br />

Units<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

wmax<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

rad/s<br />

Rotor inertia<br />

Jm<br />

22<br />

22<br />

22<br />

36<br />

36<br />

36<br />

49<br />

49<br />

49<br />

63<br />

63<br />

63<br />

mkgm2<br />

Acceleration at peak torque<br />

apk<br />

14.943<br />

14.943<br />

14.943<br />

18.310<br />

18.310<br />

18.310<br />

19.797<br />

19.797<br />

19.797<br />

20.635<br />

20.635<br />

20.635<br />

rad/s2<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

S<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

m/s2<br />

Max. vibration, radial<br />

Vr<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

m/s2<br />

Max. vibration, axial<br />

Va<br />

50<br />

50<br />

50<br />

40<br />

40<br />

40<br />

30<br />

30<br />

30<br />

30<br />

30<br />

20<br />

m/s2<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

fm<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

800<br />

800<br />

800<br />

400<br />

400<br />

400<br />

Hz<br />

Mass<br />

M<br />

64<br />

64<br />

64<br />

97<br />

97<br />

97<br />

128<br />

128<br />

128<br />

160<br />

160<br />

160<br />

kg<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Servo fan cooled<br />

IP 54<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=100K<br />

Ln<br />

2487<br />

2590<br />

2747<br />

2577<br />

2680<br />

2837<br />

2667<br />

2770<br />

2927<br />

3353<br />

3494<br />

3707<br />

W<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Rtha<br />

0,084<br />

0,084<br />

0,084<br />

0,052<br />

0,052<br />

0,052<br />

0,038<br />

0,038<br />

0,038<br />

0,030<br />

0,030<br />

0,030<br />

°C/W<br />

Thermal capacity<br />

Cth<br />

20496<br />

20496<br />

20496<br />

32592<br />

32592<br />

32592<br />

44688<br />

44688<br />

44688<br />

56784<br />

56784<br />

56784<br />

J/°C<br />

Thermal time constant in air<br />

ta<br />

1722<br />

1722<br />

1722<br />

1688<br />

1688<br />

1688<br />

1706<br />

1706<br />

1706<br />

1726<br />

1726<br />

1726<br />

s<br />

No load loss at base speed<br />

L0<br />

48<br />

155<br />

318<br />

97<br />

311<br />

635<br />

145<br />

466<br />

953<br />

193<br />

621<br />

1271<br />

W<br />

Treshold of built-in PTC<br />

PTCt<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

PN<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

Connection<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Back E.M.F., 20°C, 5)<br />

Ke<br />

3,08<br />

1,54<br />

1,03<br />

3,08<br />

1,37<br />

1,03<br />

3,08<br />

1,54<br />

1,03<br />

3,42<br />

1,37<br />

1,03<br />

Vs<br />

Torque constant<br />

Kt<br />

5,33<br />

2,67<br />

1,78<br />

5,33<br />

2,37<br />

1,78<br />

5,33<br />

2,67<br />

1,78<br />

5,93<br />

2,37<br />

1,78<br />

Nm/Arms<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

dKe/dT<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

%/°C<br />

Winding resistance, 20°C, 5)<br />

Rw<br />

0,791<br />

0,206<br />

0,090<br />

0,294<br />

0,056<br />

0,033<br />

0,182<br />

0,046<br />

0,020<br />

0,162<br />

0,026<br />

0,014<br />

Ohm<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100C<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

21,56<br />

398<br />

967<br />

27<br />

5,39<br />

385<br />

484<br />

53<br />

2,40<br />

378<br />

322<br />

79<br />

10,78<br />

399<br />

967<br />

56<br />

2,13<br />

347<br />

430<br />

128<br />

1,20<br />

379<br />

322<br />

167<br />

7,19<br />

396<br />

967<br />

83<br />

1,80<br />

386<br />

484<br />

166<br />

0,80<br />

376<br />

322<br />

247<br />

6,66<br />

438<br />

1075<br />

98<br />

1,06<br />

341<br />

430<br />

246<br />

0,60<br />

375<br />

322<br />

330<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Nominal current at nom. power, DT 100C<br />

In<br />

26<br />

50<br />

72<br />

55<br />

121<br />

147<br />

81<br />

155<br />

215<br />

96<br />

230<br />

284<br />

Arms<br />

Peak current, S.I.R. 10%, DT=100°C, 1)<br />

Ipk<br />

73<br />

146<br />

219<br />

146<br />

329<br />

439<br />

219<br />

439<br />

658<br />

263<br />

658<br />

878<br />

Arms<br />

Frequency<br />

fn<br />

67<br />

133<br />

200<br />

67<br />

133<br />

200<br />

67<br />

133<br />

200<br />

67<br />

133<br />

200<br />

Hz<br />

Efficiency at rated power<br />

n<br />

0,85<br />

0,91<br />

0,93<br />

0,92<br />

0,96<br />

0,97<br />

0,94<br />

0,97<br />

0,98<br />

0,95<br />

0,97<br />

0,98<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Idm<br />

135<br />

270<br />

405<br />

270<br />

608<br />

810<br />

405<br />

810<br />

1215<br />

486<br />

1215<br />

1620<br />

Apk<br />

Winding capacitance to ground<br />

Wc<br />

24<br />

24<br />

24<br />

48<br />

48<br />

48<br />

72<br />

72<br />

72<br />

96<br />

96<br />

96<br />

nF<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20 o C<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20 oC in hor. position, ambient temperature = 20 o C<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20 o C unless stated otherwise<br />

26


Type<br />

1310 F<br />

1320 F<br />

1330 F<br />

1340 F<br />

A(mm)<br />

470<br />

577<br />

684<br />

791<br />

B(mm)<br />

262<br />

370<br />

476<br />

583<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

13F<br />

300<br />

ULTRACT III 1310xx.x<br />

30<br />

700<br />

ULTRACT III 1320xx.x<br />

70<br />

250<br />

25<br />

600<br />

60<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

200<br />

150<br />

100<br />

2)<br />

20<br />

15<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

500<br />

400<br />

300<br />

2)<br />

200<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

Potenza kW /Power kW<br />

50<br />

5<br />

100<br />

10<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1, 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

1000<br />

ULTRACT III 1330xx.x<br />

100<br />

1400 700<br />

ULTRACT III 1340xx.x<br />

70<br />

800<br />

80<br />

600<br />

1200<br />

60<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

600<br />

400<br />

2)<br />

200<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

500<br />

1000<br />

400<br />

800<br />

300<br />

600<br />

2)<br />

400 200<br />

200 100<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

CUSCINETTI: come taglia 13 (BEARINGS: see size 13)<br />

ALIMENTAZIONE VENTILATORE (FAN SUPPLY)<br />

Tensione alimentazione 220 15% VAC, 1 <br />

Fan voltage<br />

Corrente alimentazione 0.66 Arms<br />

Fan current<br />

Frequenza 50-60 Hz<br />

Frequency<br />

Temperature di accensione 80 °C<br />

Temperature treshold<br />

27


Specifiche tecniche Ultract III - 13C<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 13C<br />

Raffreddamento a liquido (Liquid Cooling)<br />

Motor Identifier<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=100K<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65K<br />

Base speed<br />

Rated power, S1 DT=100K<br />

Torque at base speed, DT=100K<br />

Saturation torque<br />

Symbol<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

Tw<br />

Cul<br />

1310103<br />

C<br />

182<br />

147<br />

105<br />

18956<br />

181<br />

325<br />

1310203<br />

C<br />

1310303<br />

C<br />

1320103<br />

C<br />

1320203<br />

C<br />

1320303<br />

C<br />

1330103<br />

C<br />

1330203<br />

C<br />

1330303<br />

C<br />

1340103<br />

C<br />

1340203<br />

C<br />

1340303<br />

C<br />

179<br />

144<br />

209<br />

36771<br />

176<br />

325<br />

180<br />

145<br />

314<br />

54644<br />

174<br />

325<br />

399<br />

322<br />

105<br />

41534<br />

397<br />

650<br />

406<br />

327<br />

209<br />

83428<br />

399<br />

650<br />

397<br />

320<br />

314<br />

120418<br />

383<br />

650<br />

605<br />

488<br />

105<br />

62879<br />

601<br />

975<br />

605<br />

488<br />

209<br />

124379<br />

594<br />

975<br />

602<br />

485<br />

314<br />

182709<br />

582<br />

975<br />

800<br />

645<br />

105<br />

83164<br />

795<br />

1300<br />

800<br />

645<br />

209<br />

164503<br />

786<br />

1300<br />

806<br />

650<br />

314<br />

244684<br />

779<br />

1300<br />

Units<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

wmax<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

400<br />

rad/s<br />

Rotor inertia<br />

Jm<br />

22<br />

22<br />

22<br />

36<br />

36<br />

36<br />

49<br />

49<br />

49<br />

63<br />

63<br />

63<br />

mkgm2<br />

Acceleration at peak torque<br />

apk<br />

14.943<br />

14.943<br />

14.943<br />

18.310<br />

18.310<br />

18.310<br />

19.797<br />

19.797<br />

19.797<br />

20.635<br />

20.635<br />

20.635<br />

rad/s2<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

S<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

m/s2<br />

Max. vibration, radial<br />

Vr<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

200<br />

m/s2<br />

Max. vibration, axial<br />

Va<br />

50<br />

50<br />

50<br />

40<br />

40<br />

40<br />

30<br />

30<br />

30<br />

30<br />

30<br />

20<br />

m/s2<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

fm<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

N.A.<br />

800<br />

800<br />

800<br />

400<br />

400<br />

400<br />

Hz<br />

Mass<br />

M<br />

49<br />

49<br />

49<br />

78<br />

78<br />

78<br />

106<br />

106<br />

106<br />

135<br />

135<br />

135<br />

kg<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Liquid cooling<br />

IP 67<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=100K<br />

Ln<br />

5422<br />

5639<br />

5969<br />

5512<br />

5729<br />

6059<br />

5602<br />

5819<br />

6149<br />

7079<br />

7376<br />

7827<br />

W<br />

Thermal impedance, copper to coolant<br />

Rtha<br />

0,046<br />

0,046<br />

0,046<br />

0,026<br />

0,026<br />

0,026<br />

0,018<br />

0,018<br />

0,018<br />

0,014<br />

0,014<br />

0,014<br />

°C/W<br />

Thermal capacity<br />

Cth<br />

20496<br />

20496<br />

20496<br />

32592<br />

32592<br />

32592<br />

44688<br />

44688<br />

44688<br />

56784<br />

56784<br />

56784<br />

J/°C<br />

Required coolant flow, DT = 10K<br />

Cfw<br />

8<br />

8<br />

9<br />

8<br />

8<br />

9<br />

8<br />

8<br />

9<br />

10<br />

11<br />

11<br />

Lt/min<br />

No load loss at base speed<br />

L0<br />

48<br />

155<br />

318<br />

97<br />

311<br />

635<br />

145<br />

466<br />

953<br />

193<br />

621<br />

1271<br />

W<br />

Treshold of built-in PTC<br />

PTCt<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

130<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

PN<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

8<br />

Connection<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Y<br />

Back E.M.F., 20°C, 5)<br />

Ke<br />

3,08<br />

1,54<br />

1,03<br />

3,08<br />

1,37<br />

1,03<br />

3,08<br />

1,54<br />

1,03<br />

3,42<br />

1,37<br />

1,03<br />

Vs<br />

Torque constant<br />

Kt<br />

5,33<br />

2,67<br />

1,78<br />

5,33<br />

2,37<br />

1,78<br />

5,33<br />

2,67<br />

1,78<br />

5,93<br />

2,37<br />

1,78<br />

Nm/Arms<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

dKe/dT<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

-0,09<br />

%/°C<br />

Winding resistance, 20°C, 5)<br />

Rw<br />

0,791<br />

0,206<br />

0,090<br />

0,294<br />

0,056<br />

0,033<br />

0,182<br />

0,046<br />

0,020<br />

0,162<br />

0,026<br />

0,014<br />

Ohm<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100C<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

21,56<br />

447<br />

967<br />

36<br />

5,39<br />

432<br />

484<br />

71<br />

2,40<br />

428<br />

322<br />

107<br />

10,78<br />

461<br />

967<br />

79<br />

2,13<br />

404<br />

430<br />

181<br />

1,20<br />

444<br />

322<br />

236<br />

7,19<br />

462<br />

967<br />

120<br />

1,80<br />

453<br />

484<br />

240<br />

0,80<br />

446<br />

322<br />

358<br />

6,66<br />

511<br />

1075<br />

143<br />

1,06<br />

401<br />

430<br />

357<br />

0,60<br />

447<br />

322<br />

480<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Nominal current at nom. power, DT 100C<br />

In<br />

36<br />

70,00 104,19<br />

78,92<br />

178,59<br />

229,48<br />

119,48<br />

236,67<br />

348,17<br />

142,22<br />

352,15<br />

466,26<br />

Arms<br />

Peak current<br />

Ipk<br />

73<br />

146<br />

219<br />

146<br />

329<br />

439<br />

219<br />

439<br />

658<br />

263<br />

658<br />

878<br />

Arms<br />

Frequency<br />

fn<br />

67<br />

133<br />

200<br />

67<br />

133<br />

200<br />

67<br />

133<br />

200<br />

67<br />

133<br />

200<br />

Hz<br />

Efficiency at rated power<br />

n<br />

0,78<br />

0,87<br />

0,90<br />

0,89<br />

0,94<br />

0,95<br />

0,92<br />

0,96<br />

0,97<br />

0,92<br />

0,96<br />

0,97<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Idm<br />

135<br />

270<br />

405<br />

270<br />

608<br />

810<br />

405<br />

810<br />

1215<br />

486<br />

1215<br />

1620<br />

Apk<br />

Winding capacitance to ground<br />

Wc<br />

24<br />

24<br />

24<br />

48<br />

48,00<br />

48<br />

72<br />

72<br />

72<br />

96<br />

96<br />

96<br />

nF<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20oC<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20 oC in hor. position, ambient temperature = 20oC<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20oC unless stated otherwise<br />

28


Type<br />

1320C<br />

1330C<br />

1340C<br />

A(mm)<br />

439<br />

546<br />

653<br />

B(mm)<br />

307<br />

414<br />

521<br />

C(mm)<br />

160<br />

267<br />

374<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

13C<br />

ULTRACT III 1310Cxx.x<br />

ULTRACT III 1320Cxx.x<br />

500<br />

50<br />

1000<br />

100<br />

400<br />

40<br />

800<br />

80<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

300<br />

200<br />

2)<br />

30<br />

20<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

600<br />

400 2)<br />

60<br />

40<br />

Potenza kW /Power kW<br />

100<br />

10<br />

200<br />

20<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

1400<br />

ULTRACT III 1330Cxx.x<br />

200<br />

2000<br />

ULTRACT III 1340Cxx.x<br />

200<br />

1200<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

1000<br />

800<br />

600 2)<br />

400<br />

150<br />

100<br />

50<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

1500<br />

1000<br />

2)<br />

500<br />

150<br />

100<br />

50<br />

Potenza kW /Power kW<br />

200<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

1)<br />

0<br />

0 500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S6, 40%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

UL III-13xxxx.x<br />

1•10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

1•10 4 Massimo carico radiale (N) ammesso in funzione della velocità (rpm) per<br />

8000<br />

■<br />

N(F)<br />

1000<br />

100<br />

6000<br />

■<br />

F()<br />

4000<br />

2000<br />

10<br />

1000 1•10 4 1•10 5<br />

F<br />

500 1000 1500 2000 2500 3000<br />

Velocità rpm<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

una vita di 30.000 ore.<br />

Maximum radial load on shaft (N) versus speed (rpm)<br />

referred to 30.000 h bearing lifetime.<br />

29


Specifiche tecniche Ultract III - 16<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 16<br />

Convezione Naturale (Convection Cooling)<br />

Motor Identifier<br />

Symbol<br />

1640103<br />

1660103<br />

Units<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=100°C 1)<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65°C 2)<br />

Base speed<br />

Nominal power, S1, DT=65°C 1)<br />

Nominal power, S1, DT=100°C 2)<br />

Torque at base speed 1)<br />

Torque at base speed 2)<br />

Saturation torque<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

P100<br />

Tw<br />

Tw100<br />

Cul<br />

352<br />

272<br />

105<br />

6788<br />

28112<br />

64,8<br />

268<br />

1600<br />

626<br />

526<br />

105<br />

N.A.<br />

37985<br />

N.A.<br />

363<br />

3200<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Nm<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

314<br />

314<br />

274<br />

519<br />

5,9<br />

6,2<br />

300<br />

300<br />

300<br />

300<br />

100<br />

100<br />

60<br />

37<br />

205<br />

285<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Convection (IC0041)<br />

IP 54<br />

rad/s<br />

mkgm2<br />

rad/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=65°C 2)<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal impedance, motor to air + flange<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Rthf<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

652<br />

0,12<br />

0,09<br />

3,5<br />

4200<br />

582<br />

130<br />

980<br />

0,08<br />

0,07<br />

5,1<br />

4100<br />

1123<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F., 20°C<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

Winding resistance, 20°C<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage at nominal speed, power 2)<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100°C 2)<br />

Nominal current at nom. power, DT=100°C 2)<br />

Peak current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

Minimum PWM frequency at 600 V DC bus<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

FPWM<br />

24<br />

Y<br />

2,5<br />

4,4<br />

-0,09<br />

0,07<br />

1,5<br />

285<br />

791<br />

87,1<br />

66,5<br />

434<br />

200<br />

0,97<br />

849<br />

77,6<br />

5,9<br />

24<br />

Y<br />

3,4<br />

5,8<br />

-0,09<br />

0,05<br />

1,4<br />

363<br />

1000<br />

116<br />

67,4<br />

650<br />

200<br />

0,97<br />

1273<br />

155<br />

6,5<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

kHz<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20oC<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20 oC in hor. position, ambient temperature = 20oC<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20oC unless stated otherwise<br />

30


Type<br />

U316S030<br />

U316S060<br />

A<br />

(mm)<br />

323<br />

443<br />

16<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

1000<br />

ULTRACT III 1640xx.x<br />

50<br />

2000<br />

ULTRACT III 1660xx.x<br />

50<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

800<br />

600<br />

400<br />

2)<br />

200<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

1500<br />

1000<br />

2)<br />

500<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 200 400 600 800 1000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

1)<br />

0<br />

0 200 400 600 800 1000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

UL III-16xxxx.x<br />

1·10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

2·10 4<br />

1,5·10 4<br />

1000<br />

■<br />

N(F)<br />

■<br />

F()<br />

1·10 4<br />

100<br />

5000<br />

10<br />

1000 1·10 4 1·10 5<br />

F<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

0<br />

0 200<br />

400 600 800 1000<br />

Velocità rpm<br />

Massimo carico radiale (N) ammesso a metà dell’estensione albero, in funzione della velocità, riferito ad<br />

una vita di 30000 h. Il carico assiale non dovrebbe mai eccedere il 30% del carico radiale ammesso.<br />

Max. radial load applicable in the middle of the shaft extension versus speed referred to 30000 h lifetime.<br />

Axial load should never exceed 30% of rated radial load.<br />

31


Specifiche tecniche Ultract III - 16H<br />

Technical Data Summary Ultract III Frame Size 16H<br />

Convezione Naturale (Convection Cooling)<br />

Motor Identifier<br />

Symbol<br />

1690103<br />

16120103<br />

Units<br />

Reference Data<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed, DT=100°C 1)<br />

Nominal torque, c. duty S1, low speed DT=65°C 2)<br />

Base speed<br />

Nominal power, S1, DT=65°C 1)<br />

Nominal power, S1, DT=100°C 2)<br />

Torque at base speed 1)<br />

Torque at base speed 2)<br />

Saturation torque<br />

T100<br />

Tn<br />

wn<br />

Pn<br />

P100<br />

Tw<br />

Tw100<br />

Cul<br />

896<br />

773<br />

105<br />

N.A.<br />

41542<br />

N.A.<br />

397<br />

4800<br />

1159<br />

1018<br />

105<br />

N.A.<br />

40505<br />

N.A.<br />

387<br />

6400<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

rad/s<br />

W<br />

W<br />

Nmrms<br />

Nmrms<br />

Nm<br />

Physical Data<br />

Maximum speed<br />

Rotor inertia<br />

Acceleration at peak torque<br />

Max. shock on motor, any direction<br />

Max. vibration, radial<br />

Max. vibration, axial<br />

Shaft torsional resonance frequency 3)<br />

Mass<br />

Insulation<br />

Cooling<br />

Protection 4)<br />

wmax<br />

Jm<br />

apk<br />

S<br />

Vr<br />

Va<br />

fm<br />

M<br />

314<br />

314<br />

0,765<br />

1,010<br />

6300<br />

6400<br />

300<br />

300<br />

300<br />

300<br />

100<br />

100<br />

27<br />

21<br />

330<br />

370<br />

Winding: Class H; Motor: Class F<br />

Convection (IC0041)<br />

IP 54<br />

rad/s<br />

kgm2<br />

rad/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

m/s2<br />

Hz<br />

kg<br />

Thermal Data<br />

Motor loss at nominal power , DT=65°C 2)<br />

Thermal impedance, motor to air<br />

Thermal impedance, motor to air + flange<br />

Thermal capacity<br />

Thermal time constant in air<br />

No load loss at base speed<br />

Treshold of built-in PTC<br />

Ln<br />

Rtha<br />

Rthf<br />

Cth<br />

ta<br />

L0<br />

PTCt<br />

1000<br />

0,06<br />

0,06<br />

67724<br />

4000<br />

1665<br />

130<br />

2000<br />

0,05<br />

0,05<br />

84206<br />

4000<br />

2206<br />

130<br />

W<br />

°C/W<br />

°C/W<br />

J/°C<br />

s<br />

W<br />

°C<br />

Electrical Data<br />

Pole number<br />

Connection<br />

Back E.M.F., 20°C<br />

Torque constant<br />

Temperature coefficient of E.M.F<br />

Winding resistance, 20°C<br />

Winding inductance (1000Hz)<br />

Nominal voltage at nominal speed, power 2)<br />

E.M.F. at 3000 rpm<br />

Nominal current, low speed, DT=100°C 2)<br />

Nominal current at nom. power, DT=100°C 2)<br />

Peak current<br />

Frequency<br />

Efficiency at rated power<br />

Min. demag. current, 125°C<br />

Winding capacitance to ground<br />

Minimum PWM frequency at 600 V DC bus<br />

PN<br />

Ke<br />

Kt<br />

dKe/dT<br />

Rw<br />

Lw<br />

Vn<br />

V3000<br />

In0<br />

In<br />

Ipk<br />

fn<br />

n<br />

Idm<br />

Wc<br />

FPWM<br />

24<br />

Y<br />

2,5<br />

4,4<br />

-0,09<br />

0,018<br />

0,5<br />

267<br />

791<br />

222<br />

98<br />

1300<br />

200<br />

0,96<br />

2546<br />

233<br />

11,9<br />

24<br />

Y<br />

3,3<br />

5,8<br />

-0,09<br />

0,022<br />

0,7<br />

352<br />

1000<br />

215<br />

72<br />

1300<br />

200<br />

0,95<br />

2546<br />

310<br />

12,2<br />

Vs<br />

Nm/Arms<br />

%/°C<br />

Ohm<br />

mH<br />

Vrms<br />

Vrms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Arms<br />

Hz<br />

Apk<br />

nF<br />

kHz<br />

Test conditions<br />

1) Motor suspended in horizontal position in free still air, ambient temperature = 20oC<br />

2) Motor flanged to 20 mm aluminium base at 20 oC in hor. position, ambient temperature = 20oC<br />

3) With int. coupling and inf.load inertia applied in the middle of the shaft extension<br />

4) Standard type<br />

5) Typical data, tolerance = +/- 10%.<br />

Remark: All quantities are in S.I. units, 20oC unless stated otherwise<br />

32


Type<br />

U316H090<br />

U316H120<br />

A<br />

(mm)<br />

600<br />

720<br />

Curve delle prestazioni<br />

Safe operating areas<br />

16H<br />

2000<br />

ULTRACT III 1690xx.x<br />

50<br />

4000<br />

ULTRACT III 16120xx.x<br />

100<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

1500<br />

1000<br />

2)<br />

500<br />

37,5<br />

25<br />

12,5<br />

Potenza kW /Power kW<br />

Coppia Nm /Torque Nm<br />

3000<br />

2000<br />

1000 2)<br />

75<br />

50<br />

25<br />

Potenza kW /Power kW<br />

1)<br />

0<br />

0 200 400 600 800 1000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

1)<br />

0<br />

0 200 400 600 800 1000<br />

Velocità rpm / Speed rpm<br />

■ S1, 65 C DT ■ S1, 100 C DT ■ S3, 20%, 5 MIN.<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 1)<br />

Potenza resa / Shaft Power S1 2)<br />

UL III-16xxxx.x<br />

1·10 4 Vita (milioni di giri) dei cuscinetti in funzione del carico radiale (N)<br />

2·10 4<br />

1,5·10 4<br />

1000<br />

■<br />

N(F)<br />

■<br />

F()<br />

1·10 4<br />

100<br />

5000<br />

10<br />

1000 1·10 4 1·10 5<br />

F<br />

applicato alla mezzeria della sporgenza d’albero del motore.<br />

Bearing calculated lifetime (million of revs) versus radial load (N) applied<br />

in the middie of the shaft.<br />

0<br />

0 200<br />

400 600 800 1000<br />

Velocità rpm<br />

Massimo carico radiale (N) ammesso a metà dell’estensione albero, in funzione della velocità, riferito ad<br />

una vita di 30000 h. Il carico assiale non dovrebbe mai eccedere il 30% del carico radiale ammesso.<br />

Max. radial load applicable in the middle of the shaft extension versus speed referred to 30000 h lifetime.<br />

Axial load should never exceed 30% of rated radial load.<br />

33


Specifica freni<br />

Safety brake specification<br />

Taglia motore<br />

Motor size<br />

3<br />

5 7 10 13<br />

Coppia frenante statica<br />

Static holding torque<br />

7<br />

16<br />

58<br />

200<br />

450<br />

Nm<br />

Coppia frenante dinamica<br />

Dynamic holding torque<br />

3,8<br />

10<br />

32<br />

143<br />

300<br />

Nm<br />

Tempo di azionamento<br />

Operate time<br />

10<br />

17<br />

23<br />

30<br />

40<br />

ms<br />

Tempo di rilascio<br />

Release time<br />

55<br />

43<br />

120<br />

140<br />

180<br />

ms<br />

Tensione di rilascio<br />

Release voltage<br />

24<br />

24<br />

24<br />

24<br />

24<br />

Vdc+/-10%<br />

Corrente di rilascio<br />

Release current<br />

0,55<br />

0,65<br />

0,95<br />

1,78<br />

1,7<br />

Adc<br />

Massa aggiuntiva<br />

Additional mass<br />

0,65<br />

1<br />

3<br />

11<br />

18<br />

kg<br />

Inerzia<br />

Inertia<br />

0,041<br />

0,1<br />

0,13<br />

4,8<br />

20<br />

mkgm 2<br />

Riduzione percentuale di coppia motore 1)<br />

Torque derating of motor<br />

9,5<br />

8,0%<br />

8,6%<br />

6,5%<br />

4,8%<br />

%<br />

Lunghezza aggiuntiva<br />

Additional motor lenght<br />

30<br />

55<br />

0<br />

65<br />

80<br />

mm<br />

1) Riduzione indicativa della coppia resa a 65°CT, per il motore piu' piccolo della taglia, non servoventilato. Per motori<br />

servoventilati o raffreddati a liquido, non si applica declassamento.<br />

1) Derating of nominal torque at 65°CT, for the shortest motor in the size, without voltage reduction after operate. For voltage reduction at 12V<br />

after operate, or forced cooling, derating < 2%.<br />

Sovraccaricabilita ’<br />

Overload rating - Thermal derating<br />

- Condizioni ambientali<br />

400<br />

140<br />

300<br />

120<br />

■<br />

Tr<br />

(duty)<br />

200<br />

■<br />

Tr<br />

(Ta)<br />

100<br />

100<br />

80<br />

0<br />

0 0.2<br />

0.4 0.6 0.8 1<br />

60<br />

-20 0<br />

20 40 60 80<br />

duty<br />

Sovraccarico ammissibile (%) in funzione del fattore di servizio, tutti i motori.<br />

Permissible torque overload vs. duty cycle, all motors.<br />

Ta<br />

Coppia resa in funzione della temperatura ambiente, % di Tn a 65C (2)<br />

Permissible torque vs. ambient temperature, % of Tn 65C (2)<br />

34


Specifica connettori<br />

Connectors Specification<br />

POWER CONNECTOR<br />

TYPE: M23 Size 1 - 5 + PE<br />

POWER CONNECTOR<br />

TYPE: M40 Size 1.5 - 4 + 3 + PE<br />

PIN<br />

DESCRIPTION<br />

1 PHASE A<br />

2 PHASE B<br />

3 GND<br />

4 BR+ (Option)<br />

5 BR- (Option)<br />

6 PHASE C<br />

For motors with Inom


Guida all ’ applicazione<br />

Application Guidelines<br />

36<br />

PREMESSA<br />

Gli azionamenti basati sui motori brushless a<br />

magnete permanente a terre rare rappresentano<br />

le motorizzazioni a più alte prestazioni dinamiche<br />

ed a più alta coppia e potenza specifica<br />

oggi disponibili. La progressiva sostituzione con<br />

motori brushless dei più tradizionali azionamenti<br />

CC, a correnti parassite, ad inverter od idraulici<br />

sulle macchine automatiche consente un<br />

salto di qualità nelle prestazioni ottenibili,<br />

soprattutto in termini di tempo di ciclo, precisione<br />

di inseguimento e di attuazione, dinamica e<br />

vita operativa. Questa rivoluzione delle motorizzazioni,<br />

tuttavia, richiede che le potenzialità dei<br />

nuovi azionamenti siano ben comprese e pienamente<br />

sfruttate nel sistema o macchina azionata;<br />

la semplice sostituzione della vecchia motorizzazione<br />

con i nuovi motori brushless può<br />

infatti causare gravi problemi a bordo di macchine<br />

non concepite per la dinamica disponibile e<br />

talvolta addirittura degradare il sistema invece<br />

di migliorarlo.<br />

La presente guida è stata compilata nell’intento<br />

di fornire uno strumento operativo per la<br />

prima messa a punto dell’applicazione da parte<br />

di operatori non usi a questi motori ed alle loro<br />

prestazioni, in modo da poter stabilire rapidamente<br />

la fattibilità di ogni nuovo impiego. Per<br />

una completa ottimizzazione di applicazioni<br />

importanti è comunque sempre consigliabile<br />

rivolgersi direttamente al fornitore.<br />

SCELTA DELLA TRASMISSIONE<br />

E DELL’AZIONAMENTO OTTIMO<br />

IN FUNZIONE DELL’APPLICAZIONE<br />

Alla base di ogni applicazione esiste una corretta<br />

scelta dei parametri di sistema, che devono<br />

essere definiti in modo da sfruttare in modo<br />

ottimale le caratteristiche notevoli, ma spesso<br />

non del tutto comprese, degli azionamenti brushless<br />

moderni. La varietà delle scelte possibili<br />

trae origine dal fatto che un azionamento brushless<br />

non è un semplice motore, ma un complesso<br />

sistema di azionamento con un elaborato<br />

grado di retroazione ed è pertanto molto più<br />

flessibile e sofisticato.<br />

II motore brushless, infatti, è concettualmente<br />

più simile alla membrana di un altoparlante che<br />

ad un motore convenzionale; è in grado di<br />

rispondere in tempi rapidissimi a qualunque<br />

comando elettrico, ma, come per gli altoparlanti,<br />

la qualità del risultato dipende molto di più dal<br />

sistema di controllo che non dal motore medesimo.<br />

Le scelte di progetto di sistema che si<br />

impongono al progettista che applica un motore<br />

brushless sono quindi di natura tanto meccanica<br />

quanto elettronica; per effettuarle al meglio<br />

è indispensabile una conoscenza dei principi<br />

operativi e delle possibilità degli azionamenti<br />

brushless moderni.<br />

In particolare, le scelte fondamentali che si<br />

presentano in modo ricorrente in ogni sistema<br />

sono:<br />

■ a livello meccanico: Scelta del metodo di trasmissione,<br />

del rapporto di trasmissione, del tipo<br />

di conversione del moto, dei calettamenti e<br />

degli accoppiamenti;<br />

■ a livello elettronico: Scelta della strategia di<br />

retroazione, del tipo e del numero dei sensori,<br />

della loro disposizione, delle apparecchiature di<br />

controllo e sincronizzazione, del metodo di trasmissione<br />

dei comandi.<br />

Nei prossimi paragrafi sono elencati alcuni criteri<br />

per orientare queste scelte in funzione dell’applicazione.<br />

IL SISTEMA BRUSHLESS: PRINCIPI OPE<br />

RATIVI, PARTICOLARITÀ E LIMITAZIONI<br />

Ogni azionamento brushless è composto da<br />

un amplificatore elettronico, un motore ed almeno<br />

un sensore di retroazione. Il motore agisce<br />

esclusivamente come generatore di forza; l’effetto<br />

prodotto da tale forza viene misurato dal<br />

sensore; l’elettronica confronta l’effetto con il<br />

risultato desiderato ed altera la forza espressa<br />

dal motore per raggiungere il risultato voluto.<br />

Per esempio, in una applicazione in cui sia<br />

richiesta una velocità costante, l’elettronica<br />

aumenta gradualmente la coppia erogata dal<br />

motore sinché il sensore non rileva una velocità<br />

pari a quella richiesta. Se il carico aumenta<br />

improvvisamente, la velocità scende, il sensore<br />

rileva tale diminuzione e l’elettronica aumenta la<br />

coppia erogata in modo da riportare il motore<br />

alla velocità originalmente impostata. Di conseguenza:<br />

■ la precisione di velocità è pressoché indipendente<br />

dal carico e del tutto indipendente dal<br />

motore, ma dipende solo dalla qualità del sensore<br />

e dalle regolazioni dell’elettronica;<br />

■ il tempo impiegato per reagire a variazioni del<br />

carico dipende anch’esso in modo critico dalla<br />

velocità di acquisizione del segnale del sensore<br />

e dalla regolazione dell’elettronica.<br />

I sistemi brushless moderni possono raggiungere<br />

tempi di reazione di qualche millisecondo,<br />

e quindi offrono prestazioni elevate; molto spesso,<br />

tuttavia, tali prestazioni sono limitate proprio<br />

dai tempi di risposta meccanici del sistema; per<br />

utilizzare le nuove prestazioni è quindi necessaria<br />

una evoluzione del progetto meccanico delle<br />

applicazioni.<br />

A titolo di esempio, si consideri un azionamento<br />

a velocità costante come quello dell’esempio<br />

precedente. Se il motore è accoppiato<br />

al carico tramite una cinghia dentata, esiste<br />

una elasticità tra l’asse motore e quello del carico.<br />

Se si ipotizza che il carico abbia un’inerzia<br />

significativa, e se si analizzano i primi istanti del<br />

movimento, si può immaginare la seguente<br />

sequenza:<br />

1 l’elettronica eroga una corrente ed il motore<br />

inizia una rotazione, caricando l’elasticità del<br />

sistema e quindi non muovendo l’inerzia del<br />

carico;<br />

2 se l’elettronica è veloce, già in questa fase<br />

essa rileva che il motore ha raggiunto una velocità<br />

superiore al previsto e riduce la coppia;<br />

3 allo stesso tempo, la cinghia si tende e rallenta<br />

il motore, riducendone la velocità;<br />

4 l’effetto combinato della riduzione della coppia<br />

e dell’accelerazione del carico attraverso la<br />

cinghia fanno sì che la tensione della cinghia<br />

scenda;<br />

5 l’elettronica nota la riduzione di velocità ed<br />

aumenta la coppia del motore, ricominciando<br />

un ciclo.<br />

Si è quindi generato un fenomeno oscillante,<br />

in cui il motore ed il carico continuano ad accelerare<br />

e rallentare. In pratica, si osserva una<br />

vibrazione ed una elevata rumorosità. Un osservatore<br />

superficiale attribuirebbe questo fenomeno<br />

ad un motore rumoroso; tale convinzione,<br />

poi, sarebbe rafforzata dalla scoperta che sostituendo<br />

il motore con altro di minori prestazioni,<br />

e cioè dalla risposta più lenta, la rumorosità<br />

viene talvolta eliminata. Dall’analisi intuitiva di<br />

quanto sopra è invece facile comprendere che:<br />

1 il fenomeno è da attribuire al disaccordo tra<br />

l’elasticità del sistema e la regolazione dell’elettronica;<br />

in pratica, il motore reagisce con una<br />

velocità paragonabile al tempo di reazione, o di<br />

presa di carico, della meccanica;<br />

2 le soluzioni possibili sono:<br />

o ridurre l’elasticità del sistema, e quindi accelerare<br />

il tempo di presa di carico della meccanica,<br />

per es. sostituendo la cinghia con ingranaggi;<br />

o rallentare il tempo di risposta del sistema<br />

motore-elettronica, rinunciando ad una quota di<br />

prestazioni possibili.<br />

Naturalmente, la seconda soluzione degrada<br />

la qualità della macchina, perché aumenta il<br />

tempo impiegato a raggiungere la posizione o la<br />

velocità voluta, ovvero riduce la capacità del<br />

motore a reagire a disturbi e carichi improvvisi.<br />

Si noti che motori di tecnologia inferiore, e cioè<br />

più grandi e lenti, sopperiscono alla mancanza<br />

di velocità con una inerzia considerevole; il<br />

motore brushless, invece, avendo inerzia ridottissima<br />

deve, almeno in certi casi, essere azionato<br />

con velocità sufficiente, pena un elevato<br />

degrado di prestazioni.<br />

Sulla linea dell’esempio esposto, è facilmente<br />

intuibile il comportamento di un sistema brushless<br />

in presenza di giochi meccanici, per<br />

esempio una chiavetta; per questo motivo, i<br />

motori brushless di migliore qualità sono realizzati<br />

con albero liscio e vanno accoppiati ad<br />

interferenza per mezzo di un calettatore. I soli<br />

giunti flessibili adeguati alla dinamica, inoltre,<br />

sono quelli a soffietto metallico.<br />

Le considerazioni sin qui esposte conducono<br />

ad una importante osservazione:<br />

mentre le motorizzazioni tradizionali (motori<br />

CC e PM) costituivano generalmente, con la<br />

loro inerzia, il limite alle prestazioni dinamiche<br />

del sistema azionato, le superiori prestazioni<br />

dei motori brushless fanno sì che, assai frequentemente,<br />

il limite dinamico del sistema sia<br />

determinato dalla stessa meccanica che viene<br />

azionata.<br />

È quindi assai più importante che con altre<br />

motorizzazioni comprendere e padroneggiare la<br />

meccanica del sistema per realizzare applicazioni<br />

efficaci.<br />

Dall’esempio esposto inoltre, si possono trarre<br />

alcune osservazioni:<br />

■ la precisione dipende non dal motore ma dal<br />

sensore;<br />

■ la velocità di risposta e quindi la capacità di<br />

inseguire il riferimento con precisione, dipendono<br />

in modo critico dalla rigidezza della trasmissione.<br />

Il problema di rumorosità talvolta evidenziato<br />

dal sistema non dipende né dal motore né dall’elettronica,<br />

ma spesso da una meccanica “primordiale”<br />

rispetto alle prestazioni del sistema; in<br />

effetti, la stessa meccanica non avrebbe originato<br />

problemi con un motore più lento e di tecnologia<br />

meno avanzata; il rumore del motore è<br />

costituito dalle continue accelerazioni e frenate;<br />

in queste condizioni, è probabile un surriscaldamento<br />

del motore, non attribuibile ad un insufficiente<br />

dimensionamento dello stesso.<br />

Poiché la dinamica del sistema è fondamentale<br />

per il dimensionamento dei motori è opportuno<br />

definire la stessa in maggiore dettaglio. La<br />

dinamica si compone di due elementi:<br />

■ capacità di imprimere accelerazioni più o<br />

meno elevate al carico, che dipende esclusivamente<br />

dal rapporto coppia/momento d’inerzia<br />

del motore; tale caratteristica si chiama talvolta<br />

“banda passante a grandi segnali”;<br />

■ banda passante di controllo, tanto più alta<br />

quanto più è ridotto il tempo impiegato dall’anello<br />

di retroazione dell’azionamento per stabilizzarsi<br />

al valore voluto. Questo parametro<br />

dipende in modo critico dalla meccanica.<br />

Per realizzare un sistema stabile non è possibile<br />

stabilizzare l’elettronica prima di un tempo<br />

pari a 2-3 volte il tempo di smorzamento di tutte<br />

le oscillazioni proprie della meccanica del sistema<br />

azionato.<br />

A titolo di esempio, si supponga di voler realizzare<br />

l’asse di una roditrice, volendo operare a<br />

10 battute al secondo in posizioni continuamente<br />

aggiornate da un controllo numerico veloce.<br />

Se il sistema di trasmissione tra il motore ed il<br />

pezzo (giunto, vite, supporti ecc.) ha una frequenza<br />

di risonanza meccanica pari a 50 Hz, ed<br />

oscilla quindi in un tempo di 20 msec., non sarà<br />

possibile stabilizzare il sistema in meno di3x20<br />

msec, e cioè 60 msec. Ciò lascia soltanto 40<br />

msec del ciclo totale per la battuta e per tutto il<br />

movimento. L’applicazione è probabilmente<br />

impossibile, indipendentemente dal motore<br />

adottato. Se invece si perfeziona la meccanica,<br />

irrigidendo i giunti, maggiorando la vite ecc. fino


FOREWORD<br />

AC brushless servo drive systems, based on<br />

rare earth PM magnets, provide the highest<br />

level of dynamic performance and torque<br />

density available today. The trend to replace<br />

conventional hydraulic, DC, stepper or inverter<br />

driven AC drives with brushless drives yields to<br />

a new level of system performance, in terms of<br />

shorter cycle times, higher productivity,<br />

improved accuracy coupled with shorter<br />

settling times, increased reliability and longer<br />

life. In order to achieve the steep performance<br />

improvement which is feasible with the new<br />

motors, however, a good understanding of the<br />

characteristics of this technology is a<br />

prerequisite. In fact, just replacing a<br />

conventional motor with a new technology drive<br />

on a machine not designed for high speed<br />

control could result in unexpected problems<br />

and at times even in a deterioration of the<br />

machine operability.<br />

These application guidelines were designed<br />

to provide a basic tool for the optimization of<br />

new applications without prior knowledge of<br />

these new drives. For applications where the<br />

performance or the motor stress is perceived to<br />

be critical, or where a full optimization could be<br />

beneficial, contact the Factory.<br />

DRIVE AND MECHANICAL LINKAGE<br />

SELECTION<br />

The success of all drive applications dictate a<br />

careful selection of the complete system<br />

parameters. This in turn is based on a good<br />

understanding of the capabilities, which are<br />

very high but often not fully understood, of<br />

modern brushless drive systems. In fact,<br />

brushless drives are not motors, but complete,<br />

and complex, control systems; this results in<br />

more degrees of design freedom, and more<br />

parameters to select, than a conventional drive.<br />

From a conceptual viewpoint, a high<br />

performance brushless motor is more similar to<br />

the membrane of a loudspeaker than to a<br />

standard induction motor. Just as a<br />

loudspeaker, the motor has a very short<br />

response time, limited inertia, and therefore it<br />

faithfully copies the control signal, whatever it<br />

may be. Just like a loudspeaker, the quality of<br />

the result depends more on the system<br />

parameters and drive conditions than on the<br />

motor itself.<br />

The design choices facing the system<br />

designer are thus at the same time mechanical,<br />

electric and electronic, and such choices are<br />

interwoven, requiring an interdisciplinary<br />

approach.<br />

In particular, all systems require two<br />

fundamental selections:<br />

■ mechanical level: choice of the mechanical<br />

linkage, of the transmission ratio, of the motion<br />

type conversion, of the couplings and clutches;<br />

■ electronic level: Feedback strategy, sensor<br />

type and number selection, sensor placement,<br />

amplifier type, synchronization and control bus.<br />

The next chapters outline a few guidelines to<br />

help with the selection as a function of the<br />

application characteristics.<br />

THE BRUSHLESS DRIVE:<br />

OPERATIONAL PRINCIPLES,<br />

CHARACTERISTICS AND LIMITATIONS<br />

All brushless servo systems consist of an<br />

electronic drive, a servo motor, and at least one<br />

feedback sensor. All these component operate<br />

in a control loop: the drive accepts a reference<br />

from the outside world, and feeds current to the<br />

motor. The motor is a torque transducer and<br />

applies torque to the load. The load reacts, or<br />

accelerates, according to its own<br />

characteristics. The sensor measures the load<br />

position, enabling the drive to compare the<br />

motion with the reference and to change the<br />

motor current to force the motion to copy the<br />

reference.<br />

As an example, if constant speed is required,<br />

the drive would increase the current to the<br />

motor until the motor speed equals the<br />

reference. If the load is suddenly stepped up,<br />

the speed diminishes; the sensor detects the<br />

speed change and consequently the drive<br />

increases the motor torque to match the<br />

increased load and to return to the set speed.<br />

From this example, a few deductions are<br />

possible:<br />

■ the speed accuracy is virtually independent of<br />

load and motor, but depends on the quality of<br />

the sensor signal and the speed and control<br />

algorithm of the drive;<br />

■ the time lag between load perturbation and<br />

speed correction depends critically on the<br />

speed and resolution of the sensor and on the<br />

parameters of the electronic drive.<br />

Modern brushless servo drives react to<br />

sensor signals with time lags in the order of a<br />

millisecond or less, providing for very high loop<br />

performance.<br />

At this level, however, the propagation time<br />

through the mechanical linkages often becomes<br />

the prime limit to the system dynamics.<br />

As an example, consider a system in which a<br />

servo motor drives a constant speed, large<br />

inertia load through a timing belt. The timing<br />

belt has a finite, and significant, elasticity.<br />

Analyzing a speed correction at the millisecond<br />

timescale, the following sequence is obtained:<br />

1 the drive sets a current level through the<br />

motor which applies a torque almost instantly;<br />

2 initially, while the belt is being stretched, the<br />

load does not accelerate as fast as the motor;<br />

3 consequently, the motor reaches the set<br />

speed before the load; the sensor, on the motor,<br />

cuts the current and consequently the torque;<br />

4 the increased tension of the belt slows the<br />

motor down forcing the drive to increase the<br />

current again, and a new cycle is initiated.<br />

In this example, the system is oscillating; the<br />

motor torque pulsates and so does the load<br />

speed. The end result is noise, overheat and<br />

wear, none of which are clearly due to the<br />

motor. However, superficial users would claim<br />

that the motor is noisy; in practice, if this motor<br />

is replaced with an older generation, large and<br />

high inertia drive, the problem would likely<br />

disappear, increasing the feeling that the new<br />

drives are not adequate.<br />

This simplistic understanding is erroneous. In<br />

fact, analyzing the above example:<br />

1 the instability is due to the mismatch between<br />

the system reaction speed (high) and the<br />

mechanical propagation or reaction time (long);<br />

the motor reacts quicker than the time required<br />

by the system to settle through the new torque<br />

configuration;<br />

2 the possible solutions are:<br />

either to reduce the mechanical system reaction<br />

time, by stiffening the linkage and lowering the<br />

inertias, e.g. going direct drive or replacing the<br />

belt with a gearbox; or to lower the speed of the<br />

control system, giving up some control bandwidth<br />

which would have been achievable with<br />

the new technology.<br />

The second solution, of course, sells away<br />

some quality, as it impairs the capability to react<br />

quickly to sudden load variations. In fact, older<br />

drives, which were anyway slower,<br />

compensated the lack of speed with a large<br />

motor inertia; on the other side, brushless<br />

motors, where inertia is minimized, need a good<br />

bandwidth to guarantee good rotation<br />

accuracy.<br />

All this explains why brushless drives are relatively<br />

unforgiving of mechanical inaccuracies,<br />

backlash, keyways etc.; for this reason, the best<br />

motors are manufactured with round shaft<br />

without keyway, for interference coupling with<br />

conical fittings (e.g. Ring-feder) and their shafts<br />

and flanges are machined to a reduced tolerance<br />

to remove the need for flexible couplings. If a<br />

coupling is needed, it needs to be torsionally<br />

stiff, such as the metallic bellows type.<br />

In conclusion:<br />

LTRACT III<br />

while traditional drive systems (DC of PM DC,<br />

inverter driven AC) would limit themselves,<br />

with their own inertia and response time, the<br />

performance of the application, the high level<br />

of the new brushless drives move the performance<br />

threshold above the mechanical limits<br />

of most traditional applications. As a result,<br />

the design verification of the mechanical<br />

system, and its upgrade to the new requirements,<br />

is more important than it used to be up<br />

until now.<br />

The success of a new application hinges critically<br />

on a good dynamical design of the whole<br />

system.<br />

A few rules can also be derived from the simple<br />

examples above:<br />

■ the speed accuracy does not depend on the<br />

motor but on the sensor;<br />

■ the following speed, and therefore the ability<br />

to compensate for sudden load variations,<br />

depends critically on the stiffness and quality of<br />

the mechanical linkage.<br />

The motor noise, which is often observed in<br />

poor or retrofit applications, is not due either to<br />

the motor or the drive but often enough to a<br />

“primeval” mechanical linkage. In fact, noise in<br />

due to the motor “hunting” for the correct torque;<br />

in this situation, the motor is likely to overheat<br />

irrespectively of loading.<br />

The same system might have worked well with<br />

an older drive, where the large motor inertia<br />

“rolls over” all imperfections.<br />

The dynamic study of the application is fundamental<br />

to the motor selection.<br />

To this aim, this broad concept can be divided<br />

in two elements:<br />

■ large signal bandwidth: this is the raw ability<br />

to deliver enough torque and speed, in sufficiently<br />

short time, to force the load on the desired<br />

trajectory. This depends exclusively on motor<br />

and load torque and inertia, and can be studied<br />

considering all components as infinitely stiff;<br />

■ small signal bandwidth or control bandwidth,<br />

which relates to the inverse of the settling time.<br />

This is necessarily lower than any mechanical<br />

resonance frequency in the system; its inverse<br />

expresses the settling time of the control loop,<br />

i.e. the time required at the end of a motion<br />

command to settle in the target position within a<br />

required accuracy. Typically, it will be impossible<br />

to achieve a settling time better than 2-3 times<br />

the damping time of all the oscillations or resonances<br />

in the load and linkage.<br />

As an example, consider the indexing axis of a<br />

high speed notching machine. The rate target is<br />

set at 10 strokes per second, i.e. the drive starts<br />

and stops the workpiece in a new position ten<br />

times per second. If the whole linkage (shaft,<br />

reducer, belts, ball screw etc) has a first resonance<br />

frequency of 50 Hz, the system will settle<br />

in about 50-60 msec, leaving only 40 msec for<br />

the move and the punch! This application is near<br />

impossible, as very high torque and accelerations<br />

would be needed. However, if the linkage<br />

is stiffened, by removing the belt, adopting a larger<br />

screw, etc. so that the resonance frequency<br />

of the linkage is increased to 100 Hz, the settling<br />

time is reduced to 25-30 msec, the time available<br />

for the move is doubled, the required torque<br />

is halved, and the application is feasible.<br />

OPTIMAL DRIVE DESIGN:<br />

THE TRANSMISSION RATIO, THE T PE<br />

OF CONVERSION, THE COUPLINGS.<br />

Brushless motors, like all other motors, are<br />

sized on supplied torque and not on output<br />

power. In all applications, therefore, low motor<br />

speed yields to a low specific power and<br />

relatively low efficiency. On the other hand,<br />

brushless motors have no minimum speed (the<br />

speed depends only on the sensor used; there<br />

are applications whose axis speed is 1<br />

revolution/year); as a consequence, a high<br />

gearing is advisable only to minimize the motor<br />

mass (e.g. with electric traction) or to maximize<br />

the efficiency; it is often not advisable from the<br />

viewpoint of cost or dynamic performance.<br />

Wherever the motor is applied directly on the<br />

37


a portare la frequenza di risonanza della meccanica<br />

a 100 Hz, è possibile attendersi un tempo<br />

di stabilizzazione dell’azionamento in 30 msec,<br />

lasciandone 70 per battuta e movimento.<br />

L’appli-cazione comincia ad essere realizzabile.<br />

SCELTA DEL METODO DI TRASMISSIONE,<br />

DEL RAPPORTO DI TRASMISSIONE,<br />

DEL TIPO DI CONVERSIONE DEL MOTO,<br />

DEI CALETTAMENTI E DEGLI ACCOPPIA-<br />

MENTI<br />

U<br />

T<br />

L<br />

H A<br />

, -<br />

I<br />

, ,<br />

,<br />

T , ,<br />

I ,<br />

,<br />

, -<br />

S<br />

-<br />

, -<br />

D ,<br />

:<br />

I , -<br />

,<br />

I , -<br />

, -<br />

P ,<br />

4 ,<br />

P -<br />

■ -<br />

■ -<br />

,<br />

V<br />

,<br />

1 -<br />

,<br />

M -<br />

,<br />

H I -<br />

■<br />

-<br />

A ,<br />

,<br />

,<br />

-<br />

-<br />

,<br />

,<br />

M<br />

,<br />

-<br />

, -<br />

-<br />

P -<br />

-<br />

, ,<br />

D , ,<br />

, ,<br />

-<br />

-<br />

-<br />

P<br />

38<br />

:<br />

L<br />

, -<br />

CONVERSIONE ROTAZIONE-ROTAZIONE<br />

■ C<br />

■ R<br />

■ R<br />

■ H D<br />

■ R<br />

G<br />

CONVERSIONE ROTAZIONE-MOTO RETTILINEO<br />

■ C<br />

■ V<br />

■ P -<br />

■ N<br />

P , -<br />

P<br />

,<br />

, :<br />

■ C C -<br />

■ V<br />

■ I<br />

V<br />

D , ,<br />

,<br />

I<br />

- 10 H ,<br />

2<br />

, -<br />

-<br />

L -<br />

-<br />

-<br />

,<br />

13 -<br />

T -<br />

10 H I<br />

-<br />

,<br />

II H D -<br />

-<br />

H , ,<br />

P -<br />

1 Applicazioni di potenza, -<br />

, -<br />

, , -<br />

,<br />

,<br />

2 Applicazioni di posizionamento<br />

,<br />

T ,<br />

:<br />

, -<br />

mandrini assi<br />

N ,<br />

, -<br />

,<br />

,<br />

-<br />

P<br />

,<br />

,<br />

4000 RPM, -<br />

A<br />

, -<br />

-<br />

,<br />

,<br />

:<br />

■<br />

■<br />

■<br />

,<br />

L , ,<br />

P -<br />

, ,<br />

S<br />

-<br />

, , -<br />

, -<br />

P ,<br />

S ,<br />

,<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

■<br />

S ,<br />

-<br />

I -<br />

, -<br />

L -<br />

, -<br />

, :<br />

■ -<br />

■<br />

■<br />

■<br />

A ,<br />

S<br />

,<br />

D L, :<br />

SCELTA DEL METODO DI RETROAZIONE<br />

I -<br />

:<br />

I<br />

-<br />

, ,<br />

G<br />

D 4<br />

S m 78,5 10 9<br />

32 L<br />

F 1<br />

:<br />

1<br />

2 <br />

S<br />

S m<br />

Jl<br />

300 H ,<br />

10 N -<br />

CN ,<br />

, -<br />

N<br />

2<br />

-<br />

-<br />

-


load, the control bandwidth is maximized<br />

because maximum transmission stiffness is<br />

achieved; consequently, these applications<br />

provide the best position or following accuracy<br />

with the shortest settling time.<br />

Before starting with the selection of the right<br />

drive for a specific system, it is necessary to<br />

know the type of mechanical transmission<br />

which can be used. The most common<br />

transmissions are the following:<br />

ROTATION-ROTATION CONVERSION<br />

■ timing belt;<br />

■ reducer with helical wheels and parallel axes;<br />

■ cycloid and epicyclic reducer;<br />

■ Harmonic Drive;<br />

■ tangent screw reducer or Gleason gears.<br />

ROTATIONAL-LINEAR MOTION CONVER-<br />

SION:<br />

■ timing belts;<br />

■ pinion-rack;<br />

■ metallic band;<br />

■ ball screw.<br />

For any transmission system, the load<br />

parameters can be transferred to the motor axis<br />

as follows.<br />

If n = transmission ratio (ratio between the<br />

motor and the load speed, rad/m in the case of<br />

a conversion from linear motion):<br />

■ Motor torque = Torque (thrust) to the load/n<br />

■ Motor speed = Load speed x n<br />

■ Load inertia reduced to the motor axis = inertia<br />

(or mass) of load/n 2<br />

Among all the listed transmissions, the first<br />

ones, which are the least expensive, are also<br />

the slowest; they result in low control<br />

bandwidth (lower than 10 Hz, using a high<br />

stiffness belt); for the same reason, it is<br />

important to avoid the ratios which make the<br />

load inertia transferred to the motor axis too<br />

much higher than the motor one. The belt<br />

transmission should not be applied for<br />

positioning applications with cycle times a lot<br />

shorter than one second.<br />

Gear reducers are a good solution, provided<br />

that their angular backlash is considerably lower<br />

than the accuracy required by the system; the<br />

best type of reducer (the most expensive too) is<br />

the epicyclic; there are special series of cycloid<br />

and epicycloid reducers purpose designed for<br />

servo controls, where the angular backlash at<br />

the output shaft is limited to 1-3 arc minutes.<br />

Such reducers are the only ones that can be<br />

specified for applications with control<br />

bandwidth higher than 10 Hz. The “servo<br />

series” reducers are designed to be coupled<br />

directly to the motor with a stiff coupling<br />

device, without keyway.<br />

The Harmonic Drive gearbox was specifically<br />

designed for positioning. It has limited size,<br />

high ratio and low backlash. The angular<br />

stiffness is not very good and the achievable<br />

control bandwidth is in the 10-30 Hz range.<br />

Because of its limited efficiency, it should be<br />

used for positioning only.<br />

Tangent screw reducers fit in a class apart.<br />

These gears, although common and<br />

inexpensive, are not suitable for position<br />

control. The tangent screw, whose efficiency is<br />

based on an effective lubrication, display a low<br />

efficiency which drops dramatically at low<br />

speed, because below a critical speed the oil<br />

film collapses, efficiency drops and a quick<br />

wear ensues.<br />

Wherever a rotary to linear conversion is<br />

required, ball screws provide a quality solution<br />

up to about 4 m/s, especially if they are driven<br />

directly by the motor. Direct drive with a low<br />

inertia motor generally avoids the need of a<br />

torque limiting clutch. For very long movements<br />

it is necessary to check the flexure and torsional<br />

stiffness of the screw, which may limit the<br />

system bandwidth. Longer movements are<br />

carried out with rack and pinion, which have<br />

always a significant backlash which generally<br />

results in limit cycling and motor noise. The<br />

traditional backlash elimination methods add<br />

stick-slip non linearity instead, and so do<br />

friction wheels, typically with similar limit<br />

cycling results.<br />

Fast and accurate movements can be<br />

obtained with metallic tapes replacing the<br />

timing belts with superior stiffness. This<br />

technique, while not well known and therefore<br />

not standardized, is able to reach excellent<br />

performances in the control of small loads (a<br />

few kilos).<br />

In general, however, linear motors rest as the<br />

best solution for high accuracy control of a<br />

linear motion.<br />

In order to select the most suitable reduction<br />

method and transmission ratio for a specific<br />

application, it is useful to classify first the<br />

applications into two broad families:<br />

1 Power services: the motor supplies power to<br />

a process (spindles, traction, winding, conveying<br />

etc.), where the dynamic performance is of<br />

marginal importance, the power controlled is<br />

significant, the motor cost is an important fraction<br />

of the system cost;<br />

2 Position control or high rate cycling (electronic<br />

camshaft), in which most of the energy is<br />

used to accelerate, to brake and to position<br />

objects in a short time and with a more or less<br />

high accuracy.<br />

Traditionally, the two above mentioned<br />

categories are referred to respectively as<br />

spindle drives and axis drive.<br />

In the first case, the dynamic properties are<br />

often not important, therefore simple speed<br />

reducers are acceptable and, as the power is<br />

often relevant, a mechanical transmission with a<br />

reduction stage is normally useful. In order to<br />

choose the best transmission ratio, consider<br />

that up to ~ 4000 RPM, the cost and size of the<br />

motor decrease in a quasi linear way with the<br />

increase of the transmission ratio. On the<br />

contrary, the cost of the transmission increases<br />

step by step according to the number of gear<br />

stages or pulleys; from an application cost<br />

viewpoint, the minimum overall cost can only<br />

be found in a few points, precisely:<br />

■ either with a direct drive;<br />

■ or at the speed corresponding to the maximum<br />

ratio which is possible with just one reduction<br />

stage;<br />

■ or at the speed corresponding to the maximum<br />

ratio which is possible with two reduction<br />

stages and so on.<br />

The economic optimization, in this case, is<br />

carried out checking these points and adding<br />

the costs of the motor to that of the reducer.<br />

For all dynamic applications (axes) the situation<br />

is completely different. If the torque required in<br />

the drive cycle is dominated by the inertial<br />

torques both of the motor and of the load, for<br />

an increase in the reduction ratio there is a<br />

decrease in the impact of the load inertia and<br />

an increase of the impact of the motor inertia.<br />

Consequently, for an application where the<br />

required torque is exclusively inertial, the<br />

reduction ratio at which the load inertia,<br />

translated to the motor axis, equals the motor<br />

inertia (inertial match) is characterized by the<br />

minimum motor torque and therefore by the<br />

smallest motor.<br />

For this reason, inertial matching was long<br />

considered the best gear ratio selection tool.<br />

Such rule, on the contrary, is just a useful<br />

indication. In fact, the minimum size motor,<br />

considering that the cost of a quality reducer<br />

can double the cost of the motor, does not<br />

correspond to the lowest cost application<br />

sizing. Furthermore, the level of quality and<br />

performance is determined a lot more by gear<br />

backlash and shaft elasticity than by the motor<br />

itself. Consequently, a ratio selection which<br />

accounts for the motor only is clearly flawed. A<br />

better set of rules is the following;<br />

■ any transmission ratio higher than the inertial<br />

ratio is wrong;<br />

■ the best ratio is always lower or equal to the<br />

inertial one, and it is obtained considering the<br />

motor and reducer costs;<br />

■ high ratios always yield a narrower control<br />

bandwidth and a lower degree of accuracy (with<br />

a higher energetic consumption) than what can<br />

be obtained with lower ratios.<br />

These considerations explain the current<br />

attempt to replace step down gears with direct<br />

LTRACT III<br />

drives.<br />

Wherever the load inertia transferred to the<br />

motor shaft is more than a few times the motor<br />

inertia, however, care must be taken, because<br />

the motor inertia is not there to carry out a<br />

stabilizing action on the possible mechanical<br />

resonances or load disturbance on the system.<br />

As a consequence, a high control bandwidth<br />

needs to be achieved, to compensate<br />

electronically what is not obtained by inertia<br />

alone; to do this, the mechanical linkage in<br />

these applications needs to be of high quality,<br />

stiff and without backlash (no keyways!).<br />

From an analytical viewpoint, extreme direct<br />

drives mandate a check on the torsional<br />

stiffness of the system. The torsional stiffness of<br />

the motor shaft needs to be considered as well;<br />

this, although minimized in the ULTRACT II<br />

design by means of large shafts, is significant<br />

for the long and thin motors. In fact, the<br />

ULTRACT II range was purposefully overlapped,<br />

so that the same torque can be obtained either<br />

with a long and narrow motor or with a short<br />

and stocky one. For this reason:<br />

■ long motors have a minimum moment of inertia;<br />

they are intended for high acceleration with<br />

low inertia loads;<br />

■ stocky motors have a maximum torsional<br />

stiffness; they are intended for high inertia loads,<br />

where the motor inertia is small compared to the<br />

load.<br />

As a reference, the torsional stiffness of a<br />

shaft whose diameter is D and whose length is<br />

L, made of steel, is:<br />

D 4<br />

N<br />

S m = · · 78,5 · 10 9 ·<br />

32 L<br />

while the frequency of torsional resonance of a<br />

load with inertia JI connected to an axis with<br />

torsional stiffness Sm is:<br />

1<br />

F 1 = ·<br />

(2 · )<br />

In all applications with large inertia and short<br />

settling time, a check on the first torsional<br />

resonance frequency is highly advisable.<br />

CONTROL STRATEG<br />

S m<br />

Jl<br />

m 2<br />

SELECTION<br />

All drive system can be configured according<br />

to three main control strategies:<br />

■ torque control (the speed depends on the<br />

load);<br />

■ speed control (the torque depends on the<br />

load);<br />

■ position control (the torque depends on the<br />

load)<br />

The first strategy is the easiest to implement<br />

and can be used when it is necessary to control<br />

a force or a pull (winders/unwinders, textile,<br />

tape/paper processing, etc.). Torque control is<br />

native, or intrinsic to the brushless motors,<br />

which are always current controlled. For this<br />

reason, torque control has minimum sensor<br />

requirement (just commutation or Hall sensor),<br />

is very fast (control bandwidth >300 Hz) and<br />

intrinsically stable and robust irrespective of<br />

load. Torque controlled drives are simple<br />

amplifiers which require no calibration or<br />

adjustment whatsoever and are therefore the<br />

simplest controllers. Accuracy is not too high<br />

due to motor friction, cogging, ripple, sensor<br />

drift; typically it can range in the 5-10% area.<br />

In the multi-axes applications with very fast<br />

and modern NCs or controller boards, where<br />

multiple axes must be linked (multiple electric<br />

gears and cams), or with adaptive control or<br />

with variable parameters, a simple and effective<br />

strategy is to set the drives in torque control<br />

mode and to assign the other loops to the NC.<br />

In this way the encoders are fed to the NC, all<br />

drives are equal, intrinsically stable and need no<br />

programming; all the system and control<br />

parameters (offsets, PID values, etc) are lumped<br />

in the NC or control PC. The drives can be<br />

replaced without programming and no<br />

39


download of parameters is necessary. The<br />

control signal to the drives is a simple<br />

differential torque reference, offset insensitive.<br />

The encoders are fed directly to the NC; the<br />

drive only reads the commutation system. This<br />

simple and elegant approach provides very<br />

good performance in multiple systems without<br />

incurring the cost and complexity of high speed<br />

field buses, which are anyway rather limited in<br />

the number of axes and in the achievable<br />

speed. On the down side, it downloads on the<br />

NC or PC the processing of the encoders,<br />

which could be cumbersome where very high<br />

resolution is needed.<br />

Speed control is the most traditional strategy.<br />

It usually embodies an integration term so that<br />

the speed error is limited to the system offsets.<br />

In the digital drives, the speed loop is derived<br />

from the space loop (see next).<br />

Position or space control in servo amplifiers is<br />

carried out only by digital drives (AX-V). In this<br />

way, the steady state position and speed<br />

following error is limited to a few points of the<br />

sensor, that is in the case of an encoder with<br />

4096 pulse/revolutions, 1/16,000 of a<br />

revolution. Position loop capability, inside or<br />

outside the drive, is necessary to synchronize<br />

several axes (electrical axis or electronic cam).<br />

CHECK OF THE DRIVE AND MOTOR<br />

SI ING<br />

After selecting the motor and the<br />

transmission, a check of the correct sizing of<br />

motor and drive is required. Such check is easy<br />

for applications where speed and load are quite<br />

steady or which vary on a timescale which is<br />

long with respect to the time constant of the<br />

motor (or of the electronics). In this case, it is<br />

only necessary to check for the maximum load<br />

to be within the specified limits of the motor<br />

and the electronics.<br />

For the applications where the load varies on<br />

a fast cycle, verification should proceed as<br />

follows:<br />

1 Trace the speed/time diagram of the cycle,<br />

considering that the acquisition of a precise<br />

position or speed requires, apart from the time<br />

determined by the limits on the speed and<br />

acceleration of the system, also a settling time<br />

equal to 2-3 times the inverse of the system<br />

control bandwidth;<br />

2 Transfer the inertia and the loads of the<br />

system to the motor shaft;<br />

3 Calculate the cycle of the accelerations and<br />

the inertial torques [acceleration x (motor inertia<br />

+ load inertia transferred to the motor shaft)],<br />

checking also the inertia of couplings, clutches,<br />

transmission devices;<br />

4 Add the load on the motor axis to the inertial<br />

torque and derive a torque/time diagram in the<br />

cycle;<br />

5 By inspection of the torque vs. time diagram<br />

obtain the root mean square value of the torque:<br />

e.g. divide the cycle into time segments<br />

t1,t2....tn inside of which the torque is constant;<br />

if the torque values in each segment of the cycle<br />

are respectively C1,C2...Cn, the root mean<br />

square torque in the cycle is:<br />

6<br />

Ceff =<br />

C 12<br />

·t 1 ·C 22<br />

·t 2 + ....... · C n2<br />

·t n<br />

(t 1 ·t 2 + ....... t n )<br />

7 Calculate the root mean square or effective<br />

speed in the cycle eff with the same formula;<br />

MOTOR SI E VERIFICATION<br />

Brushless motors are excellent torque<br />

transducers, linear to a peak torque several<br />

times the nominal. As a consequence, the<br />

obtainable peak torque is usually determined<br />

only by the choice of the electronic drive. The<br />

correct sizing of the motor is thermal and<br />

electric; the optimally sized motor is the one<br />

which, on the worst load, settles at the correct<br />

temperature rise, usually 40-50°C above the<br />

room temperature.<br />

The complete check of the selection of the<br />

proper motor is carried out in three steps:<br />

■ Control of the peak or demagnetizing torque;<br />

■ Thermal dimensioning;<br />

■ Electric, or winding, dimensioning.<br />

1 Demagnetization current check<br />

Compare the peak current , expressed by:<br />

with the motor demagnetization current,<br />

considering that the motor demagnetization<br />

current increases as the temperature<br />

decreases. This check is usually meaningful for<br />

small motors only.<br />

2 Temperature rise check<br />

Preliminarily, check that the point C eff , eff is<br />

within in the continuous operation area (S1) of<br />

the chosen motor. More accurately, the<br />

temperature rise of the motor can be predicted<br />

by:<br />

∇<br />

I pk =<br />

C pk<br />

Kt<br />

•√2<br />

2 2<br />

mot = 65<br />

· C eff · L n + ω eff · L 0<br />

L n T n ω n<br />

where Ln represents the nominal losses of the<br />

motor with temperature rise of 65°C.<br />

If the predicted temperature rise is higher<br />

than the motor maximum or acceptable<br />

temperature rise, it is necessary to select a<br />

larger motor.<br />

NOTE: the excessive temperature rise is<br />

generally the only good reason for the use<br />

of a larger motor.<br />

3 Electric sizing check<br />

At the maximum speed, the voltage required by<br />

the motor to supply the required torque must be<br />

lower or equal to what is available from the<br />

drive, for the minimum mains supply voltage<br />

which is specified for full specification operation<br />

(usually 90% of the nominal voltage).<br />

If Emin is the voltage value which can be<br />

supplied by the electronic power supply at the<br />

minimum supply voltage, it is necessary to<br />

check that:<br />

If this condition is not verified, it is necessary to<br />

choose a motor with a higher speed winding;<br />

this will of course also require a higher drive<br />

current.<br />

8 Calculate the mean torque in the cycle Cave;<br />

9 Calculate the maximum duration time of the<br />

maximum torque in the cycle tcmax;<br />

10 Calculate the required torque at the maximum<br />

speed Cwmax;<br />

11 Calculate the maximum torque Cpk.<br />

The data thus obtained needs to be compared<br />

with the motor and electronic limits to validate<br />

the application.<br />

40


viene impostare l’azionamento in controllo di<br />

coppia ed assegnare la chiusura degli altri anelli<br />

al CN. Per il controllo di coppia l’azionamento<br />

regola la corrente del motore; il motore è quindi<br />

anche il trasduttore. Non sono necessari sensori<br />

esterni. Il sensore sul motore può essere semplificato<br />

al solo sistema Hall per la commutazione<br />

del motore.<br />

Nelle applicazioni multi asse (camma elettronica,<br />

macchine automatiche in linea) in cui si elimina<br />

un asse o catena di trasmissione rimpiazzandolo<br />

con molti servomotori sincronizzati, un<br />

approccio sistemistico semplice ed elegante è<br />

di assegnare al CN, al PLC o al PC industriale<br />

dotato di schede multiassi, la gestione degli<br />

anelli di posizione e velocità, programmando gli<br />

azionamenti come semplici controlli di coppia.<br />

Poiché il controllo di coppia non dipende dal<br />

carico, in questa soluzione gli azionamenti non<br />

necessitano di alcuna personalizzazione o regolazione<br />

e sono quindi intrinsecamente intercambiabili;<br />

gli encoder vengono gestiti direttamente<br />

dal PC che consolida al suo interno tutti i parametri<br />

di programmazione del sistema per tutti gli<br />

assi; l’unico segnale di controllo è il riferimento<br />

di corrente, che ha una dinamica più limitata ed<br />

è più insensibile al disturbo del tradizionale riferimento<br />

di tensione.<br />

Questo approccio semplice ed elegante evita<br />

la necessità di bus di campo complessi e costosi,<br />

che sono comunque limitati in velocità ed a<br />

pochi assi; lo svantaggio è costituito dalla elevata<br />

velocità che si richiede alla scheda assi, ed<br />

alla gestione degli encoder che può rivelarsi difficile<br />

in un PC industriale con risoluzioni elevate.<br />

Il controllo di velocità è quello più tradizionale.<br />

Generalmente impiega un termine integrativo<br />

cosi che l’errore di velocità a regime è limitato<br />

agli offset del sistema. Negli azionamenti digitali,<br />

l’anello di velocità è derivato dall’anello di<br />

spazio.<br />

II controllo di posizione o di spazio è effettuato<br />

solo dagli azionamenti digitali (AX-V). In questo<br />

modo operativo, l’errore a regime è limitato<br />

a pochi conteggi del sensore e cioè, nel caso di<br />

encoder a 4096 impulsi/giro, 1/16,000 di giro. In<br />

questo modo operativo è anche possibile sincronizzare<br />

più assi (asse elettrico, camma elettrica).<br />

VERIFICA DEL DIMENSIONAMENTO DI<br />

MOTORE ED ELETTRONICA<br />

D<br />

,<br />

I ,<br />

P -<br />

,<br />

:<br />

1 T<br />

,<br />

2-3<br />

,<br />

1 2<br />

2 R -<br />

3 C<br />

4 S<br />

5 C<br />

-<br />

, , -<br />

-<br />

, -<br />

: -<br />

1, 2 ,<br />

C1,C2 C<br />

, ,<br />

, :<br />

,<br />

T<br />

-<br />

-<br />

6<br />

C<br />

7 C , -<br />

, , <br />

8 C C<br />

9 C<br />

10 C<br />

C<br />

11 C C<br />

I -<br />

-<br />

LIMITI PROPRI DEL MOTORE<br />

I<br />

,<br />

,<br />

I<br />

D -<br />

-<br />

,<br />

40-50 C -<br />

L<br />

■ V -<br />

■ D<br />

■ D<br />

1 Verifica della corrente di smagnetizzazione<br />

S<br />

,<br />

:<br />

C<br />

I √2<br />

2 Verifica del dimensionamento termico<br />

I ,<br />

C , <br />

P ,<br />

S<br />

L<br />

C 1<br />

2<br />

1 C 2 2 2 C 2<br />

1 2<br />

:<br />

mot<br />

2<br />

65 C eff ω<br />

L eff<br />

L T<br />

ω<br />

L 0<br />

2<br />

∇<br />

:<br />

65 C<br />

,<br />

Attenzione: la temperatura eccessiva<br />

è l’unica valida motivazione per la scelta<br />

di un motore di taglia superiore<br />

3 Verifica del dimensionamento elettrico<br />

O<br />

-<br />

-<br />

, -<br />

90<br />

P E -<br />

, :<br />

,<br />

-<br />

-<br />

-<br />

LTRACT III<br />

O , -<br />

, -<br />

41


Conformita’<br />

Motori<br />

Declaration of Conformity<br />

CONFORMITA’ MOTORI - DICHIARAZIONE DEL FABBRICANTE<br />

RACCOMANDAZIONI DI INSTALLAZIONE<br />

DECLARATION OF CONFORMITY TO THE<br />

LOW VOLTAGE DIRECTIVE<br />

40 42<br />

Prescrizioni, raccomandazioni e dichiarazioni del fabbricante per la<br />

conformità alle Direttive CE riguardanti i servomotori a velocità variabile.<br />

Dichiarazione di conformità per la direttiva LVD<br />

Riciclaggio: tutti gli imballi dei motori ed il nastro di imballaggio sono<br />

biodegradabili<br />

NOTE GENERALI: LE DIRETTIVE CE<br />

Le direttive CE sono raccomandazioni di costruzione che hanno lo scopo di<br />

garantire una comune qualità, utilizzabilità e sicurezza ai beni prodotti e<br />

commercializzati nella Comunità Europea. Le Direttive esprimono degli<br />

indirizzi di massima per le caratteristiche tecniche, e per le relative<br />

certificazioni, dei prodotti industriali, e saranno progressivamente tradotte in<br />

leggi in tutti gli stati della Comunità Europea. La certificazione prodotta in<br />

qualunque stato della Comunità Europea ha quindi valore in ogni altro stato.<br />

Dato il carattere generale delle Direttive, la loro applicazione tecnica e<br />

dettagliata da appropriate normative armonizzate (EN) in corso di<br />

preparazione.<br />

La conformità di un prodotto o componente alle direttive CE è certificata<br />

dall’apposizione del marchio CE sul prodotto. Il prodotto marchiato CE ha<br />

quindi libero accesso in tutti gli stati della Comunità. Poiché la maggioranza<br />

delle Direttive non richiede l’emissione di un certificato di conformità, non è<br />

necessariamente evidente all’utente quale direttiva sia applicata ad ogni<br />

prodotto che porta il marchio CE.<br />

Per quanto riguarda gli azionamenti brushless, od i motori brushless, che<br />

sono componenti di sistemi di azionamento la sola direttiva che considera<br />

tali prodotti come componenti e la LVD (Low Voltage Directive). Per questo<br />

motivo, il marchio CE EX “marchio CE” riportato sui motori ULTRACT fa<br />

riferimento alla LVD.<br />

Per quanto riguarda la direttiva EMCD, non esistono normative specifiche<br />

riguardanti i componenti dei sistemi di azionamento, in quanto l’emissione<br />

complessiva generata da una macchina non è direttamente correlabile a<br />

quanto originato in ogni singolo componente. Al fine di assistere gli<br />

integratori di sistemi, i motori ULTRACT, accoppiati con gli azionamenti AX4,<br />

sono stati messi a punto e verificati su di un sistema di riferimento, descritto<br />

nella documentazione degli azionamenti (vedi), la cui conformità alle rilevanti<br />

normative a livello sistema è stato verificato ed è garantito.<br />

DIRETTIVA LVD<br />

La direttiva LVD si applica a tutte le apparecchiature elettriche operanti tra i<br />

50 ed i 1000 V AC ed i 75 e 1500 V DC in ambienti non soggetti a particolari<br />

condizioni. La direttiva non si riferisce ad applicazioni in atmosfere<br />

particolari e/o apparecchiature antideflagranti; la direttiva inoltre non si<br />

applica ad attrezzature di sollevamento.<br />

Lo scopo generale della direttiva è di garantire un livello uniforme di<br />

sicurezza elettrica dal punto di vista del rischio utente e del possibile danno<br />

alle cose; la direttiva richiede che il prodotto venga documentato dal punto<br />

di vista della sicurezza e delle prescrizioni applicative.<br />

SICUREZZA DEL PRODOTTO<br />

Il trasporto, l’installazione e l’uso degli azionamenti è riservato a personale<br />

appositamente qualificato (IEC 60364).<br />

L’apertura delle protezioni dei motori, ovvero una installazione difettosa,<br />

possono causare danni alle persone od agli impianti.<br />

I motori possono avere parti interne rotanti, calde e sotto tensione; questo<br />

può avvenire anche a rete di alimentazione staccata.<br />

I motori impiegano magneti permanenti ad alto prodotto di energia. Non<br />

smontare il rotore senza aver preso le opportune precauzioni.<br />

PRESCRIZIONI APPLICATIVE<br />

I motori Ultract II sono destinati all’impiego in quadri elettrici di controllo ed<br />

al pilotaggio di motori a velocità variabile.<br />

L’integratore di sistema potrà mettere in servizio gli azionamenti solo dopo<br />

aver verificato che l’intero sistema sia conforme alla direttiva EMCD<br />

89/336/CEE - direttiva macchine 98/37/CEE<br />

I motori sono conformi alla LVD 73/23/CEE.<br />

Nell’installazione, rispettare i dati riportati nella documentazione di prodotto.<br />

INSTALLAZIONE<br />

Verificare la conformità alle prescrizioni di montaggio e raffreddamento.<br />

Verificare che i motori non presentino danni causati dal trasporto che<br />

possano ridurre la sicurezza elettrica.<br />

Durante il funzionamento sotto tensione, rispettare le prescrizioni nazionali<br />

di prevenzione infortuni.<br />

Verificare la corretta scelta di sezioni ed isolamenti dei cablaggi in funzione<br />

della vigente normativa.<br />

Se si utilizzano interruttori di protezione differenziali, tenere presente che,<br />

poiché generalmente l’azionamento utilizza un ponte di ingresso in corrente<br />

continua, è possibile un guasto con assorbimento in CC che può paralizzare<br />

un differenziale elettromeccanico convenzionale. E’ quindi più sicuro<br />

utilizzare differenziali sensibili anche a dispersioni in CC o universali. Poiché<br />

inoltre i condensatori utilizzati all’interno dei filtri RFI degli azionamenti<br />

causano correnti di dispersione verso massa, tali correnti devono essere<br />

valutate nel dimensionamento degli interruttori.<br />

N.B. - Quando i cavi di potenza fra azionamento e motore sono di<br />

lunghezza superiore ai 20 metri, devono essere applicate le opportune<br />

induttanze di valore 1 mH.<br />

Indipendentemente dall’apposizione del marchio CE sui motori, la<br />

conformità del sistema azionato alla normativa EMC è responsabilità<br />

dell’integratore di sistema. Informazioni e raccomandazioni di filtraggio e di<br />

cablaggio, utili ad ottenere tale conformità, sono contenute nella<br />

documentazione degli azionamenti.<br />

Dichiarazione di conformità CE<br />

riferita a EC Low Voltage Directive 73/23/CEE<br />

Si certifica che i motori della serie ULTRACT e MINACT sono progettati,<br />

costruiti e testati in conformità alla EC Low Voltage Directive 73/23/CEE<br />

sotto la responsabilità di:<br />

Phase Motion Control s.r.l., Via Adamoli 461, 16141 Genova<br />

Gli standard applicati sono i seguenti:<br />

IEC 72/1, 34/1, 34/5, 34/11<br />

EN 60034-1 + VAR A1 + VAR A2<br />

EN 60529<br />

EN 50262<br />

CEE 73/23<br />

Operating instructions in compliance with EC directives<br />

Declaration of conformity to the Low Voltage Directive<br />

Recycling: all packages and packing tapes used in the ULTRACT II<br />

packing are recyclable<br />

GENERAL: THE EC DIRECTIVES<br />

The EC Directives are issued by the European Council and are intended for<br />

the determination of common technical requirements and certification procedures<br />

within the European Community. The Directives establish guidelines<br />

that are or will be converted in national laws in the member states. The certification<br />

issued in any state member guarantees free access in all the<br />

European Community without further testing.<br />

The conformity of a product or component is certified by the CE marking on<br />

the product. In the case of variable speed drives, or PDS, motors are considered<br />

components; the only directive which applies to components is the<br />

Low Voltage Directive 73/23/CEE amended by 93/68/CEE. The CE mark on<br />

the Ultract motors is referred to compliance to the LVD.<br />

As for the EMCD, compliance is required at system level and not at component<br />

level, as EMI emission depends critically on system composition and<br />

wiring. In order to help the user to comply with the EMD directive, the Ultract<br />

motors have been tested and compliance was verified in a ìCE verified typical<br />

system, driven by a AX4 series drive. The system is described in the AX4<br />

product documentation<br />

THE LOW VOLTAGE DIRECTIVE<br />

The LVD applies to all electrical components operating between 50 and 1000<br />

Vac or 75 to 1500 V DC in under normal ambient conditions. Explosive<br />

atmospheres or passenger lifts are excepted.<br />

The objective of the low voltage directive is to ensure that only that electrical<br />

equipment that does not endanger the safety of humans or the preservation<br />

of material assets is marketed.<br />

SAFETY INFORMATION<br />

Only qualified personnel are permitted to transport, install or operate the<br />

units (IEC 60364).<br />

A defective installation or operation of the units with safety covers open may<br />

lead to personal or material danger;<br />

The motors may have live, hot and rotating parts inside during operation,<br />

even after the mains voltage has been disconnected<br />

The motors use strong permanent magnets; the rotor should never be removed<br />

without proper safety precautions<br />

APPLICATION AS DIRECTED<br />

The Ultract II servomotors are intended for the powering of industrial equipment.<br />

The entire drive systems may only be commissioned after compliance with<br />

the EMC directive 89/336/CEE and the machinery directive 98/37/CEE has<br />

been verified.<br />

The motors are conformal to LVD 73/23/CEE<br />

The technical data stated in the nameplate and in the product documentation<br />

must be observed.<br />

INSTALLATION<br />

The units must be installed and cooled according to the product documentation.<br />

Ensure that the motors were not damaged during transport so as to impair<br />

user safety.<br />

When the unit is operated, the valid national regulations for the prevention of<br />

accidents must be observed.<br />

The electrical installation must comply with the applicable regulations (cable<br />

sections, fuses, protections).<br />

When using current operated protective devices, please note that most drive<br />

are equipped with an internal mains rectifier, which can lead to a potential DC<br />

leakage current, which may impair the correct operation of some current<br />

operated protective device. Protective devices which are insensitive to DC<br />

fault currents must be specified. Additionally, EMC filters inside most drive<br />

create a leakage current to ground which must be considered while selecting<br />

the protective devices.<br />

The opportune value inductances 1 mH have to be applied when welding<br />

cables between driving and motor have length superior than 20 meters.<br />

Please note that, irrespective of the CE marking on the motors, the conformity<br />

of the drive system to the EMC directive is the responsibility of the<br />

manufacturer of the system or machine. Useful recommendations on wiring<br />

and filtering, along with a CE compliance typical system, are described in the<br />

product documentation or can be obtained by the manufacturer.<br />

EC EX “conformità EC” Declaration of Conformity<br />

for the purpose of the EC Low Voltage Directive 73/23/CEE<br />

The ULTRACT e MINACT brushless servo motor series were designed,<br />

manufactured and tested in conformity to the EC Low Voltage Directive<br />

73/23/CEE under the sole responsibility of:<br />

Phase Motion Control s.r.l., Via Adamoli 461, 16141 Genova, Italy<br />

The considered standards are:<br />

IEC 72/1, 34/1, 34/5, 34/11<br />

EN 60034-1 + VAR A1 + VAR A2<br />

EN 60529<br />

EN 50262<br />

CEE 73/23


Phase: il controllo sul movimento<br />

Phase: control and power<br />

AZIONAMENTI/DRIVES : AXM<br />

- Fino a 20A 400Vac in un ingombro veramente ridotto<br />

- Operativo da 24 a 465 Vac<br />

- Posizionatore, Camma elettronica, Sincronizzazione tra più assi<br />

- Interfaccia CANOPEN<br />

- Supporta interfaccia ENDAT con etichetta elettronica<br />

- Montaggio su guida DIN con accessorio opzionale<br />

- Up to 20 A 400 Vac in a very small footprint<br />

- 24-465 Vac operation<br />

- Positioner, electronic cam, multi axis synchronization<br />

- CanOpen built in interface<br />

- Supports ENDAT interface and electronic nameplate<br />

- DIN rail mounted with optional accessory<br />

AZIONAMENTI INTEGRATI / SMART SERVO DRIVES<br />

- Alimentazione 310 Vdc and 550 Vdc<br />

- Coppia 2.5-9 Nm; velocità 5000 rpm max<br />

- Eliminazione del ciclo di azzeramento macchina<br />

- Compatibile Canopen DS301, DSP402<br />

- Protezione IP 67<br />

- Universal 350 and 550 Vdc bus supply<br />

- 2.5-9 Nm torque, 5000 rpm max<br />

- Built in single turn and multi turn 4096 turn + 16 bit absolute encoder, 1<br />

arcmin accuracy<br />

- No zeroing cycles<br />

- CanOpen DS301, DSP402v2.0 compatible<br />

- IP 67 protection<br />

DRIVE/HIGH TORQUE HYBRID DDS<br />

La tecnologia Direct Drive ibrida prende corpo. Per la movimentazione di<br />

macchine molto grandi con spinte elevatissime e prestazioni dinamiche<br />

classe Direct Drive si possono utilizzare motori coppia in presa diretta sui<br />

pignoni di una cremagliera, a coppie in eliminazione elettronica del giuoco.<br />

Hybrid DDs for giant machine tools start production. Low speed, high torque<br />

motors can be used in pairs with backlash elimination software to obtain<br />

quasi-DD performance in advanced, giant rack and pinion applications.<br />

MOTORI A TRAFERRO ASSIALE DI GRANDISSIMO DIAMETRO<br />

PER GRANDI MACCHINE OPERATRICI/VERY LARGE DIRECT<br />

DRIVES FOR HEAVY DUTY APPLICATIONS<br />

Motori e generatori di grande diametro, segmentati, a traferro assiale. Lo<br />

statore è realizzato a segmenti indipendenti completi di sensori di<br />

temperatura e circuito di raffreddamento. I motori segmentati a tra ferro<br />

assiale sono ad oggi disponibili in tre taglie per diametri esterni di 1.5, 2e2.8<br />

m. Sono possibili applicazioni di movimentazione ad angolo limitato<br />

realizzando rotori a settore, così come si può operare su un singolo traferro<br />

assiale o a doppio tra ferro contrapposto per annullare l'attrazione<br />

magnetica.<br />

Very large diameter direct drive motors are produced in modular, axial air gap<br />

configuration. Each stator module is potted in epoxy and embodies its own<br />

thermal sensors and sealed liquid cooling circuit. 3 sizes are in current<br />

production, with outer diameter 1.5, 2 and 2.8 m respectively. Limited arc<br />

motions can be realized using just one or few stator segments.

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