Delta ECMA-E11320RS — Kit de servomotor y variador AC de la serie ASDA-A2 de 2.0 kW, 2000 rpm / 9.55 N·m, bastidor de 130 mm

Un sistema servo completo en una caja

Especificar un eje servo siempre ha implicado adquirir por separado el motor, el variador, los cables del codificador y los cables de alimentación, y luego dedicar tiempo a confirmar que cada pieza es compatible con el resto. El kit Delta ECMA-E11320RS resuelve ese problema a nivel de compra. El motor, el variador servo ASDA-A2 a juego y los cables del codificador y de alimentación llegan juntos como un sistema verificado y compatible, algo que evita que los ingenieros de puesta en marcha tengan que buscar esquemas de pines de conectores poco comunes o descubrir una desadaptación de impedancia del cable después de que todo esté montado.

En el corazón del kit se encuentra el ECMA-E11320RS, un servomotor AC de imán permanente de bastidor de 130 mm y 2.0 kW que funciona a una velocidad nominal de 2000 rpm, produciendo 9.55 N·m de par continuo. Ese es un punto de potencia práctico para una amplia gama de ejes industriales de servicio medio: mesas giratorias, accionamientos de cintas transportadoras, husillos de avance en máquinas CNC, articulaciones de robots articulados y aplicaciones similares donde el eje necesita un rendimiento servo genuino en lugar de una precisión de nivel de paso.

Qué incluye el kit

Un kit completo de sistema servo ECMA-E11320RS incluye:

• 1 × ECMA-E11320RS — servomotor AC de 2.0 kW, bastidor de 130 mm
• 1 × ASD-A2-2023 — variador servo ASDA-A2 de 2.0 kW a juego, entrada trifásica de 220 V
• 1 × Cable del codificador — 3 m, de motor a variador
• 1 × Cable de alimentación — 3 m, de motor a terminales de salida del variador

El motor y el variador están preajustados; el esquema de pines del conector del cable del codificador corresponde a la entrada del codificador CN2 del variador, y el cable de alimentación transporta el voltaje trifásico del motor desde los terminales de salida U/V/W del variador. Hay cables más largos disponibles como accesorios para instalaciones donde 3 m no son suficientes desde el panel hasta la posición de montaje del motor.

Especificaciones técnicas del motor

El codificador de 20 bits: por qué la resolución importa a 2 kW

El ECMA-E11320RS lleva de serie un codificador incremental de 20 bits — 1.280.000 cuentas por revolución del motor. En la clase de potencia de 2.0 kW, este nivel de resolución no es común en paquetes servo de coste reducido; es la misma especificación de codificador que Delta utiliza en toda la familia de motores ASDA-A2.

¿Qué significa la resolución de 20 bits en un eje? En una máquina herramienta que utiliza un husillo de bolas de paso de 10 mm, 1.280.000 cuentas de codificador por revolución del motor divididas por un paso de 10 mm dan una resolución teórica de 7.8 nanómetros por cuenta de codificador, órdenes de magnitud más fina de lo que cualquier componente mecánico del sistema puede lograr en realidad. El efecto práctico es que el bucle de control de posición del variador servo siempre tiene más información de la que necesita, y el límite de la precisión de posicionamiento se convierte en la mecánica de la máquina en lugar de la granularidad de la retroalimentación. Para una máquina que produce piezas acabadas que deben cumplir tolerancias dimensionales, esa es exactamente la relación correcta entre la retroalimentación y la mecánica.

La alta resolución del codificador también contribuye a una rotación suave a baja velocidad. Un codificador con una resolución más gruesa introduce rizado en la retroalimentación de velocidad: el bucle de velocidad del variador ve pasos de posición discretos en lugar de una señal de velocidad suave, lo que causa rizado de par que es audible como ruido del motor y visible como variación de velocidad. A 1.280.000 cuentas por revolución, este efecto de cuantificación es insignificante incluso a velocidades comandadas muy bajas.

El variador ASDA-A2: diseñado más allá del movimiento básico

El variador incluido en el kit ECMA-E11320RS — el ASD-A2-2023 — no es un simple seguidor de pulsos. La plataforma ASDA-A2 representa la arquitectura servo de alto rendimiento de Delta, y la variante de 2.0 kW lleva el conjunto completo de características de esa plataforma.

La leva electrónica integrada (E-CAM)

es una de las capacidades más importantes de la serie A2. Se pueden programar hasta 720 puntos E-CAM en el variador, lo que le permite ejecutar perfiles de movimiento sincronizado — cizalla volante, corte rotativo, accionamientos de cinta transportadora sincronizados — sin un controlador de movimiento de alta velocidad en el PLC externo. La función E-CAM mapea la posición del codificador maestro a la posición del motor seguidor a través de una tabla de levas definida por el usuario, y el variador ejecuta el movimiento sincronizado en tiempo real utilizando su procesamiento interno. Las máquinas que anteriormente necesitaban un controlador de movimiento dedicado pueden ejecutar estos perfiles desde el propio variador servo, simplificando la arquitectura de control.El

modo de registro de posición (PR) es la capacidad de control de posición interna de la serie A2. Se pueden almacenar hasta 64 registros de posición en el variador, cada uno especificando una posición objetivo, velocidad y aceleración. Las transiciones entre registros se activan mediante entradas digitales o comandos de comunicación. Una secuencia de posicionamiento de varios pasos completa — moverse a la posición 1, esperar, moverse a la posición 2, regresar a casa — se ejecuta desde el programa interno del variador sin comandos de posición en tiempo real del controlador. Para máquinas que repiten un conjunto fijo de movimientos, esto descarga la secuenciación del movimiento del PLC y reduce las demandas en la red de control.

El filtro de muesca automático y la supresión de vibraciones

abordan la resonancia y el ringing que ocurren al final de los movimientos de posicionamiento, particularmente en máquinas con elementos mecánicos flexibles — husillos largos sin soporte, herramientas montadas en voladizo o transmisiones por correa de baja rigidez. El variador A2 detecta automáticamente las frecuencias de resonancia mecánica y aplica filtros de muesca para suprimirlas sin ajuste manual de ganancia. Dos filtros de supresión de vibraciones independientes se dirigen a la oscilación de baja frecuencia, que es la causa más común de retraso en el asentamiento en ejes de máquinas de servicio medio.

El

control de bucle cerrado completo está disponible en los variadores de la variante A2-F, que aceptan un codificador externo secundario montado en el lado de carga de la transmisión de la máquina. Esto cierra el bucle de posición alrededor de la posición de carga real en lugar de la posición del eje del motor, eliminando el error de posición causado por la variación del paso del husillo de bolas, la flexibilidad del acoplamiento y el crecimiento térmico en la transmisión mecánica. Para máquinas herramienta de precisión donde la precisión del eje debe mantenerse en toda la carrera, el control de bucle cerrado completo es lo que hace que la especificación sea alcanzable.Comunicaciones: RS-232, RS-485, CANopen, USBEl ASD-A2-2023 se comunica a través de cuatro interfaces, cada una sirviendo a diferentes escenarios de integración.

RS-232 es la conexión punto a punto con PC utilizada para la puesta en marcha, la configuración de parámetros y la monitorización con el software de configuración

ASDA-Soft de Delta. El software proporciona una vista de osciloscopio en tiempo real de las formas de onda de posición, velocidad y par, un editor de parámetros completo y una función de enseñanza para capturar posiciones de movimientos manuales.

RS-485 admite cableado multidrop — múltiples variadores que comparten un único bus RS-485 con un PLC o HMI host, cada uno direccionado individualmente. A velocidades de bus estándar, una sola red RS-485 puede alcanzar un número sustancial de variadores, lo que simplifica el cableado del panel en máquinas multieje.

CANopen

es la interfaz de red para la integración con controladores de movimiento y PLCs CANopen. El variador implementa el perfil CiA 402, que es el perfil estándar de control de movimiento CANopen — los modos de operación de posición, velocidad y par son accesibles a través de objetos CANopen estándar. Esto hace que el variador sea compatible con cualquier maestro CANopen que siga el estándar CiA 402 sin programación personalizada.USB se conecta directamente a un PC sin el hardware adaptador RS-232/485, utilizando el mismo software ASDA-Soft. Para la configuración inicial y el trabajo de parámetros en un banco de trabajo, USB es la conexión más rápida de establecer.

Las 2000 rpm son la El ECMA-E11320RS se envía con un retén de aceite instalado en la salida del eje

. Esto sella la brecha entre el eje giratorio y la carcasa del motor contra la intrusión de contaminantes — niebla refrigerante, aerosol de aceite de corte, agua de lavado y polvo. Sin un retén de aceite, estos contaminantes migran a la cavidad del rodamiento del motor con el tiempo, acelerando el desgaste del rodamiento y llegando eventualmente al codificador.

La

clasificación de la carcasa IP65

se aplica al cuerpo del motor y especifica la protección contra la entrada de polvo (IP6X — completamente estanco al polvo) y chorros de agua desde cualquier dirección (IPX5). Este es el nivel de protección adecuado para entornos de máquinas herramienta, equipos de procesamiento de alimentos y otras instalaciones donde el motor está en proximidad a contaminación líquida o particulada. El variador — alojado en un panel — opera en un entorno controlado y no tiene una clasificación de protección equivalente.El eje con chavetero (diámetro de 22 mm con agujeros roscados) proporciona una transmisión de par positiva a acoplamientos y poleas sin depender únicamente del ajuste por interferencia. Los agujeros roscados en el extremo del eje permiten que un tornillo de retención del acoplamiento empuje contra la cara del extremo del eje, evitando la migración axial bajo cargas inversas — un detalle práctico que importa en ejes que invierten la dirección con frecuencia.

Aplicaciones típicasLa combinación de 2.0 kW / 2000 rpm / 9.55 N·m cubre una banda bien definida de aplicaciones de movimiento industrial:

Máquinas herramienta CNC — accionamientos de mesas giratorias, accionamientos de ejes de avance en centros de mecanizado y tornos pequeños, y ejes de posicionamiento auxiliares donde la carga es una torreta de herramientas, un luneta o un accesorio de sujeción de piezas. El bastidor de 130 mm se adapta a las interfaces de montaje servo estándar en la mayoría de las máquinas CNC pequeñas y medianas.

Maquinaria de embalaje — formadoras de cajas, máquinas de envasado en flujo, indexadores de productos y equipos de encajado. Las capacidades E-CAM y modo PR permiten al variador ejecutar perfiles de movimiento sincronizado e indexado directamente, lo que simplifica la tarea de coordinación de movimiento del PLC de la máquina.

Robótica — accionamientos de articulaciones en sistemas de robots cartesianos y SCARA donde los ejes individuales están en el rango de 1-3 kW. La característica del motor de inercia media-alta (inercia del rotor 14.59 × 10⁻⁴ kg·m²) proporciona una mejor adaptación de la inercia a la inercia típica del brazo del robot que los motores de inercia ultrabaja de la misma clase de potencia.

Equipos de impresión y conversión

— control de tensión de banda, seguimiento de marcas de registro y accionamientos de rebobinadoras donde se requiere movimiento sincronizado y par controlado dentro de la misma máquina.

Inyección y extrusión de plástico

— alimentación de material accionada por servo, accionamientos de husillo y mecanismos expulsores donde se requieren posición repetible y fuerza controlada.

Preguntas frecuentesP1: ¿El kit ECMA-E11320RS incluye todo lo necesario para hacer funcionar el sistema servo, o se requieren componentes adicionales?El kit contiene los tres elementos que se venden por separado con más frecuencia — motor, variador y cables — y estos son suficientes para operar el eje servo. Sin embargo, una instalación completa de la máquina requiere componentes adicionales que no forman parte del kit: una fuente de alimentación AC trifásica adecuada de 200-230 V con disyuntor y contactor apropiados, una fuente de alimentación de control de 24 V CC para el circuito de control del variador, un conector de control CN1 y cableado al PLC o controlador de movimiento host, y un conductor de tierra dimensionado según el código eléctrico local de la instalación. Para variadores que requieren una resistencia de frenado (aplicaciones con cargas de alta inercia o desaceleración rápida frecuente), una resistencia de frenado regenerativo externa se conecta a los terminales B1/B2 del variador. El manual del usuario ASDA-A2 especifica la selección de componentes periféricos para cada modelo de variador. La puesta en marcha inicial también se beneficia del software ASDA-Soft de Delta, que es una descarga gratuita del sitio web de Delta y requiere una conexión USB o RS-232 al variador.

P2: El motor está especificado a 2000 rpm de velocidad nominal pero a 3000 rpm de velocidad máxima. ¿Puede funcionar continuamente a 3000 rpm?

Las 2000 rpm son la velocidad de operación continua nominal — la velocidad a la que el motor entrega su par nominal completo de 9.55 N·m dentro de su clasificación térmica continua a temperaturas ambiente de hasta 40 °C. La velocidad máxima de 3000 rpm representa el límite superior de operación intermitente, donde la capacidad de par se reduce del valor nominal continuo. Hacer funcionar el motor continuamente a 3000 rpm con carga de par completa hará que el motor supere su clasificación térmica y acorte su vida útil. En la práctica, los parámetros del variador permiten establecer el límite de velocidad máxima por debajo de 3000 rpm si la aplicación no requiere operación por encima de la velocidad nominal. Para aplicaciones donde se necesita el par completo a velocidades más altas, un motor diferente en la gama ECMA con una velocidad nominal más alta — como una variante nominal de 3000 rpm — sería la opción adecuada.

P3: ¿Qué es la función de leva electrónica (E-CAM) y qué problemas de máquina resuelve?

La función E-CAM permite al variador ASD-A2-2023 sincronizar la posición de su eje de salida a una entrada de codificador maestro externo de acuerdo con una tabla de perfil de leva programada. El variador lee la posición del codificador maestro en tiempo real y mueve el motor a la posición seguidora correspondiente según lo definido por la tabla de levas — hasta 720 puntos de datos que definen la relación entre la posición maestra y la seguidora. Esto resuelve el problema de sincronización que surge en máquinas donde un mecanismo debe moverse en una relación definida con otro componente en movimiento: un cuchillo que debe igualar la velocidad de una banda en movimiento antes de cortar, una pinza que debe sincronizarse con una cinta transportadora para recoger un producto sin detenerlo, o un aplicador de etiquetas que debe igualar la velocidad de una botella en una línea de llenado. Tradicionalmente, estas aplicaciones requerían un controlador de movimiento de alta velocidad para calcular y emitir comandos de posición sincronizados en tiempo real. Con E-CAM, la lógica de sincronización se ejecuta dentro del variador, y el PLC externo solo necesita habilitar y deshabilitar la función — simplificando drásticamente los requisitos del controlador para aplicaciones de movimiento sincronizado.P4: El motor no tiene freno. ¿Es eso un problema para los ejes verticales o los ejes que necesitan mantener la posición en caso de pérdida de energía?El ECMA-E11320RS es la

variante sin freno

(designada por la "S" en la posición relevante del número de modelo del motor; la versión con freno lleva un sufijo diferente). Para un eje puramente horizontal sin componente de carga gravitatoria, la ausencia de freno no es una preocupación de seguridad o funcional — cuando se desconecta la alimentación del variador, el frenado dinámico detiene el motor de forma controlada, y el eje permanece en posición por fricción una vez detenido. Para ejes verticales — movimientos del eje Z, brazos de pórtico elevados o cualquier carga que caiga por gravedad cuando el variador se desenergiza — un freno de retención es esencial para evitar la caída incontrolada del eje en caso de pérdida de energía o parada de emergencia. En estas aplicaciones, se debe especificar la variante de motor con freno. La serie ECMA ofrece un motor equivalente directamente de 2.0 kW, 130 mm, 2000 rpm con un freno de retención de 24 V CC al desconectar la alimentación, conservando las mismas especificaciones eléctricas y mecánicas. El freno no está diseñado para desacelerar un motor en rotación; solo retiene un eje estacionario, y su uso como freno de servicio provocará un rápido desgaste de las pastillas del freno.P5: ¿Se puede emparejar el ECMA-E11320RS con variadores servo Delta distintos de la serie ASDA-A2, como el ASDA-B2 o el ASDA-A3?Los motores de 130 mm de la serie ECMA están diseñados para ser compatibles con los variadores de la serie ASDA-A2 de 220 V de Delta, y el ECMA-E11320RS está especificado y validado para su uso con el ASD-A2-2023 en el kit. La compatibilidad con otras familias de variadores Delta depende de la serie del variador. La

serie ASDA-B2