Se aplicarán los siguientes requisitos:

Siemens 6SE7090-0XX84-0FB0 | SIMOVERT MASTERDRIVES SBR1 Transductor de Medición de Resolutor — Sin Simulación de Codificador de Pulsos, Formato Miniatura, Requiere ADB

Descripción General

El Siemens 6SE7090-0XX84-0FB0 es el SBR1 — Transductor de Medición de Resolutor — para la plataforma de control de movimiento y control vectorial de variadores SIMOVERT MASTERDRIVES.

Es la placa opcional que permite a un variador SIMOVERT MASTERDRIVES utilizar un resolutor como dispositivo de retroalimentación de motor, recibiendo las señales analógicas de seno-coseno del resolutor y convirtiéndolas en datos digitales de velocidad y posición que la unidad de control del variador puede procesar para el control de velocidad y posición en bucle cerrado.

Los resolutores son transductores bobinados — esencialmente transformadores giratorios — que producen señales de voltaje analógicas cuya amplitud y fase varían sinusoidalmente con el ángulo del rotor.

No generan salida digital; en su lugar, emiten dos señales analógicas (sen θ y cos θ) que juntas definen de forma única el ángulo del eje en cualquier punto de una revolución eléctrica completa. Estas señales analógicas deben ser convertidas por un circuito convertidor de Resolutor a Digital (R/D) antes de que el variador pueda utilizarlas, y esa es la función principal de la placa SBR1.

La conversión ocurre en la propia SBR1, liberando a la unidad de control principal del procesamiento de señales analógicas y entregando un valor digital limpio de posición y velocidad a través del bus de datos interno del variador.

Los resolutores conservan una ventaja significativa sobre los codificadores incrementales en entornos eléctricamente hostiles y mecánicamente duros. Sin electrónica interna, sin disco de vidrio y sin LED, un resolutor sobrevive a temperaturas extremas, cargas de choque e interferencias electromagnéticas que destruirían unidades de codificadores ópticos o magnéticos.

Esto hace que la retroalimentación basada en resolutores sea la opción tradicional para aplicaciones de servomotores de servicio severo — variadores de tracción, máquinas herramienta pesadas, equipos de laminación de acero y actuadores de defensa y aeroespaciales — donde la robustez mecánica y eléctrica a largo plazo importa más que la ventaja marginal de resolución de los codificadores incrementales de alto recuento.

El SBR1 (6SE7090-0XX84-0FB0) es la versión sin simulación de codificador de pulsos.

Esto significa que la placa procesa las señales del resolutor para el uso en bucle cerrado del propio variador, pero no genera una señal de salida de codificador incremental simulada en un conector adicional para su uso por controladores de movimiento externos o sistemas CNC que requieren retroalimentación en formato de codificador del motor del variador.

Cuando se necesita esa salida de codificador simulada — para arquitecturas de control de doble bucle, interpolación CNC o sincronización de posición multieje que se ejecuta a través de un controlador externo — se debe especificar en su lugar el SBR2 (6SE7090-0XX84-0FC0).

Especificaciones Clave

Resolutores vs. Codificadores Incrementales — Por qué existe el SBR1

La elección entre la retroalimentación de resolutor y codificador es una decisión de especificación a nivel de sistema impulsada por el entorno de la aplicación y la construcción física del motor.

Muchos servomotores — particularmente en la era SIMOREG y SIMOVERT — se fabricaron con retroalimentación de resolutor de serie, ya sea porque el ciclo de trabajo de la máquina era demasiado severo para los codificadores ópticos, o porque el rango de temperatura de la aplicación excedía lo que los codificadores de disco de vidrio podían manejar (los resolutores típicamente operan de -55°C a +150°C, mientras que los codificadores ópticos típicamente están clasificados hasta +85°C).

Un variador SIMOVERT MASTERDRIVES con su unidad de control estándar (CUVC o CUMC) no tiene interfaz de resolutor incorporada.

El variador acepta de forma nativa entrada de codificador incremental (onda cuadrada TTL o HTL) directamente en su propio conector de codificador.

Para conectar un motor equipado con resolutor, la placa SBR1 se inserta en la ranura de placa opcional del variador a través del adaptador ADB, proporcionando la salida de excitación del resolutor (el voltaje de excitación del devanado de referencia) y la recepción de la señal sen/cos. 

El convertidor R/D de la placa procesa los datos de ángulo y los pone a disposición de los bucles de control de velocidad y posición del variador.

Para aplicaciones de control de movimiento que requieren posición absoluta dentro de una revolución mecánica — posicionamiento de ejes que necesitan regresar a un cero definido sin referenciación después de un ciclo de apagado/encendido — la posición absoluta inherente del resolutor dentro de una revolución eléctrica es una ventaja funcional sobre los codificadores incrementales, que pierden información de posición al perder energía y requieren un ciclo de referenciación para restablecer la posición.

SBR1 vs SBR2 — La Distinción de la Simulación de Codificador de Pulsos

El SBR1 (esta pieza) y el SBR2 (6SE7090-0XX84-0FC0) realizan la misma función central de interfaz de resolutor y conversión R/D.

La diferencia es que el SBR2 genera adicionalmente una salida de codificador incremental simulada — típicamente señales de pulso de cuadratura A/B y una marca de referencia Z — en un conector separado, derivada de los datos de posición convertidos del resolutor.

Esta salida de codificador simulada permite a los sistemas externos recibir retroalimentación de posición del motor del variador en el formato de codificador incremental estándar que la mayoría de los controladores de movimiento y sistemas CNC esperan, a pesar de que el motor en sí tiene un resolutor en lugar de un codificador.

Las aplicaciones típicas que requieren el SBR2 incluyen: modernizaciones de máquinas CNC donde el controlador CNC espera retroalimentación de codificador de cada eje; sincronización de pórticos donde un controlador maestro cierra el bucle de posición en múltiples ejes; e instalaciones de modernización donde el controlador de movimiento de la máquina original requiere retroalimentación de codificador pero el motor de reemplazo viene con retroalimentación de resolutor.

Para aplicaciones de variador en bucle cerrado donde el propio variador MASTERDRIVES cierra el bucle de velocidad y posición y ningún controlador externo necesita ver la posición del motor — como variadores de cinta transportadora controlados por vector independientes, control de velocidad de bomba o ventilador con retroalimentación de codificador, o aplicaciones que utilizan el controlador de posicionamiento propio del variador — el SBR1 sin simulación de codificador de pulsos es la opción correcta y más económica.

Montaje ADB — Requisito de Instalación

El SBR1 es una placa de formato miniatura que no se puede instalar directamente en la carcasa electrónica del variador sin el ADB (Placa Adaptadora, 6SE7090-0XX84-0KA0).

El ADB proporciona los conectores de ranura física y la interfaz de bus del sistema que las placas opcionales de formato miniatura — incluyendo el SBR1, SBR2, EB1, EB2, CBP2 y otras — requieren para el montaje mecánico y la conexión eléctrica dentro del variador. 

Sin el ADB, el SBR1 no tiene medios físicos para conectarse al bus del sistema interno del variador.

Al solicitar un conjunto completo de interfaz de resolutor para una primera instalación de SBR en un variador que no ha tenido placas opcionales previamente, el ADB debe incluirse en la lista de materiales.

Los variadores que ya tienen placas opcionales instaladas tendrán un ADB presente — confirme antes de realizar el pedido. 

El SBR1 se entrega sin los conectores de cable y sin instrucciones de operación, como se indica en la descripción de la pieza.

Preguntas Frecuentes

P1: El SBR1 está descontinuado. ¿Cuál es el enfoque recomendado para un sistema de variador que todavía utiliza motores equipados con resolutor?

Para variadores en servicio activo, el SBR1 sigue estando disponible en el mercado de excedentes de electrónica industrial, típicamente obtenido de instalaciones MASTERDRIVES desmanteladas.

La prueba y reparación a nivel de placa también está disponible en empresas especializadas en electrónica industrial. 

Si el motor equipado con resolutor todavía está en servicio y no es factible una migración completa de la plataforma del variador, obtener un SBR1 probado del mercado heredado es el camino práctico.

Si se está considerando una actualización completa de la plataforma, la serie SINAMICS S120 de Siemens admite la retroalimentación de resolutor a través de su Módulo de Sensor Montado en Gabinete (SMC10) — proporcionando una ruta de migración que preserva los motores equipados con resolutor.

P2: ¿El SBR1 proporciona el voltaje de excitación para el resolutor, o proviene de una fuente de alimentación separada?

El SBR1 proporciona la excitación del resolutor — el voltaje de referencia de CA aplicado al devanado primario del resolutor.

La frecuencia y amplitud de excitación son generadas por la propia circuitería del SBR1, alimentada desde la fuente interna del variador a través de la conexión del bus ADB. 

No se requiere una fuente de excitación externa separada.

Las señales de salida sen y cos del resolutor regresan al SBR1 a través de la misma conexión de cable, haciendo de la interfaz de resolutor completa una función autónoma de la placa SBR1.

P3: ¿Se puede usar el SBR1 con todos los tipos de resolutores, o solo con motores Siemens específicos?

El SBR1 está diseñado para resolutores estándar de dos polos (resolutores de una velocidad con una revolución eléctrica por revolución mecánica) con voltaje de excitación estándar y especificaciones de amplitud de salida sen/cos.

La mayoría de los resolutores industriales de los principales fabricantes — incluyendo los de Siemens, Heidenhain (anterior Stegmann) y Tamagawa — cumplen con especificaciones eléctricas compatibles.

Para resolutores multipolares (multivelocidad), que producen múltiples ciclos eléctricos por revolución mecánica, la compatibilidad depende de si el convertidor R/D del SBR1 puede manejar el recuento específico de pares de polos.

Verifique las especificaciones del resolutor contra las instrucciones de operación del SBR1 antes de asumir compatibilidad con configuraciones de resolutor no estándar.

P4: ¿Qué sucede con la retroalimentación de posición si el SBR1 pierde energía o el cable del resolutor se desconecta durante la operación?

La pérdida de retroalimentación del resolutor activa una falla del variador — el SIMOVERT MASTERDRIVES detectará la falla del codificador (F083 o código de falla similar relacionado con el resolutor dependiendo de la versión del firmware) e iniciará la respuesta de falla configurada, que típicamente es deshabilitar la etapa de salida y detener el motor por inercia.

El variador no intenta continuar la operación en modo de bucle abierto automáticamente; se requiere la restauración de la retroalimentación del resolutor y un reinicio de falla antes de que el variador vuelva a operar.

Esta respuesta de protección evita el movimiento incontrolado del motor cuando la integridad de la retroalimentación de posición se ve comprometida.

P5: Se describe que el SBR1 requiere un ADB. ¿Puede compartir el ADB con otras placas opcionales, como un EB2 o CBP2?

Sí. El ADB proporciona múltiples ranuras y puede alojar varias placas opcionales de formato miniatura simultáneamente, sujeto a que el consumo total de corriente de todas las placas instaladas no exceda la capacidad de suministro interno del variador y el número de ranuras físicas de la variante ADB específica.

En una aplicación típica, un SBR1 en la ranura de la placa de sensor (ranura C, que está reservada para placas de sensor en la mayoría de las configuraciones MASTERDRIVES) puede coexistir con una placa de expansión EB2 o una placa PROFIBUS CBP2 en el mismo ADB.

La asignación de la ranura de la placa de sensor para el SBR1 debe confirmarse contra la tabla de asignación de ranuras de placas opcionales de la unidad de variador en la documentación de opciones de MASTERDRIVES.