Une gamme complète inégalée. Le moteur idéal pour chaque tâche Motion Control. Moteurs. Answers for industry.* *Des réponses pour l industrie.

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1 Une gamme complète inégalée Le moteur idéal pour chaque tâche Motion Control Moteurs Answers for industry.* *Des réponses pour l industrie.

2 Le moteur idéal pour chaque tâche En ce qui concerne les entraînements Motion Control, des tendances très nettes peuvent être observées : moteurs toujours plus compacts et dynamiques, gammes de puissance et caractéristiques diversifiées et solutions à mécanique intégrée. En réponse à ces préoccupations, Siemens propose la gamme de servomoteurs et d entraînements directs la plus complète au monde. A chaque besoin sa solution : nous pouvons vous proposer un moteur adapté à chaque tâche Motion Control de 0,05 kw à 630 kw. 2

3 De gauche à droite : 1PH7, 1FK7, 1FT7 avec réducteur planétaire, 1FN3, 1FW3, SINAMICS S120 Unique au monde : notre gamme exhaustive Que vous recherchiez des servomoteurs synchrones ou asynchrones, des servoréducteurs, des moteurs linéaires ou des moteurs-couple, notre gamme vous propose des systèmes parfaitement adaptés à tous vos besoins. Pour un positionnement hautement dynamique et précis ou un entraînement cadencé : servomoteurs synchrones, également avec réducteurs planétaires et orthogonaux de précision Pour une concentricité parfaite des axes rotatifs et des entraînements principaux : servomoteurs asynchrones Pour un entraînement direct des axes rotatifs sans réducteur : moteurs-couple pour la plage de vitesse basse et moteurs incorporés pour les applications de type broche pour des vitesses élevées Pour une dynamique et une précision de pointe pour les déplacements linéaires : moteurs linéaires Notre gamme de moteurs est complétée par des solutions et des applications spéciales. Elles englobent notamment des servomoteurs pour les zones à atmosphère explosible, ainsi que des moteurs SIEMOSYN pour les entraînements à commande sectionnelle dans le secteur du textile ou des solutions mécanique intégrée optimisées pour l application, par exemple des électrobroches. Solutions de systèmes monobloc basées sur des composants système adaptés les uns aux autres de façon optimale Nos moteurs s harmonisent de manière optimale avec notre système d entraînement SINAMICS S120. Les plaques signalétiques électroniques et le raccordement des moteurs par l interface système DRIVE-CLiQ permettent d assurer une mise en service rapide et un fonctionnement souple. Les câbles de signaux et de puissance MOTION-CONNECT préconnectorisés garantissent un raccordement simple et sans erreur des composants. En associant nos systèmes de commande aux composants standard disponibles dans le monde entier, vous obtenez des solutions Motion Control de pointe sur mesure pour toutes les classes de puissance. Service après-vente et support technique compétents Nos experts peuvent vous aider à choisir la solution moteur qui vous convient. Si vous êtes fixé sur le type de moteur, le logiciel de configuration SIZER peut vous aider à déterminer les caractéristiques de puissance des moteurs et à sélectionner les parties puissance appropriées ainsi que tous les autres composants d entraînement requis. Ainsi, vous êtes certain que la configuration de l entraînement est parfaitement adaptée à votre application. Si la conception de votre système implique des solutions moteur à mécanique intégrée, nos experts en mécatronique peuvent vous apporter leur aide professionnelle. 3

4 Hautement dynamiques et extrêmement compacts : les servomoteurs synchrones Qu il s agisse du positionnement en asservissement de position dans le cadre d applications de type Pick and Place, d entraînements pas à pas pour des machines d emballage ou bien de commande de contournage pour les appareils de manutention et les machines-outils : partout où des déplacements hautement dynamiques et précis sont requis, nos moteurs synchrones à excitation par aimant permanent constituent le premier choix. Leurs grandes qualités en termes de dynamique, de compacité et de rendement garantissent une efficacité énergétique maximale. Grâce à différents codeurs moteur, du simple résolveur au codeur absolu haute résolution, à chaque application correspond un moteur parfaitement adapté. Un frein de maintien optionnel garantit une immobilisation fiable sans dépense d énergie. Le plus éprouvé pour les applications Motion Control : 1FK7 Pour de nombreuses applications Motion Control, les servomoteurs à refroidissement naturel avec un degré de protection IP64/65 suffisent amplement. Siemens a donc conçu tout spécialement la gamme de moteurs 1FK7. Toutefois, les exigences en matière de dynamique, de précision et de place disponible pouvant varier fortement, ces moteurs sont proposés dans deux versions distinctes. 1FK7 CT (compact) : structure compacte et puissance volumique élevée 1FK7 HD (high dynamic) : faible moment d inertie propre pour une capacité d accélération élevée Performance élevée dans un espace réduit : 1FK7 CT Les moteurs 1FK7 CT offrent une puissance volumique élevée dans un espace réduit au maximum. Leurs faibles dimensions hors tout les prédestinent à une mise en œuvre dans des lieux étroits. Leur compacité et leur rapport prix/puissance particulièrement attractif en font des moteurs de référence pour une plage de couple comprise entre 0,18 et 48 Nm. Vous conférez ainsi une énorme dynamique aux axes Motion Control, grâce à une capacité de surcharge très élevée. 4

5 De gauche à droite : 1FK7, 1FT7, 1FK7 avec réducteur à vis sans fin, 1FK7 DYA Le mieux noté en matière de dynamique : 1FK7 HD Le diamètre limité des rotors confère aux moteurs 1FK7 HD hautement dynamiques une inertie propre exceptionnellement faible et assure une capacité d accélération particulièrement importante. Ainsi, ces moteurs s avèrent particulièrement appropriés pour une mise en œuvre dans des applications avec des temps de cycle très courts, par exemple dans des machines d emballage. Pour une mise en œuvre dans toutes les conditions climatiques : 1FK7 Pour les exigences particulières, nous recommandons les moteurs universels des gammes 1FT6/1FT7, qui se caractérisent par une plage de couple étendue comprise entre 0,4 et 700 Nm ainsi que par une capacité de surcharge des plus élevées. Le degré de protection optionnel IP67 leur permet également de maîtriser les conditions ambiantes les plus rudes. Outre le refroidissement naturel standard, nous vous proposons des variantes avec refroidissement par motoventilateur ou par eau pour une puissance volumique encore accrue. L évacuation de la chaleur est ainsi assurée efficacement, même en cas de charge extrême. Les moteurs 1FT7 sont les successeurs encore optimisés de la gamme éprouvée 1FT6 encore plus compacts, extrêmement robustes et faciles à monter grâce à leur profil en croix. Moteur et réducteur préassemblés : servoréducteurs Si vous le souhaitez, nous pouvons vous fournir nos servomoteurs synchrones avec les types de réducteurs les plus divers : réducteur à engrenage cylindrique, réducteur compact et réducteur orthogonal ou bien réducteur planétaire extrêmement compact et précis. Un véritable point fort : le moteur 1FK7-DYA extrêmement compact, avec réducteur planétaire intégré. Servomoteurs pour applications spéciales Nous vous proposons également des moteurs adaptés à une mise en œuvre dans un environnement présentant un risque d explosion : 1FS6 pour une mise en œuvre dans une zone à atmosphère explosible de type 1 et 1FK7 à titre d option supplémentaire pour une mise en œuvre dans une zone à atmosphère explosible de type 2 ou 22. 5

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7 Rentables et puissants : les servomoteurs asynchrones Nos servomoteurs asynchrones sont dédiés aux applications pour lesquelles la concentricité continue des axes est essentielle : ils sont parfaits en tant qu entraînement principal pour des presses, en tant qu entraînement de rouleaux dans les machines à imprimer et à papier, dans les machines pour le textile et les matières plastiques, en tant qu entraînement d enrouleuse et dans des broches de machines-outils ou des dispositifs de levage. Ils couvrent pratiquement toutes les applications grâce à une gamme de puissance comprise entre 3,7 et 630 kw. De gauche à droite : 1PH7, 1PH4 Bien conçus jusqu au moindre détail Nos servomoteurs asynchrones sont conçus pour fonctionner avec un variateur. Ils sont plus compacts et plus robustes que les moteurs asynchrones traditionnels et offrent une qualité de concentricité supérieure. En règle générale, ils disposent d un codeur incrémental pour le fonctionnement en asservissement de vitesse, mais ils peuvent également être fournis avec un codeur absolu intégré pour les applications de positionnement. Autre possibilité : fonctionnement sans codeur pour les applications plus simples. Un frein de maintien optionnel assure une immobilisation fiable sans consommation d énergie. Grâce à l absence d aimants en terres rares, ces moteurs sont par ailleurs meilleur marché que les servomoteurs synchrones, ce qui est d autant plus intéressant que la puissance des moteurs augmente. Pour un fonctionnement fiable des axes rotatifs : 1PH7 Le premier choix pour des axes en mouvement continu avec des puissances comprises entre 3,7 et 385 kw : moteurs 1PH7, exécutés avec le degré de protection IP55. Leur capacité de surcharge élevée offre une possibilité d accélération énorme pouvant atteindre tr/min au maximum, un ventilateur indépendant assurant un refroidissement suffisant, même à l arrêt. Outre les différentes options de codeurs, les moteurs peuvent également être livrés avec un frein de maintien. Refroidissement par eau pour exigences spéciales : 1PH4 Si des conditions ambiantes extrêmes, comme une température élevée, la poussière ou une atmosphère agressive, ne permettent pas un refroidissement par air, nos moteurs 1PH4 à refroidissement par eau en degré de protection IP65 sont particulièrement indiqués. Leur mise en œuvre est également envisageable dans les espaces réduits, en particulier lorsque l infrastructure du refroidissement par eau est déjà existante. Pour les axes d entraînement avec des puissances extrêmes : 1PL6 Si les conditions ambiantes permettent la mise en œuvre de moteurs ouverts, les moteurs 1PL6 sont incomparables en termes d efficacité et de puissance. Les entraînements triphasés compacts dans des tailles comprises entre 180 et 280 sont réalisés avec le degré de protection IP23 conformément à la norme CEI et sont ventilés par extraction aussi bien au niveau du stator que du rotor. Ce mode de refroidissement du moteur permet des puissances jusqu à 630 kw. Versions spéciales pour applications spécifiques Nos moteurs asynchrones sont également disponibles dans des versions spéciales, par exemple en tant que moteurs 1PM4/1PM6 à arbre creux, pour une mise en œuvre dans des broches de machines-outils. 7

8 Economies sur le cycle de vie global : entraînements directs Une certaine faculté innovatrice et une transmission de puissance sans aucune perte caractérisent nos entraînements directs linéaires et rotatifs, que nous vous proposons pour les déplacements linéaires comme pour les axes rotatifs. Toutes les gammes offrent une dynamique, une précision et une rentabilité extrêmes pour toutes les applications. L absence d organes de transmission mécaniques comme des réducteurs, des courroies ou des crémaillères, simplifie la structure mécanique de votre machine, augmente sa disponibilité et réduit les coûts d exploitation. De manière globale, les éléments mécaniques sont moins soumis à l usure, ce qui réduit sensiblement les frais d entretien. Au final, les frais globaux inhérents au cycle de vie dans son ensemble sont ainsi limités. 8

9 De gauche à droite : 1FN3, 1FN6, 1FW3, 1FW6, 1FE1 Dynamique maximale pour les déplacements linéaires : moteurs linéaires 1FN3, 1FN6 Les moteurs linéaires sont la solution idéale pour les déplacements linéaires impliquant une dynamique et une précision extrêmes. Pour quelles raisons? Par l absence d élasticité, de jeu et de frottement. La mise en œuvre de moteurs linéaires permet de supprimer des organes de transmission mécanique comme les vis à billes, les accouplements et les courroies, ce qui simplifie la conception des machines et limite l usure. Siemens propose deux variantes de moteurs linéaires synchrones. Le moteur 1FN3 comporte une partie secondaire magnétique. Il se caractérise par une puissance volumique et une dynamique maximales. Les moteurs 1FN6 ont une partie secondaire sans aimant d un prix avantageux. De ce fait, ils sont particulièrement indiqués pour les applications à longs déplacements ou nécessitant absolument une partie secondaire sans aimant. Une force maximale de N ou des vitesses de déplacement supérieures à 800 m/min peuvent être atteintes pour une productivité extrêmement élevée. En outre, un système de refroidissement par eau intégré au modèle 1FN3 et la carcasse optimisée pour le refroidissement naturel du modèle 1FN6 assurent une évacuation efficace de la chaleur. Précision extrêmement élevée pour les axes rotatifs : moteurs-couple 1FW Les moteurs-couple 1FW6 et 1FW3 sont conçus pour fournir des couples élevés à basses vitesses. Tout comme les moteurs linéaires, ces moteurs se distinguent par une précision et une dynamique élevées, ainsi que par un faible degré d usure. Siemens propose deux variantes en matière de moteurs-couple. Les moteurs de la gamme 1FW6 sont des moteurs incorporés compacts destinés à la mise en œuvre dans les machines à transfert rotatif, les tables rotatives, les axes orientables et rotatifs, comme on peut en trouver dans les machines-outils par exemple. Les moteurs-couple de la gamme 1FW3 sont des moteurs complets extrêmement compacts et prêts au montage, avec un couple compris entre 100 et 7000 Nm, parfaits pour les presses d injection pour pièces en plastique et les machines spéciales. Ces deux gammes sont refroidies par eau et disponibles dans différentes tailles et longueurs d installation. Pour l exploitation de broches : moteurs incorporés 1FE1 Les moteurs incorporés 1FE1 sont conçus pour entraîner directement des axes rotatifs rapides, par exemple électrobroche de machine-outil. Leur vitesse de rotation peut atteindre jusqu à tr/min ou une puissance maximale de 104 kw avec un grand silence de fonctionnement et une précision en position extrêmement élevée. 9

10 Moteurs pour applications spéciales et solutions spécifiques sur mesure Même si nos moteurs standard couvrent déjà un large éventail d applications, des solutions spéciales doivent parfois être conçues. C est là qu interviennent nos modèles de moteurs spéciaux. Sur la base de notre expérience de longue date, nous concevons et réalisons, en collaboration avec nos clients, des solutions spéciales parfaitement adaptées en termes de concept et de performance. De plus, vous profitez d une intégration élevée dans notre environnement de variateurs et de commandes. Sur demande, nous pouvons également réaliser des solutions spécifiques à des applications précises, offrant des caractéristiques au delà de celles fournies par les moteurs standard décrits plus haut. Voici quelques exemples : 10

11 De gauche à droite : Glissière de profilé support LTS, 1FS6, 1FU8, électrobroche 2SP1 Moteurs pour une mise en œuvre dans des zones à risque d explosion Les zones à risque d explosion, par exemple dans le secteur de l imprimerie et les cabines de peinture, exigent tout particulièrement la protection des moteurs. Les servomoteurs 1FS6 ont été spécialement conçus en fonction de ces exigences pour une utilisation plus sûre dans des zones à atmosphère explosible de type 1 et ils répondent aux normes et prescriptions en vigueur. Pour les zones à atmosphère explosible de type 2 ou 22, nous proposons les servomoteurs 1FK7, 1FT6 et 1PH7 avec options supplémentaires. Pour des entraînements à commande sectionnelle rentables : moteur SIEMOSYN 1FU8 Les moteurs SIEMOSYN 1FU8 sont des moteurs synchrones à excitation par aimant permanent avec cage d écureuil pour l autodémarrage asynchrone. Ils conviennent ainsi particulièrement pour la synchronisation de nombreux axes d entraînement, par exemple dans l industrie textile. Ils peuvent fonctionner sur le réseau ou sur le variateur en tant qu entraînement multimoteur. La structure mécanique (taille, carcasse, dimensions de l arbre) est conforme à la norme CEI pour les moteurs normalisés triphasés. Pour une performance extrême dans les machines-outils : électrobroches Les broches sont particulièrement déterminantes en termes de productivité et de précision d une machine-outil. Elles permettent d atteindre un optimum en termes de performance et de qualité des pièces. Ces solutions moteur à mécanique intégrée sont exceptionnellement compactes et atteignent une rigidité maximale une condition préalable à des rotations extrêmement élevées et à une concentricité parfaite. Moteur linéaire à refroidissement naturel pour une mise en œuvre dans un banc à glissières LTS En coopération avec le département de technologie linéaire de la société SKF, nous avons développé une variante à refroidissement naturel du moteur linéaire 1FN3 pour une mise en œuvre dans des glissières linéaires hautement dynamiques. L installation simplifiée de cette unité mécanique préassemblée et son adaptation optimale au système d entraînement SINAMICS S120 permettent aux utilisateurs d accéder aisément à la technologie linéaire hautement dynamique et précise. 11

12 Outils performants et support compétent Dimensionnement des entraînements à l aide de l outil de configuration SIZER Siemens vous aide à choisir la solution moteur qui vous convient le mieux en vous proposant des conseils compétents et des outils efficaces. Ainsi, vous pouvez être épaulé à tout moment par l un des experts de notre réseau mondial de compétences, y compris dans le cadre de la conception de solutions moteur à mécanique intégrée. 12

13 Dimensionnement précis des moteurs : le logiciel de configuration SIZER SIZER vous aide à dimensionner nos moteurs standard et à sélectionner les composants d entraînement requis. Ce logiciel de configuration dispose d un assistant pour moteurs. Ce dernier vous guide pas à pas en fonction de votre application pour dimensionner votre moteur de manière précise. Au final, vous obtenez une liste de tous les composants requis avec leurs références de commande. avec outil de CAO intégré CAD-Creator Une présentation des caractéristiques techniques, des plans d encombrement et des données de CAO générés par l outil de CAO intégré CAD-Creator peut être aisément reprise dans la documentation de l installation et utilisée dans le cadre de la construction mécanique. Support mécatronique : une conception accélérée pour une mise sur le marché immédiate Notre service de support mécatronique vous permet d optimiser la productivité et la précision de vos machines, et ce dès la phase de conception. Pour cela, des idées de machines et des développements originaux peuvent être testés et modifiés dans le modèle de simulation. Nous vous évitons ainsi la phase coûteuse de création de prototypes et nous basons dès le départ sur une sécurité extrêmement élevée du système. 13

14 Moteurs pour applications Motion Control Servomoteurs asynchrones Servomoteurs synchrones à excitation permanente Servoréducteurs Types de moteurs 1PH7, 1PH4, 1PL6, 1PM4, 1PM6 1FK7, 1FT6, 1FT7, 1FS6 1FK7, 1FT6, 1FT7 Modes de refroidissement Ventilation forcée, ventilation par extraction, refroidissement par eau Hauteur d axe Refroidissement naturel, ventilation forcée, refroidissement par eau Refroidissement naturel, ventilation forcée, refroidissement par eau pour les moteurs avec réducteur planétaire Degré de protection IP23, IP55, IP65 IP64 à IP68 IP65 Tension nominale V, 690 V 230 V, V V Vitesse de rotation nominale tr / min / 4000 jusqu à Puissance 3,7 630 kw 0, kw 0,3 57 kw Couple / force Nm 0, Nm 3, Nm Codeurs Résolveur, codeur incrémental (sin/cos, 1 V càc ), codeur absolu EnDat, générateur d impulsions HTL Résolveur, codeur incrémental (sin/cos, 1 V càc ), codeur absolu EnDat Résolveur, codeur incrémental (sin/cos, 1 V càc ), codeur absolu EnDat Interface DRIVE-CLiQ Oui Oui Oui Frein de maintien optionnel Oui Oui Oui Exemple d application Forme dynamique et compacte, par exemple machines d imprimerie, extrudeuses, entraînements de broches dans des machines-outils Applications avec des exigences élevées à très élevées en matière de dynamique et de précision, par exemple systèmes robotisés et de manutention, traitement du bois, du verre, de la céramique et de la pierre, machines pour emballage, plastiques et textiles et machines-outils Tâches de positionnement et entraînements auxiliaires de qualité servo (machines de production, transstockeurs, installations de remplissage, convoyeurs, systèmes robotisés et de manutention, axes auxiliaires) Catalogue PM21, NC60, NC61 PM21, NC60, NC61 PM21, NC60, NC61 14

15 Moteurs-couple à excitation permanente Moteur incorporé pour vitesses élevées Moteur linéaire à excitation permanente pour axes linéaires 1FW3, 1FW6 1FE1 1FN3, 1FN6 Refroidissement par eau, sur demande : refroidissement naturel Refroidissement par eau Refroidissement par eau, refroidissement naturel jusqu à 280 IP23 IP54 IP00 IP65, IP V V V jusqu à 825 jusqu à jusqu à 836 m/min 1,7 117 kw kw 3,1 81,9 kw (puissance calculée) Nm jusqu à 820 Nm N Résolveur, codeur incrémental (sin/cos, 1 V càc ), codeur absolu EnDat, codeur externe requis dans certains cas Codeur externe requis Codeur externe requis Oui Oui Oui Applications avec des exigences élevées à très élevées en matière de force et de précision, par exemple extrudeuses, axes orientables, tables rotatives et machines à indexage circulaire, magasins d outils, tourelle-révolver, broches de tournage, entraînement de roleaux 1FW3: PM21; 1FW6: NC60, NC61 Electrobroches (par exemple, dans des machines-outils) NC60, NC61 Axes linéaires avec exigences extrêmes en matière de dynamique et de précision, par exemple centres d usinage, meuleuses et tours excentriques, machines de découpe au laser ou au jet d eau, portiques de manutention, installations d enchaînement NC60, NC61 Remarque : les caractéristiques techniques mentionnées se rapportent à la gamme complète de moteurs indiquée dans chaque colonne. Des caractéristiques différentes s appliquent généralement à chaque type de moteur. Les caractéristiques des moteurs figurant dans les catalogues respectifs sont déterminantes. 15

16 Vous trouverez les adresses de vos interlocuteurs sur le site : Grâce au A&D Mall, vous pouvez passer votre commande directement par Internet sur le site Siemens AG Industry Sector Motion Control Systems Postfach ERLANGEN ALLEMAGNE Sous réserve de modifications N de référence : E20001-A370-P630-X-7700 DISPO /18105 GD.MC.30.MAST WS Imprimé en Allemagne Siemens AG 2008 Les informations dans cette brochure contiennent des descriptions générales et des caractéristiques qui ne s appliquent pas forcément sous la forme décrite au cas concret d application ou qui sont susceptibles d être modifiées du fait du développement constant des produits. Les caractéristiques souhaitées de performance ne nous engagent que si elles sont expressément convenues à la conclusion de contrat. Toutes les désignations de produits peuvent être des marques ou des noms de produits de Siemens AG ou de sociétés tierces agissant en qualité de fournisseurs, dont l utilisation par des tiers à leurs propres fins peut enfreindre les droits de leurs propriétaires respectifs.