Benutzerhandbuch PZ249D
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1. cscecccceeseceeeeseeeeseeeeeseeeeees Altger t entsorgen EG Konformit tserkl rung PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 1 Uber dieses Dokument 1 Uber dieses Dokument In diesem Kapitel Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs 1 Symbole und KENnZeiCHNUNGEN 00esccccccceceeeeseeececeeeeeeeeseecceeeeessueaeeeeeeeseessuaageeseeeees 1 Mitgeltende DOKUMENHE cccccccccsssseceeceeeeeeeeeecuaaseeeeecaeaeeeeessaaeeeeesssaaeeeessesageeeeeeaas 3 Handb cher herunterladen 3 1 1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs Dieses Benutzerhandbuch enth lt die erforderlichen Informationen f r die bestimmungsgem e Verwendung des P 21x x steht f r die verschiedenen Modelle 5 9 Grundsatzliches Wissen Uber Regelungstechnik Antriebstechnologien und geeignete Sicherheitsma nahmen wird vorausgesetzt Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 3 bereit 1 2 Symbole und Kennzeichnungen In diesem Benutzerhandbuch werden folgende Symbole und Kennzeichnungen verwendet GEFAHR A Unmittelbar drohende Gefahr Bei Nichtbeachtung drohen Tod oder schwerste Verletzungen gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden AN Gef hrliche Situation Bei Nichtbeachtung drohen leichte Verletzungen gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 1 Uber dieses Dokument PI HINWEIS Ge2. ccccccccccccceseeseeeceeeeeeeaeeseeeeceeeeeseeeeeeeeeeeessseaaeeeeeeeeeseaas 15 3 5 Optionales Zubeh r esse ee end in 16 3 6 Technische Ausstattung aussen anne nn nen 18 3 6 1 PICA Piezoaktoren 02224440022080000nnnnnonnnnnnnnnnnnnnnnnnnne nennen 18 3 6 2 Dehnmessstreifen Sensoren DMS Sensoren cccccccseeeeeeeeeees 18 4 Auspacken 19 5 Installation 21 5 1 Allgemeine Hinweise Zur Installation cccccseseccesseeeeeeeeeeeeseeeeeeeseeeeeeseeeeeeeas 21 5 2 P 21x an Schutzleiter anschlie en cccceesececcceesececcceesseeeeeeeeseeeessaaseeeeeseas 25 5 3 Pr2 PEDEIESIOEN ee ee ee ee ee 27 5 4 Optional Kopfst ck befestigen uss0000000000nnneennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 28 5 5 Last DEI WO CIN sn ee pre ee ee rnie esse 29 5 6 Optional Sp lluft anschlie en uusss022000200000eennnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnne nennen 30 6 Inbetriebnahme und Betrieb 33 6 1 Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb u0020sue200 33 10 11 12 PI 6 2 Betriebsparameter ermitteln ccccccceccccceceeeseeeeeeseeeeceeesseeeeeeeeeseeeeeeeessaeeeeeeeeeas 6 2 1 bersicht begrenzender Faktoren unaeennsennenennnnnnnnnnnnennnnnn 6 2 2 Effektive Masse berechnen 22000222200002snnneennnnneennnnnne nennen 6 2 3 Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors Derec DNE ee ee een 6 2 4 Im dynamischen Betr
3. el des P 21x Uberschreiten Sie nicht das maximale Drehmoment und die maximale Scherbelastung am St el gem den Spezifikationen S 49 Vermeiden Sie Drehmomente am Fu st ck wenn der St el fest eingespannt ist Stellen Sie sicher dass der Lastschwerpunkt des bewegten Systems auf der Bewegungsachse des Piezoaktors sitzt Vermeiden Sie eine ungleichm ige Lastverteilung durch geeignete Konstruktionen bzw F hrungselemente z B Kugelkopfst cke oder Festk rpergelenksf hrungen Beachten Sie die Angaben zur Parallelit t im Abschnitt Abmessungen S 53 Verschrauben Sie den Piezoaktor nicht fest an beiden Enden Piezoaktoren d rfen nur axial belastet werden Die nachfolgenden Abbildungen sollen Ihnen helfen Montagefehler zu vermeiden Abbildung 6 Kein festes Verschrauben an beiden Enden und keine Winkel A Falsch Winkelfehler am St el B Richtig Axiale Belastung des Aktors C Falsch Feste Verschraubung beider Enden des Aktors 22 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation Flexure Abbildung 7 Kugelkopfst cke oder Flexuregelenke zum Entkoppeln von lateralen Kr ften und Biegekr ften Abbildung 8 Keine lateralen Kr fte oder Drehmomente A Falsch Scherkraft durch laterale Kraft B Richtig Axiale Belastung des Aktors C Falsch Torsion durch Drehmoment P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 23 5 Installation P I H
4. Wenn Sie den P 21x an Andere weitergeben f gen Sie dieses Handbuch und alle sonstigen vom Hersteller bereitgestellten Informationen bei F hren Sie Arbeiten grunds tzlich anhand des vollst ndigen Benutzerhandbuchs durch Fehlende Informationen aufgrund eines unvollst ndigen Benutzerhandbuchs k nnen zu schweren oder t dlichen Verletzungen sowie zu Sachsch den f hren Installieren und bedienen Sie den P 21x nur nachdem Sie dieses Benutzerhandbuch gelesen und verstanden haben Personalqualifikation Nur autorisiertes und entsprechend qualifiziertes Personal darf den P 21x installieren in Betrieb nehmen bedienen warten und reinigen P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 7 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 Produktbeschreibung 3 Produktbeschreibung In diesem Kapitel MOG SID i SICA Ense setieciect ueoacccennseect eee isaewetaaeat amandecyeeasbst aeneeneweaaeee 9 PIOJUK AH SIC essen ee ae een green Bann Dee ee nr 12 PNET GUI QING ia cccoreansetctsssna E ER ER WE TEENS HRS REIST ER ADLER NIEREN PERS EHE ETE esa 14 Geeignete Elektronik ern een ae ee 15 OBli nales Zubeh r inserieren een ee een 16 Technische Ausstattung 2 220022200020000020n0onnnnn nenne nnnnnnnnnnnennnnn nennen nenne nnennennnnnennnnnn 18 3 1 Modell bersicht INFORMATION F r die Piezoaktoren P 21x sind optionale Ausstattungen erh ltlich die bereits bei der Fertigung des P 21x integriert werden m ssen S 16 Wenn ein Piezoaktor
5. m Vakuumdurchf hrung LEMO SWH 0S 303 CLLSV Luftseitiges Kabel mit 2 LEMO Steckern 2 m 16 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 Produktbeschreibung nummer Stecker FGG 0B 701 CJA 1173 Kupplung PHG 0B 701 CJL 1173 Bestell Beschreibung nummer P 892 01 Verl ngerungskabel f r DMS Sensoren LEMO Stecker 1m P 892 02 Verlangerungskabel f r DMS Sensoren LEMO Stecker 2 m P 892 03 Verlangerungskabel fur DMS Sensoren LEMO Stecker 3 m nummer gt Wenden Sie sich bei Bestellungen an den Kundendienst S 47 P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 17 3 Produktbeschreibung pP J 3 6 Technische Ausstattung 3 6 1 PICA Piezoaktoren P 21x sind vorgespannte Hochsilast Piezoaktoren fur statische und dynamische Anwendungen Sie bieten eine Ansprechzeit im Sub Milllisekunden Bereich und Sub Nanometer Aufl sung Die Piezoaktoren bestehen aus einer reibungsfrei vorgespannten PICA Power Piezokeramik die in ein Edelstahlgeh use integriert ist Durch die hohe Belastbarkeit und die interne Vorspannung sind sie ideal f r Anwendungen wie die Pr zisionsfertigung und die aktive Schwingungsd mpfung geeignet 3 6 2 Dehnmessstreifen Sensoren DMS Sensoren Dehnmessstreifen Sensoren leiten die Positionsinformation aus ihrer Ausdehnung ab Ein DMS Sensor besteht aus einem elektrisch leitenden Film dessen Widerstand sich mit der Dehnung ndert DMS Sensoren sind auf dem Aktor aufgebra
6. P 21x betreiben Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb gelesen und verstanden S 33 Sie haben die Betriebsparameter f r Ihre Anwendung ermittelt S 36 Sie haben den P 21x korrekt installiert S 21 Sie haben eine geeignete Elektronik bereitgestellt die die ben tigten Str me liefern kann S 39 v Sie haben das Benutzerhandbuch der verwendeten Elektronik gelesen und verstanden P 21x betreiben gt Folgen Sie f r das Anschlie en die Inbetriebnahme und den Betrieb des P 21x den Anleitungen im Handbuch der verwendeten Elektronik S 15 40 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 6 Inbetriebnahme und Betrieb 6 4 P 21x entladen Der P 21x muss in folgenden Fallen entladen werden Wenn der P 21x nicht benutzt wird die Elektronik aber zur Gew hrleistung der Temperaturstabilitat eingeschaltet bleibt Vor Demontage z B vor Reinigung und Transport des P 21x sowie bei Umbauten Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 21 Werkzeug und Zubeh r Wenn der P 21x nicht an der Elektronik angeschlossen ist Mitgelieferter Kurzschlussstecker S 14 Alternativ Elektronik von PI An der Elektronik angeschlossenen P 21x entladen Im geregelten Betrieb 1 Schalten Sie an der Elektronik den Servomodus aus 2 Stellen Sie an der Elektronik die Piezospannung auf 0 V
7. S 16 Sabelschl ssel zum Fixieren des St els P 212 SW7 P 216 SW 8 Kopfstuck befestigen 1 Fixieren Sie den St el Setzen Sie einen passenden Gabelschl ssel an den Schl sselfl chen des St els an 2 Schrauben Sie das Kopfst ck mit der Hand in die Montagebohrung im St el des P 21x ein 3 Entfernen Sie den Gabelschl ssel vom St el 28 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 5 Last befestigen Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 21 v Der mitgelieferte Kurzschlussstecker ist am Spannungsanschluss des P 21x aufgesteckt siehe Auspacken S 19 oder der P 21x ist an der ausgeschalteten Elektronik von Pl angeschlossen Werkzeug und Zubeh r Schraube von geeigneter L nge S 53 P 212 M5 P 216 M6 geeigneter Schraubendreher Gabelschlussel zum Fixieren des St els P 212 SW 7 P 216 SW 8 Last befestigen 1 Fixieren Sie den St el Setzen Sie einen passenden Gabelschl ssel an den Schl sselfl chen des St els an 2 Befestigen Sie die Last mit einer passenden Schraube an der Montagebohrung im St el siehe Abmessungen S 53 3 Entfernen Sie den Gabelschl ssel vom St el P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 29 5 Installation P J 5 6 Optional Spulluft anschlieBen HINWEIS Zerstorung des Piezoaktors durch zu schnelle
8. V 1000 1000 1000 1000 1000 Bewegung und Positionieren Stellweg geregelt 15 30 60 120 180 um Aufl sung geregelt 0 3 0 6 1 2 2 4 3 6 nm typ Aufl sung ungeregelt 0 15 0 3 0 6 1 2 1 8 nm typ Linearitatsabweichung 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 typ Mechanische Eigenschaften Stat GroBsignalsteifigkeit in 210 140 80 50 32 N um 20 Stellrichtung Resonanzfrequenz 17 12 7 4 5 3 kHz 20 unbelastet Druck Zugbelastbarkeitin 4500 4500 4500 4500 4500 N max Stellrichtung 500 500 500 500 500 Scherbelastung 60 36 23 23 23 N max Drehmoment am Kopfst ck 1 1 1 1 1 Nm max Antriebseigenschaften Elektrische Kapazit t 130 250 500 1000 1500 nF 20 Dynamischer 13 13 13 13 13 UA Hz 20 Stromkoeffizient x um Anschl sse und Umgebung Masse mit Kabel 170 200 250 370 480 g 5 Piezokeramik PICA Power Temperaturbereich 40 bis 80 C Im Dauerbetrieb sollte die Betriebsspannung 750 V nicht berschreiten Erfordert integrierten DMS Sensor Diese Ausf hrungen werden mit Abgleichprotokoll geliefert Die Aufl sung von Piezoaktoren ist nicht durch Haft oder Gleitreibung begrenzt Dynamische Kleinsignalsteifigkeit ca 50 h her 50 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 1 2 Bemessungsdaten P 21x Piezoaktoren sind f r folgende Betriebsgr en ausgelegt Maximale Betriebsfrequenz ohne Last Maximale Leistungsaufnahme A B Maximaler ohne Beruck
9. Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 2 2 Produktbeschriftung 1 2 38 i Us a any of Gig Baan C u 98 T 6 5 Abbildung 2 P 21x Typenschild exemplarische Ansicht DataMatrix Code enth lt die Seriennummer Produktbezeichnung Seriennummer Herstellerlogo Konformit tszeichen CE Herkunftsland Herstelleradresse Website Altgerateentsorgung O MN DAA WO DHS Warnzeichen Handbuch beachten Abbildung 3 P 21x Schutzleitersymbol exemplarische Ansicht P 21x Piezoaktor PZ249D 3 Produktbeschreibung Version 1 0 1 13 3 Produktbeschreibung pP J Abbildung 4 P 21x Warnzeichen DANGER auf Spannungsanschluss mit aufgestecktem Kurzschlussstecker Warnzeichen DANGER Hinweis auf Stromschlaggefahr S 6 3 3 Lieferumfang Piezoaktor gem Bestellung S 9 000036450 Schraubensatz M4 Schutzerde bestehend aus 1 Flachkopfschraube mit Kreuzschlitz M4x8 ISO 7045 2 Sicherungsscheiben 2 Unterlegscheiben P 202 01 Kurzschlussstecker f r Hochvolt Piezoaktoren mit internem Entladewiderstand von 10 kQ PZ246DK Kurzanleitung f r Hochvolt Piezoaktoren 14 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 Produktbeschreibung 3 4 Geeignete Elektronik F r den Betrieb eines P 21x ben tigen Sie eine Elektronik Die Auswahl des Ger ts hangt von der Anwendung ab Die folgende Tabelle listet die geeigneten Ge
10. ein Im ungeregelten Betrieb gt Stellen Sie an der Elektronik die Piezospannung auf 0 V ein P 21x entladen der nicht an der Elektronik angeschlossenen ist gt Verbinden Sie den Spannungsanschluss des Piezoaktors mit dem Kurzschlussstecker siehe Auspacken S 19 gt Alternativ Schlie en Sie den Spannungsanschluss des Piezoaktors an die ausgeschaltete Elektronik von PI an P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 41 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 7 Wartung 7 Wartung In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Wartung uesssussesnnennnnnnennnnennnnnnnnnennnn nennen nnnnnnnnnnennnn nennen 43 P 2 IXTEINI GEN san ae ne a Fettes Eritrea ans era ee ren ee 43 7 1 Allgemeine Hinweise zur Wartung Der P 21x ist wartungsfrei 7 2 P 21x reinigen HINWEIS ah Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische Uberschlage Das Eindringen von Fl ssigkeit in das Geh use des Piezoaktors kann zur Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische berschl ge f hren Vor dem Reinigen des P 21x gt Entladen Sie den P 21x S 41 gt Trennen Sie den Spannungsanschluss des P 21x von der Elektronik gt Verbinden Sie den Spannungsanschluss des P 21x mit dem mitgelieferten Kurzschlussstecker S 19 Voraussetzungen v Sie haben die Piezoaktoren des P 21x entladen S 41 v Sie haben den P 21x von der Elektronik getrennt v Der mitgelieferte Kurzschlussstecker ist am Spannungsanschluss des P 21x aufgesteckt s
11. empfohlen Die bestimmungsgem e Verwendung des P 21x ist nur in komplett montiertem und angeschlossenem Zustand und nur in Verbindung mit geeigneter Steuer oder Regelelektronik S 15 m glich die von Pl angeboten wird Die Elektronik ist nicht im Lieferumfang des P 21x enthalten Die Elektronik muss die ben tigten Betriebsspannungen bereitstellen Au erdem muss sie in der Lage sein die Signale der Positionssensoren auszulesen und weiterzuverarbeiten damit die Positionsregelung einwandfrei funktioniert P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 5 2 Sicherheit P I 2 2 Allgemeine Sicherheitshinweise Der P 21x ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut Bei unsachgemaBer Verwendung des P 21x k nnen Benutzer gef hrdet werden und oder Sch den am P 21x entstehen gt Benutzen Sie den P 21x nur bestimmungsgem und in technisch einwandfreiem Zustand Lesen Sie das Benutzerhandbuch Beseitigen Sie St rungen die die Sicherheit beeintr chtigen k nnen umgehend Der Betreiber ist f r den korrekten Einbau und Betrieb des P 21x verantwortlich Im Piezoaktor P 21x k nnen Ladungen durch Temperaturschwankungen und Druckbelastungen entstehen Nach dem Trennen von der Elektronik kann der Piezoaktor f r einige Stunden aufgeladen bleiben Das Ber hren spannungsf hrender Teile des P 21x kann zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt ffnen Sie den P 21x
12. nicht Bei fehlendem oder nicht ordnungsgem angeschlossenem Schutzleiter k nnen im Falle eines Fehlers oder Defekts gef hrliche Ber hrungsspannungen am P 21x entstehen Wenn Ber hrungsspannungen vorhanden sind kann das Ber hren des P 21x zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt Schlie en Sie den P 21x vor Inbetriebnahme an einen Schutzleiter an S 25 gt Entfernen Sie den Schutzleiter nicht w hrend des Betriebs gt Wenn der Schutzleiter vor bergehend entfernt werden muss z B bei Umbauten schlie en Sie den P 21x vor erneuter Inbetriebnahme wieder an den Schutzleiter an 6 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 2 Sicherheit Mechanische Kr fte k nnen den P 21x besch digen oder dejustieren gt gt gt Vermeiden Sie St e die auf den P 21x einwirken Lassen Sie den P 21x nicht fallen Vermeiden Sie Drehmomente Biegekr fte und Querkr fte am bewegten St el des P 21x berschreiten Sie nicht die maximal zul ssigen Belastungen gem den Spezifikationen S 49 2 3 Organisatorische Ma nahmen Benutzerhandbuch gt Halten Sie dieses Benutzerhandbuch st ndig am P 21x verf gbar Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 3 bereit F gen Sie alle vom Hersteller bereitgestellten Informationen z B Erg nzungen und Technical Notes zum Benutzerhandbuch hinzu
13. 0 1 15 3 Produktbeschreibung pP J gt Wenden Sie sich bei Bestellungen an den Kundendienst S 47 gt Berechnen Sie vor der Auswahl einer Elektronik den Strombedarf der Anwendung S 39 3 5 Optionales Zubeh r Grau unterlegte Optionen m ssen aus fertigungstechnischen Gr nden zusammen mit dem Piezoaktor P 21x bestellt werden Piezoaktoren die mit diesen Optionen ausgestattet sind haben eine kundenspezifische Produktnummer beginnt mit P 21xK Bestell Beschreibung nummer P 177 50 Temperatursensor PT1000 und Sp lluftanschluss f r PICA Hochvolt Piezoaktoren mit Controllern E 481 und E 482 P 706 00 Wassergesch tztes Geh use f r P 212 P 216 P 176 B12 Kugelkopfst ck Kontaktfl che geh rtet und poliert f r P 212 P 176 B16 Kugelkopfst ck Kontaktfl che geh rtet und poliert f r P 216 P 176 F12 Flachkopfst ck Kontaktfl che geh rtet und poliert f r P 212 P 176 F16 Flachkopfst ck Kontaktfl che gehartet und poliert f r P 216 P 176 10 Magnetadapter f r P 212 P 203 VA Vakuumdurchf hrung f r Hochvolt Piezoaktoren bis10 hPa 100 C bestehend aus Vakuumdurchf hrung LEMO SJG 0B 701 CJA 1173 Luftseitiges Kabel mit 2 LEMO Steckern 2 m P 892 VA Vakuumdurchf hrung DMS Sensor bis 10 hPa 100 C bestehend aus Vakuumdurchf hrung LEMO SWH 0S 304 CLLSV Luftseitiges Kabel mit 2 LEMO Steckern 2 m P 899 VA Vakuumdurchf hrung Temperatursensor bis 10 hPa 100 C bestehend aus
14. 2 gt Bei Einsatz im Vakuum unter 0 1 hPa Betreiben Sie den P 21x nicht w hrend des Evakuierens HINWEIS ah Zerst rung des Piezoaktors durch dynamische Kr fte W hrend des dynamischen Betriebs k nnen dynamische Kr fte entstehen die die Vorspannung des Piezoaktors aufheben Durch den Betrieb ohne Vorspannung kann der Aktor zerst rt werden gt berschreiten Sie nicht die maximale Zug Druckbelastbarkeit gem den Spezifikationen S 49 gt Beachten Sie die Hinweise in Betriebsparameter ermitteln S 36 HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch zu hohe Betriebsfrequenz Eine zu hohe Betriebsfrequenz kann den Piezoaktor zerst ren gt Wahlen Sie die Betriebsfrequenz so dass die folgenden Bedingungen erf llt sind Die Betriebsfrequenz betr gt maximal ein Drittel der Resonanzfrequenz Resonanzfrequenz des unbelasteten Piezoaktors siehe Datentabelle S 49 Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors siehe Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors berechnen S 38 Die im Betrieb auftretenden dynamischen Kr fte berschreiten nicht die maximale Zug Druckbelastbarkeit des Piezoaktors siehe Im dynamischen Betrieb auftretende Kr fte berechnen S 39 34 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 6 Inbetriebnahme und Betrieb HINWEIS Verringerte Lebensdauer des Piezoaktors durch dauerhaft hohe Spannung Das dauerhafte Anlegen e
15. 36 PZ249D Version 1 0 1 35 6 Inbetriebnahme und Betrieb gt I HINWEIS Unkontrollierte Schwingungen Schwingungen k nnen den Piezoaktor irreparabel besch digen Schwingungen machen sich durch ein Summen bemerkbar und k nnen folgende Ursachen haben Wechselnde Last und oder Dynamik erfordert die Anpassung der Regelparameter Der Piezoaktor wird nahe seiner Resonanzfrequenz betrieben Wenn Sie Schwingungen bemerken gt Schalten Sie im geregelten Betrieb den Servomodus sofort aus gt Stoppen Sie im ungeregelten Betrieb sofort den Piezoaktor INFORMATION Das Ausfahren des St els entspricht der positiven Bewegungsrichtung und ist proportional zur angelegten Betriebsspannung 6 2 Betriebsparameter ermitteln 6 2 1 bersicht begrenzender Faktoren Begrenzende Faktoren f r den Betrieb des Piezoaktors Resonanzfrequenz Die Betriebsfrequenz darf ein Drittel des Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors nicht berschreiten Siehe Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors berechnen S 38 Maximale Zug Druckbelastbarkeit S 49 Die Masse der zu bewegenden Last und die Betriebsfrequenz des Piezoaktors m ssen so gew hlt werden dass die im Betrieb auftretenden dynamischen Kr fte die maximale Zug Druckbelastbarkeit des Piezoaktors nicht berschreiten Siehe Im dynamischen Betrieb auftretende Kr fte berechnen S 39 36 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO
16. 9 10 1 Spezifikationen 10 1 1 Datentabelle P 212 10 P 212 20 P 212 40 P 212 80 Einheit Toleranz Betriebsspannungsbereich O bis 1000 O bis 1000 O bis 1000 Obis 1000 V Bewegung und Positionieren Stellweg geregelt 15 30 60 120 um Aufl sung geregelt 0 3 0 6 1 2 2 4 nm Aufl sung ungeregelt 0 15 0 3 0 6 1 2 nm typ Linearit tsabweichung 0 2 0 2 0 2 0 2 typ Mechanische Eigenschaften Stat GroBsignalsteifigkeit 90 60 34 18 N um 20 in Stellrichtung Resonanzfrequenz 17 12 7 4 5 kHz 20 unbelastet Druck Zugbelastbarkeit 2000 300 2000 300 2000 300 2000 300 N max in Stellrichtung Scherbelastung 15 10 10 10 N max Drehmoment am 0 5 0 5 0 5 0 5 Nm max Kopfst ck Antriebseigenschaften Elektrische Kapazit t 47 90 180 370 nF 20 Dynamischer 5 5 5 5 uA Hz 20 Stromkoeffizient x um Anschl sse und Umgebung Masse mit Kabel 110 120 150 210 g 5 Piezokeramik PICA Power Temperaturbereich 40 bis 80 C Im Dauerbetrieb sollte die Betriebsspannung 750 V nicht berschreiten Erfordert integrierten DMS Sensor Diese Ausf hrungen werden mit Abgleichprotokoll geliefert Die Aufl sung von Piezoaktoren ist nicht durch Haft oder Gleitreibung begrenzt Dynamische Kleinsignalsteifigkeit ca 50 h her P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 49 PI 10 Technische Daten P 216 10 P 216 20 P 216 40 P 216 80 P 216 90 Einheit Toleranz Betriebsspannungsbereich 0 bis 0 bis 0 bis 0 bis 0 bis
17. INWEIS Sch den durch ungeeignete Kabel Ungeeignete Kabel k nnen Sch den am Piezoaktor und an der Elektronik verursachen gt Verwenden Sie f r den Anschluss des P 21x an die Elektronik nur Kabel von PI HINWEIS Erw rmung des P 21x w hrend des Betriebs Die w hrend des Betriebs des P 21x abgegebene W rme kann Ihre Anwendung beeintr chtigen gt Installieren Sie den P 21x so dass die Anwendung nicht durch die abgegebene W rme beeintr chtigt wird INFORMATION Verl ngerte Kabel k nnen die Leistung des P 21x beeinflussen gt Verwenden Sie nur Verlangerungskabel von PI S 16 INFORMATION Beim Umgang mit der Vakuumversion des Piezoaktors muss auf entsprechende Sauberkeit geachtet werden gt Ber hren Sie den Piezoaktor nur mit puderfreien Handschuhen gt Wenn notwendig s ubern Sie den Piezoaktor per Wischreinigung INFORMATION Das Ausfahren des St els entspricht der positiven Bewegungsrichtung und ist proportional zur angelegten Betriebsspannung 24 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 2 P 21x an Schutzleiter anschlieBen INFORMATION gt Beachten Sie die jeweils geltenden Normen f r die Schutzleiterbefestigung Der P 21x hat eine Gewindebohrung M4 f r die Befestigung des Schutzleiters Diese Bohrung befindet sich am Fu st ck des Piezoaktors und ist in der Ma zeichnung mit dem Schutzleitersymbol D gekennzeichnet s
18. P 21x mit diesen Optionen bestellt wird erh lt er eine kundenspezifische Produktnummer beginnt mit P 21xK Dieses Handbuch gilt auch f r alle Piezoaktoren die aufgrund integrierter Optionen eine kundenspezifische Produktnummer haben Piezoaktoren ohne Sensor moan Beschrebung ooo P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 9 3 Produktbeschreibung pP J Piezoaktoren ohne Sensor geeignet fur Hochtemperaturbereich und Hochvakuum Modell Beschreibung P 212 10V Vorgespannter Piezoaktor 15 um 1000 V 2000 N Hochtemperatur Vakuum P 212 20V Vorgespannter Piezoaktor 30 um 1000 V 2000 N Hochtemperatur Vakuum P 212 40V Vorgespannter Piezoaktor 60 um 1000 V 2000 N Hochtemperatur Vakuum P 212 80V Vorgespannter Piezoaktor 120 um 1000 V 2000 N Hochtemperatur Vakuum P 216 10V Vorgespannter Piezoaktor 15 um 1000 V 4500 N Hochtemperatur Vakuum P 216 20V Vorgespannter Piezoaktor 30 um 1000 V 4500 N Hochtemperatur Vakuum P 216 40V Vorgespannter Piezoaktor 60 um 1000 V 4500 N Hochtemperatur Vakuum P 216 80V Vorgespannter Piezoaktor 120 um 1000 V 4500 N Hochtemperatur Vakuum P 216 90V Vorgespannter Piezoaktor 180 um 1000 V 4500 N Hochtemperatur Vakuum Piezoaktoren mit Sensor Se eee 10 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 Produktbeschreibung Piezoaktoren mit Sensor geeignet fur Hochtemperaturbereich und Hochvaku
19. POSITIONING WWW PI WS 6 Inbetriebnahme und Betrieb Maximal zul ssige Betriebstemperatur des Piezoaktors S 52 Je gr er Betriebsfrequenz Betriebsspannung Spitze Spitze und Kapazit t des Piezoaktors sind umso gr er ist die im Piezoaktor erzeugte thermische Leistung Betriebsfrequenz Betriebsspannung und Betriebsdauer m ssen so gew hlt werden dass die maximal zul ssige Betriebstemperatur des Piezoaktors nicht berschritten wird F r die maximal zul ssige Betriebsfrequenz ohne K hlung siehe Spalte B der Tabelle in Bemessungsdaten S 51 Bei Einsatz von K hlungsma nahmen S 30 erh hen sich die Grenzwerte f r Betriebsfrequenz Betriebsspannung und Betriebsdauer Durch Einsatz eines Temperatursensors S 16 kann das berhitzen des Piezoaktors vermieden werden Spitzen und Dauerausgangsstrom der verwendeten Elektronik S 15 Die verwendete Elektronik muss so gew hlt werden dass sie die ben tigten Str me bereitstellen kann Siehe Strombedarf f r Sinusbetrieb berechnen S 39 6 2 2 Effektive Masse berechnen S Meff T 3 Meff T 3 M Abbildung 10 Effektive Masse eines unbelasteten Piezoaktors links und eines mit einer Zusatzmasse M belasteten Piezoaktors rechts Der Piezoaktor ist jeweils an einem Ende fest montiert P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 37 6 Inbetriebnahme und Betrieb P I 1 Entnehmen Sie die Masse m Ihres Piezoaktors der Datentabelle S 49 2 Ermitte
20. PZ249D P 21x Piezoaktor Benutzerhandbuch Version 1 0 1 Datum 02 03 2015 Dieses Dokument beschreibt die folgenden Produkte P 212 Vorgespannter Piezoaktor P 212 10 20 40 80 ohne Sensor P 212 10V 20V 40V 80V ohne Sensor Hochtemperaturbereich und Hochvakuum P 212 1S 2S 4S 8S mit Sensor P 212 1SV 2SV 4SV 8SV mit Sensor Hochtemperaturbereich und Hochvakuum Ze P 216 Vorgespannter Piezoaktor P 216 10 20 40 80 90 ohne Sensor P 216 10V 20V 40V 80V 90V ohne Sensor Hochtemperaturbereich und Hochvakuum P 216 1S 2S 4S 8S 9S mit Sensor P 216 1SV 2SV 4SV 8SV 9SV mit Sensor Hochtemperaturbereich und Hochvakuum Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Auf der R merstr 1 76228 Karlsruhe Germany _ Telefon 49 721 4846 0 Telefax 49 721 4846 1019 E Mail info pi ws PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS PI Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG ist Inhaberin der nachfolgend aufgef hrten Marken PI PIC PICMA PlLine PIFOC PiezoWalk NEXACT NEXLINE NanoCube NanoAutomation Picoactuator Plnano 2015 Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Karlsruhe Deutschland Die Texte Bilder und Zeichnungen dieses Handbuchs sind urheberrechtlich gesch tzt Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG beh lt insoweit s mtliche Rechte vor Die Verwendung dieser Texte Bilder und Zeichnungen ist nur auszugsweise und nur unter Angabe der Quelle erlaubt Original
21. anschluss sind vorhanden Position des Im Fu st ck des Piezoaktors Im Fu st ck des Piezoaktors Sp llufteingangs gegen ber dem Kabelabgang unterhalb des Kabelabgangs 9 5 mm oberhalb der 8 mm oberhalb der Unterkante des Fu st cks Unterkante des Fu st cks Position des Im Geh userohr des Im Geh userohr des Spulluftausgangs Piezoaktors oberhalb des Piezoaktors gegen ber dem Kabelabgangs genaue Kabelabgang genaue Position auf Anfrage Position auf Anfrage gt Kontaktieren Sie unseren Kundendienst S 47 f r Details zur Position der Stecknippel Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 2 3 P 21x mit Option P 706 00 wassergeschutztes Gehause Die Abmessungen des P 21x mit wassergesch tztem Geh use werden auf Anfrage mitgeteilt gt Kontaktieren Sie unseren Kundendienst S 47 10 2 4 Kugelkopfst cke P 176 B12 und P 176 B16 Abbildung 12 P 176 B12 1 Kontaktfl che geh rtet und poliert 0 sw8 10 0 10 4 0 05 Abbildung 13 P 176 B16 1 Kontaktfl che geh rtet und poliert P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 55 10 Technische Daten pP I 10 2 5 Flachkopfst cke P 176 F12 und P 176 F16 Abbildung 15 P 176 F16 1 Kontaktfl che geh rtet und poliert 56 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 2 6 Magnetadapter P 176 10 OB INS SY Ab
22. ation gelesen und verstanden S 21 v Der mitgelieferte Kurzschlussstecker ist am Spannungsanschluss des P 21x aufgesteckt siehe Auspacken S 19 oder der P 21x ist an der ausgeschalteten Elektronik von Pl angeschlossen Werkzeug und Zubeh r Schraube M8 von geeigneter L nge siehe Abmessungen S 53 Geeignetes Werkzeug zur Befestigung der Schraube Gabelschl ssel zum Fixieren des Fu st cks P 212 SW 15 P 216 SW 22 P 21x befestigen 1 Fixieren Sie das Fu st ck des P 21x Setzen Sie einen passenden Gabelschl ssel an den Schl sselfl chen des Fu st cks an 2 Befestigen Sie den P 21x mit einer Schraube M8 auf einer geeigneten Unterlage Verwenden Sie hierf r die Montagebohrung M8 an der Unterseite des Fu st cks siehe Abmessungen S 53 3 Entfernen Sie den Gabelschl ssel vom Fu st ck P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 27 5 Installation gt I 5 4 Optional Kopfst ck befestigen INFORMATION Mit den optional erh ltlichen Kopfst cken S 16 lassen sich unterschiedliche mechanische Ankoppelungen an eine Last realisieren Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 21 v Der mitgelieferte Kurzschlussstecker ist am Spannungsanschluss des P 21x aufgesteckt siehe Auspacken S 19 oder der P 21x istan der ausgeschalteten Elektronik von Pl angeschlossen Werkzeug und Zubeh r Optional erhaltliches Kopfst ck
23. auf unserer Website fehlt oder Probleme beim Herunterladen auftreten gt Wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 47 Auf unserer Website finden Sie die Handb cher in ihrer aktuellen Version F r einige Produkte z B Hexapodsysteme und Elektroniken die mit einer CD ausgeliefert werden ist der Zugang zu den Handb chern durch ein Kennwort gesch tzt Das Kennwort ist auf der CD enthalten P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 3 1 Uber dieses Dokument P I Frei zug ngliche Handb cher herunterladen 1 2 3 Offnen Sie die Website http www pi portal ws Klicken Sie auf Downloads Klicken Sie auf die entsprechende Kategorie z B P Piezo Actuators Nanopositioning amp Scanning Systems Klicken Sie auf den entsprechenden Produktcode z B P 212 Klicken Sie auf Documents Die vorhandenen Handb cher werden angezeigt Klicken Sie auf das gew nschte Handbuch und speichern Sie es auf der Festplatte Ihres PC oder auf einem Datentr ger Kennwortgesch tzte Handb cher herunterladen i Fuhren Sie die Schritte 1 bis 5 fur das Herunterladen frei zuganglicher Handbucher aus Legen Sie die CD des Produkts in das PC Laufwerk ein Wechseln Sie auf der CD in das Verzeichnis Manuals Offnen Sie im Verzeichnis Manuals die Release News Datei mit dem Namensbestandteil Releasenews Entnehmen Sie dem Abschnitt User login for software download in den Release News den Benutzernamen user name und das Kennwort passw
24. betriebsanleitung Erstdruck 02 03 2015 Dokumentnummer PZ249D CBo Version 1 0 1 nderungen vorbehalten Dieses Handbuch verliert seine G ltigkeit mit Erscheinen einer neuen Revision Die jeweils aktuelle Revision ist auf unserer Website zum Herunterladen S 3 verf gbar PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS Inhalt 1 Uber dieses Dokument 1 1 1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs cccceecceecseeeeeeeeeeeeeeeeeeeenaees 1 1 2 Symbole und Kennzeichnungen ccccccseeecceecceeeseececseeeeeeeeeaeeeeeeessaeeeeeeeesaeeeees 1 1 3 Mitgeltende DOKUMENE ccccccccssseeceecceeseceeceaeueeeeseeeaseeeeseueaeeesssaaeeeessaaaass 3 1 4 Handb cher herunterladen ccccseccccceesccecceseceeceeeceeceeecesseeecesseeeeeesaaeeeesaaeees 3 2 Sicherheit 5 2 1 Bestimmungsgem e Verwendung cccccseeeccecceeeeeceeeceeeeeeeeesuaeeeeeeeseeeeeeeesaaess 5 2 2 Allgemeine Sicherheitshinweise u0s00200200000nnennnnnennnnnnnnnnnennnnnn nennen 6 2 3 Organisatorische Ma nahmen ccccccssssecceccsseeceeecaeeeeceeesaaeeeeeeseeaeeeeeeesaeeeees 7 3 Produktbeschreibung 9 3 1 POC MC SIG Fo u ee ee ee 9 3 2 Poduri AIM SIG ses een ee E ee 12 3 2 1 berblick sec nciccsdesisaheetdceededtassvinenudecedenshtvasendiavededdatincoeathacadeedsissoeadcanedeed 12 3 2 2 Produktbeschriftung ru seen a Aaen nai K EAREN RA 13 3 3 Lieferumfang nenne ng nenne ee 14 3 4 Geeignete Elektronik
25. bildung 16 P 176 10 1 Magnet 6x2 10 2 7 Vakuumdurchfuhrung fur Hochvolt Piezoaktoren LEMO SJG 0B 701 CJA 1173 Bestandteil der Option P 203 VA f r Hochvolt Piezoaktoren fg PZT w Abbildung 17 Vakuumdurchf hrung LEMO SJG 0B 701 CJA 1173 P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 57 10 Technische Daten pP I Benennung Beschreibung Au enk rper O Ring 12x1 5 3 LEMO Apparatedose J codiert EGJ 0B 701 CJA Flanschseite Atmosphare 4 LEMO Apparatedose G codiert EGG 0B 701 CJL Vakuumseite Hochspannungskontakt weiblich Flanschseite Atmosph re M nnlicher Kontakt GND Flanschseite Atmosph re 10 2 3 Vakuumdurchf hrungen f r Sensoren Die Abmessungen der folgenden Vakuumdurchf hrungen sind identisch LEMO SWH 0S 304 CLLSV Bestandteil der Option P 892 VA f r DMS LEMO SWH 0S 303 CLLSV Bestandteil der Option P 899 VA f r Temperatursensor u hy EEE aA pmo S3 E max S 1 Abbildung 18 LEMO SWH 0S 30x CLLSV ME je Rn ee 58 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 3 Pinbelegung 10 3 1 Spannungsanschluss LEMO FGG 0B 701 CJA 1173 Stecker Vorderansicht U f Ow W Eingang Piezospannung 1000 V weiblich M GND Masse m nnlich Das Steckergeh use ist mit dem Kabelschirm verbunden 10 3 2 Anschluss des Positionssensors LEMO FFA 0S 304 CLA a ll aaa ieee 1 Engang _ Ve
26. cht und messen dessen Auslenkung Die Sensoren arbeiten in einer thermisch dfriftfreien Vollbr ckenschaltung und sorgen damit f r optimale Positionsstabilit t im Nanometerbereich 18 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 4 Auspacken 4 Auspacken HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch zu schnelles Entladen Wenn der P 21x nicht an der Elektronik angeschlossen ist m ssen die Leitungen am Spannungsanschluss kurzgeschlossen sein um ein Aufladen des Piezoaktors bei Temperaturschwankungen und Druckbelastungen zu vermeiden Ungeeignetes Kurzschlie en f hrt durch zu schnelles Entladen zu einer abrupten Kontraktion des Piezoaktors Abrupte Kontraktion kann den Piezoaktor zerst ren gt Entfernen Sie den mitgelieferten Kurzschlussstecker nur vom Spannungsanschluss des Piezoaktors wenn dies f r Installation oder Betrieb erforderlich ist gt Bewahren Sie den Kurzschlussstecker nach dem Entfernen in der N he des Piezoaktors auf gt Verwenden Sie zum Kurzschlie en der Leitungen am Spannungsanschluss des Piezoaktors nur den mitgelieferten Kurzschlussstecker Abbildung 5 Spannungsanschluss des P 21x mit aufgestecktem Kurzschlussstecker 1 Spannungsanschluss des P 21x 2 _ Kurzschlussstecker P 202 01 im Lieferumfang P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 19 4 Auspacken P I INFORMATION Beim Umgang mit der Vakuumversion des Piezoaktors muss auf entsprechende Saube
27. en Sie die Regelparameter am Controller entsprechend der Lastanderung an Betrieb mit zu hoher Betreiben Sie den Piezoaktor mit maximal Frequenz einem Drittel der Resonanzfrequenz Resonanzfrequenz des unbelasteten Piezoaktors siehe Datentabelle S 49 Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors siehe Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors berechnen S 38 Wenn die St rung Ihres Systems nicht in der Tabelle angef hrt ist oder wenn sie nicht wie beschrieben behoben werden kann kontaktieren Sie unseren Kundendienst S 47 46 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 9 Kundendienst 9 Kundendienst Wenden Sie sich bei Fragen und Bestellungen an Ihre Pl Vertretung oder schreiben Sie uns eine E Mail info pi ws Geben Sie bei Fragen zu Ihrem System folgende Systeminformationen an Produktcodes und Seriennummern von allen Produkten im System Firmwareversion des Controllers sofern vorhanden Version des Treibers oder der Software sofern vorhanden PC Betriebssystem sofern vorhanden Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 3 bereit P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 47 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 Technische Daten In diesem Kapitel OG ZUMA OME IN sacs esse essen ee one nee 49 ABMESSUNGEN essen einen E E E 53 FTW VO UN ceee ee re E eteocccaeaes 5
28. fahrliche Situation Bei Nichtbeachtung drohen Sachsch den gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden INFORMATION Informationen zur leichteren Handhabung Tricks Tipps etc Symbol Kennzeichnung 1 2 gt S 5 RS 232 A 2 Version 1 0 1 Bedeutung Handlung mit mehreren Schritten deren Reihenfolge eingehalten werden muss Handlung mit einem Schritt oder mehreren Schritten deren Reihenfolge nicht relevant ist Aufz hlung Querverweis auf Seite 5 Bedienelement Beschriftung auf dem Produkt Beispiel Buchse der RS 232 Schnittstelle Auf dem Produkt angebrachte Warnzeichen die auf ausf hrliche Informationen in diesem Handbuch verweisen PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 1 Uber dieses Dokument 1 3 Mitgeltende Dokumente Alle in dieser Dokumentation erw hnten Ger te und Programme von PI sind in separaten Handb chern beschrieben Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 3 bereit En gt E 462 0E1 HVPZT Piezoverstarker Modul 10 bis PZ210E User Manual 1000 V OEM Version E 464 00 HVPZT Piezoverstarker 3 Kan le PZ176D Benutzerhandbuch E 481 00 Hochleistungs Piezoverst rker Controller PZ170E User Manual E 482 00 PICA Hochleistungs Piezoverst rker PZ236E User Manual Controller E 500 Modularer Piezocontroller PZ62E User Manual 1 4 Handbucher herunterladen INFORMATION Wenn ein Handbuch
29. formit t zugrunde gelegten Normen sind nachfolgend aufgelistet Elektromagnetische Emission EN 61000 6 3 2007 EN 55011 2009 Elektromagnetische St rfestigkeit EN 61000 6 1 2007 Sicherheit Niederspannungsrichtlinie EN 61010 1 2010 P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 63
30. ieb auftretende Kr fte berechnen 6 2 5 Strombedarf f r Sinusbetrieb berechnen 44ss44444 seen 6 3 P 21x betreiben T sss a EEN EAE 6 4 P21Xx Entladen nee ee ee neuen see Wartung 7 1 Allgemeine Hinweise zur Wartung uu0002040000200nnnnnnnnn en nnnnnn nennen nennen nenne 7 2 Pee IX TEN IC Teens rennen E Storungsbehebung Kundendienst Technische Daten tO SOO ZITIKATIOIMG RD ee ee 10 1 1 Bes glr e nent ee euere 10 1 2 Beiessungsd len nice 10 1 3 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen 0 10 2 ADM SSUNGE ernennen ern 10 2 1 PICZO AKON P 2 1X een ann ann ciutestaceseumisanntermadeneadienn eens 10 2 2 P 21x mit Option P 177 50 Temperatursensor und PUUN aS ONUS G lese een 10 2 3 P 21x mit Option P 706 00 wassergesch tztes Geh use 10 2 4 Kugelkopfst cke P 176 B12 und P 176 B16 cccccecccseeeeeeeeeeees 10 2 5 Flachkopfst cke P 176 F12 und P 176 F16 u022200022ssennnno 10 2 6 Magnetadapter P 176 10 22uu0s0240040neennennnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnennnn 10 2 7 Vakuumdurchf hrung f r Hochvolt Piezoaktoren 10 2 8 Vakuumdurchf hrungen f r Sensoren ccccceeeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 10 PANDEC M eea ee ner ae 10 3 1 SDPANDUNGSARSCHIUSS Eredar 10 3 2 Anschluss des PositionssensorsS cccccseecceceeeeeeeeeeeeeeceeeeeeesaeeees 10 3 3 Anschluss des Temperatursensors
31. iehe Abmessungen S 53 Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 21 v Der mitgelieferte Kurzschlussstecker ist am Spannungsanschluss des P 21x aufgesteckt siehe Auspacken S 19 v Der P 21x ist nicht an der Elektronik angeschlossen Werkzeug und Zubeh r Geeigneter Schutzleiter Kabelquerschnitt 20 75 mm und Schutzleiterwiderstand lt 0 1 Q bei 25 A Mitgelieferter Schraubensatz M4 Schutzerde S 14 f r den Anschluss des Schutzleiters Geeigneter Schraubendreher P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 25 5 Installation pP I Abbildung 9 Montage des Schutzleiters Profilansicht Fu st ck des P 21x Unterlegscheibe Sicherungsscheibe Schraube Kabelschuh Schutzleiter 9 aA KR DW HS m P 21x an Schutzleiter anschlie en 1 Wenn n tig befestigen Sie einen geeigneten Kabelschuh am Schutzleiter 2 Befestigen Sie den Kabelschuh des Schutzleiters mit der Schraube M4 am Schutzleiteranschluss des P 21x wie in der Profilansicht dargestellt 3 Ziehen Sie die Schraube MA mit einem Drehmoment von 1 2 Nm bis 1 5 Nm fest 4 Stellen Sie sicher dass der bergangswiderstand an allen f r die Schutzleitermontage relevanten Verbindungsstellen lt 0 1 Q bei 25 A ist 26 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 3 P 21x befestigen Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Install
32. iehe Auspacken S 19 P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 43 7 Wartung P J P 21x reinigen gt F hren Sie keine Ultraschallreinigung durch Nur wenn der Piezoaktor nicht im Vakuum eingesetzt wird gt Wenn notwendig reinigen Sie die Oberfl chen des P 21x mit einem Tuch das leicht mit einem milden Reinigungs oder Desinfektionsmittel z B Alkohol oder Isopropanol angefeuchtet wurde Wenn der Piezoaktor im Vakuum eingesetzt wird gt Ber hren Sie den Piezoaktor nur mit puderfreien Handschuhen gt Wenn notwendig s ubern Sie den Piezoaktor per Wischreinigung 44 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 8 Storungsbehebung 8 Storungsbehebung St rung M gliche Ursachen Behebung Keine oder Kabel nicht korrekt gt Pr fen Sie die Kabelanschl sse eingeschr nkte angeschlossen Bewegung Zu hohe Last Elektronik E 481 oder E 482 von PI hat wegen berhitzung des Piezoaktors den Spannungsausgang deaktiviert Nullpunktverschiebung des Positionssensors aus folgenden Gr nden Belastung in Bewegungsrichtung Umgebungs Betriebs temperatur des Piezo aktors liegt weit ober oder unterhalb der Kalibrationstemperatur 21 C bis 24 C Piezoaktor ist wegen berhitzung depolarisiert gt berschreiten Sie nicht die zul ssige Druck und Zugbelastung gem den Spezifikationen S 49 Wenn der Piezoaktor mit der Option Temperatursensor PT1000
33. iner hohen statischen Spannung an Piezoaktoren f hrt zu einer erheblichen Verringerung der Lebensdauer der Piezokeramik des Aktors gt gt Wenn der P 21x nicht benutzt wird die Elektronik aber zur Gew hrleistung der Temperaturstabilit t eingeschaltet bleibt entladen Sie den P 21x S 41 Wenn m glich Begrenzen Sie im Dauerbetrieb die maximale Betriebsspannung auf 750 V HINWEIS Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung kann Sch den am P 21x verursachen gt gt gt Verwenden Sie nur Controller Treiber und Originalzubeh r von PI f r den Betrieb des P 21x berschreiten Sie nicht den Betriebsspannungsbereich S 51 f r den der P 21x spezifiziert ist Betreiben Sie den P 21x nur wenn die Betriebsspannung ordnungsgem angeschlossen ist siehe Pinbelegung S 59 HINWEIS dh Zerst rung des Piezoaktors durch berhitzen gt gt gt P 21x Piezoaktor berhitzen kann den Piezoaktor zerst ren K hlen Sie den Piezoaktor z B mit Sp lluft S 30 berwachen Sie die Temperatur des Piezoaktors mit einem Temperatursensor S 16 Passen Sie Betriebsspannung Betriebsfrequenz und oder Betriebsdauer so an dass die maximale Betriebstemperatur des Piezoaktors nicht berschritten wird siehe Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen S 52 Bemessungsdaten S 51 und Betriebsparameter ermitteln S
34. ln Sie die Zusatzmasse M 3 Berechnen Sie die effektive Masse m des unbelasteten Piezoaktors und Mer des belasteten Piezoaktors mit den Formeln in der Abbildung oben 6 2 3 Maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors berechnen INFORMATION In der nachfolgenden Berechnung wird die maximal zul ssige Betriebstemperatur des Piezoaktors nicht ber cksichtigt Beim Betrieb ohne K hlung wird die maximale Betriebstemperatur m glicherweise bereits berschritten wenn die Betriebsfrequenz noch unterhalb des nachfolgend berechneten Grenzwerts liegt gt F r die maximal zul ssige Betriebsfrequenz ohne K hlung siehe Spalte B der Tabelle in Bemessungsdaten S 51 1 Berechnen Sie die Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors mit folgender Formel lb Mer fo fo m eff fo Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors Hz fo Resonanzfrequenz des unbelasteten Piezoaktors Hz siehe Datentabelle S 49 Mer effektive Masse ca 1 3 der Masse des Piezoaktors kg Mer effektive Masse Mer Zusatzmasse M kg Siehe auch Effektive Masse berechnen S 37 2 Berechnen Sie die maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors mit folgender Formel fmax fo 3 fmax maximale Betriebsfrequenz des belasteten Piezoaktors Hz fo Resonanzfrequenz des belasteten Piezoaktors Hz 38 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 6 Inbetriebnahme und Betrieb 6 2 4 Im d
35. ord Geben Sie auf der Website im Bereich User login am linken Seitenrand den Benutzernamen und das Kennwort in die entsprechenden Felder ein Klicken Sie auf Login Die vorhandenen Handb cher werden angezeigt Klicken Sie auf das gew nschte Handbuch und speichern Sie es auf der Festplatte Ihres PC oder auf einem Datentr ger Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 2 Sicherheit 2 Sicherheit In diesem Kapitel Bestimmungsgem e Verwendung ccccccseeecceeeceeeeeeeeecaeeeeeeeeesaeeeeeesseeaeeeeeesseeeeeeeeaas 5 Allgemeine Sicherheitshinweise cccccccsssssecccceeeceeeeeeeeceeeeeeseeeeseeeeeeeesseeaeeeeeeeeeesaas 6 Organisatorische Ma nahmen ccccccccsseeseececeececaeeeeeeceeeeeeseaeseeeeeesesseeeeeeeeeeeeeseaas 7 2 1 Bestimmungsgem e Verwendung Der P 21x ist ein Laborger t im Sinne der DIN EN 61010 1 Er ist f r die Verwendung in Innenr umen und in einer Umgebung vorgesehen die frei von Schmutz l und Schmiermitteln ist Entsprechend seiner Bauart ist der P 21x f r folgende Anwendungen vorgesehen Positionierung gro er Lasten siehe Spezifikationen S 49 Dynamische Positionierung m Schwingungsd mpfung Krafterzeugung Die Bewegung erfolgt in einer Achse Die Spezifikationen des P 21x gelten f r die Montage mit vertikaler Ausrichtung der Bewegungsachse Die Montage mit horizontal ausgerichteter Bewegungsachse wird nicht
36. r abgek hlt ist 2 Schlie en Sie die Sp lluft an Stecken Sie den Schlauch f r das Zuf hren der Sp lluft auf den entsprechenden Stecknippel am P 21x auf siehe Abbildung oben Stecken Sie den Schlauch f r das Abf hren der Sp lluft auf den entsprechenden Stecknippel am P 21x auf siehe Abbildung oben P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 31 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 6 Inbetriebnahme und Betrieb 6 Inbetriebnahme und Betrieb In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb u n0ssnnnnnnnnenne een 33 Betriebsparameter ermitteln ccccccceccccccesseeceeeceeeseceesseeeeceeseseaeeeessseaeeeessseageeeeseaas 36 P 2I CMD CIA esse a ee ne ee ee ne een ee 40 P2 Cie A esse ee E 41 6 1 Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb GEFAHR A Stromschlaggefahr bei fehlendem Schutzleiter Bei fehlendem oder nicht ordnungsgem angeschlossenem Schutzleiter k nnen im Falle eines Fehlers oder Defekts gef hrliche Ber hrungsspannungen am P 21x entstehen Wenn Ber hrungsspannungen vorhanden sind kann das Ber hren des P 21x zum Tod durch Stromschlag oder zu schweren Verletzungen f hren gt Schlie en Sie den P 21x vor Inbetriebnahme an einen Schutzleiter an S 25 gt Entfernen Sie den Schutzleiter nicht w hrend des Betriebs gt Wenn der Schutzleiter vor bergehend entfernt werden muss z B bei Umbauten schlie en Sie den P 21x vor erneu
37. rate auf Produktcode Beschreibung E 421 00 Hochleistungs Piezoverstarker Modul ohne Gehause 1100 V Spannungshub 550 W integriertes Netzteil E 470 20 Hochleistungs Piezoverst rker 1100 V Spannungshub 550 W Tischger t E 471 20 Hochleistungs Piezoverst rker 1100 V Spannungshub 550 W vorbereitet f r Servocontroller und Display PC Schnittstelle 19 E 472 20 2 Kanal Hochleistungs Piezoverst rker 1100 V Spannungshub 550 W 19 E 462 00 HVPZT Piezoverst rker 10 bis 1000 V Tischger t E 462 0E1 HVPZT Piezoverst rker Modul 10 bis 1000 V OEM Version E 464 00 HVPZT Piezoverst rker 3 Kan le 1100 V Spannungshub Tischger t E 481 00 Hochleistungs Piezoverst rker Controller mit Energier ckgewinnung 1100 V Spannungshub 2000 W 19 E 482 00 PICA Hochleistungs Piezoverst rker Controller mit Energier ckgewinnung 1050 V 6 A 19 E 500 Modularer Piezocontroller Konfigurationsbeispiel Hochvolt Piezoverst rker f r PICA HVPZT 3 Kan le mit Rechnerschnittstelle und Display bestehend aus 1 x E 500 00 19 Chassis f r modulares Piezocontrollersystem 1 bis 3 Kan le 3 x E 508 00 HVPZT Piezoverstarkermodul 3 bis 1100 V 1 Kanal 1 x E 517 i3 Schnittstellen Displaymodul 24 Bit D A TCP IP USB RS 232 IEEE488 3 Kan le Optional als Hochvolt Verst rker Servocontroller zus tzlich mit 1 x E 509 S3 Sensor Servocontrollermodul DMS Sensoren 3 Kan le P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1
38. ratur 20 C bis 80 C Bei Modellen f r Hochtemperaturbereich und Hochvakuum P 21x xxV 40 C bis 150 C Lagertemperatur 20 C bis 80 C Transporttemperatur 20 C bis 80 C Maximale Ausheiztemperatur Piezoaktoren f r Hochtemperaturbereich und f r vakuumtaugliche Produkte Hochvakuum P 21x xxV 150 C Vakuumdurchf hrungen LEMO siehe Optionales Zubeh r S 16 100 C berspannungskategorie Schutzklasse Schutzart gem IEC 60529 IP20 52 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor WWW PI WS 10 Technische Daten PIEZO NANO POSITIONING 10 2 Abmessungen 10 2 1 Piezoaktor P 21x Abmessungen in mm tO o tO Ww 9 o I u Urs wo gu o wo t Abbildung 11 P 21x 1 Sensor nur bei Modellen mit Positionssensor und oder mit Option P 177 50 2 Piezo P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 53 10 Technische Daten gt I Ba fe er a E a aa TA EE CBB Ka Zu ee ee ee ER a La Dun ne N ER 10 2 2 P 21x mit Option P 177 50 Temperatursensor und 54 Spulluftanschluss Wenn der P 21x mit der Option Temperatursensor PT1000 und Spulluftanschluss fur PICA HVPZT P 177 50 bestellt wurde S 16 bestehen folgende Unterschiede zum Standardmodell Der Piezoaktor hat folgenden Durchmesser P 212 25 mm P 216 30 mm Siehe B in der Zeichnung im Abschnitt Abmessungen S 53 Stecknippel M3 PK 2 f r den Sp lluft
39. rkeit geachtet werden Bei PI werden alle Teile vor dem Zusammenbau gereinigt W hrend der Montage und Kalibration wird mit puderfreien Handschuhen gearbeitet Danach wird der Piezoaktor noch einmal per Wischreinigung ges ubert und doppelt in vakuumtaugliche Folie eingeschwei t gt Ber hren Sie den Piezoaktor nur mit puderfreien Handschuhen gt Wenn notwendig s ubern Sie den Piezoaktor per Wischreinigung nach dem Auspacken 1 Packen Sie den P 21x vorsichtig aus 2 Vergleichen Sie die erhaltene Lieferung mit dem Inhalt laut Vertrag und mit der Packliste 3 berpr fen Sie den Inhalt auf Anzeichen von Sch den Bei Anzeichen von Besch digungen oder fehlenden Teilen wenden Sie sich sofort an PI 4 Bewahren Sie das komplette Verpackungsmaterial auf f r den Fall dass das Produkt zur ckgeschickt werden muss 20 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 Installation In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Installation ccccccesccccseeeeeeeeeeeeeseeseeesseeeeeseaeeeeesaeeeessnees 21 P 21x an Schutzleiter anschlie en uu00sss0220000000nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnne nennen 25 P2 1X Dele SOSIN nes ee ne ee ee ne een 27 Optional Kopfst ck befestigen usss020020000000eennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 28 Last befestige ee ee ee een een 29 Optional Sp lluft anschlie en uu0
40. rsergungsspannung fr DMS Sensor Das Steckergeh use ist mit dem Kabelschirm verbunden 10 3 3 Anschluss des Temperatursensors LEMO FFA 0S 303 CLA Stecker INOIS elanSIeH o po Ten e peen es ooo Das Steckergeh use ist mit dem Kabelschirm verbunden P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 59 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 11 Altgerat entsorgen 11 Altgerat entsorgen Nach geltendem EU Recht d rfen Elektroger te in den Mitgliedsstaaten der EU nicht ber den kommunalen Restm ll entsorgt werden Entsorgen Sie das Altger t unter Beachtung der internationalen nationalen und regionalen Richtlinien Um der Produktverantwortung als Hersteller gerecht zu werden bernimmt die Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG kostenfrei die umweltgerechte Entsorgung eines PI Altger tes sofern es nach dem 13 August 2005 in Verkehr gebracht wurde Falls Sie ein solches Altger t von PI besitzen k nnen Sie es versandkostenfrei an folgende Adresse senden Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Auf der R merstr 1 D 76228 Karlsruhe P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 61 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 12 EG Konformitatserklarung 12 EG Konformitatserklarung Fur den P 21x wurde eine EG Konformit tserkl rung gem den folgenden europ ischen Richtlinien ausgestellt 2006 95 EG Niederspannungsrichtlinie 2004 108 EG EMV Richtlinie 2011 65 EG RoHS Richtlinie Die zum Nachweis der Kon
41. s Abkuhlen Bei zu schnellem Abkuhlen kann die resultierende thermomechanische Belastung den Piezoaktor zerst ren gt Schlie en Sie Sp lluft nur an den Piezoaktor an wenn der Piezoaktor auf Raumtemperatur abgek hlt ist INFORMATION Der Piezoaktor kann mit Sp lluft gek hlt werden wenn der P 21x mit der Option Temperatursensor PT 1000 und Sp lluftanschluss fur PICA Hochvolt Piezoaktoren P 177 50 bestellt wurde S 16 Sp lluftanschluss bei Option P 177 50 P 212 P 216 2 1 Eingang f r Sp lluft Stecknippel M3 PK 2 2 Ausgang f r Sp lluft Stecknippel M3 PK 2 30 Version 1 0 1 PZ249D P 21x Piezoaktor PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 21 v Der mitgelieferte Kurzschlussstecker ist am Spannungsanschluss des P 21x aufgesteckt siehe Auspacken S 19 oder der P 21x istan der ausgeschalteten Elektronik von Pl angeschlossen Werkzeug und Zubeh r Schl uche f r Zuf hren und Abf hren der Sp lluft geeignet f r Stecknippel M3 PK 2 Geeignete Sp lluft Druckluft der Qualitatsklasse 4 nach ISO 8573 1 die durch einen Trockner und einen Mikrofilter mit einer Effektivit t von 99 9999 geleitet wird Der maximale Luftdruck im Piezoaktor darf nicht mehr als 0 5 bar 7 3 psi betragen Sp lluft anschlie en 1 Stellen Sie sicher dass der Piezoaktor auf Raumtemperatu
42. sichti mit Berucksichti mit Berucksichtigung Betriebs gung thermischer gung thermischer thermischer spannungs Aspekte Aspekte Aspekte bereich Piezoaktor N Ein Drittel der Resonanzfrequenz des unbelasteten Piezoaktors F r weitere Beschr nkungen siehe bersicht begrenzender Faktoren S 36 Um ein berschreiten der maximal zul ssigen Betriebstemperatur zu vermeiden darf bei einer Betriebsspannung von 1000 V Spitze Spitze der unbelastete ungek hlte Piezoaktor maximal mit dieser Betriebsfrequenz betrieben werden Bei kleineren Amplituden der Betriebsspannung und oder Einsatz von K hlungsma nahmen sind h here Betriebsfrequenzen m glich F r weitere Beschr nkungen siehe bersicht begrenzender Faktoren S 36 Leistungsaufnahme des unbelasteten ungek hlten Piezoaktors der bei einer Betriebsspannung von 1000 V Spitze Spitze mit der Betriebsfrequenz aus Spalte B dieser Tabelle betrieben wird P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 51 10 Technische Daten P I 10 1 3 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen Folgende Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen sind f r den P 21x zu beachten Einsatzbereich Nur zur Verwendung in Innenr umen Maximale H he 2000 m Luftdruck 1100 hPa bis 0 1 hPa entspricht etwa 825 Torr bis 0 075 Torr Relative Luftfeuchte H chste relative Luftfeuchte 80 f r Temperaturen bis 31 C Linear abnehmend bis 50 relativer Luftfeuchte bei 40 C Betriebstempe
43. ss0020000000nnneeennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnennnn 30 5 1 Allgemeine Hinweise zur Installation HINWEIS An Zerst rung des Piezoaktors durch zu schnelles Entladen Wenn der P 21x nicht an der Elektronik angeschlossen ist m ssen die Leitungen am Spannungsanschluss kurzgeschlossen sein um ein Aufladen des Piezoaktors bei Temperaturschwankungen und Druckbelastungen zu vermeiden Ungeeignetes Kurzschlie en f hrt durch zu schnelles Entladen zu einer abrupten Kontraktion des Piezoaktors Abrupte Kontraktion kann den Piezoaktor zerst ren gt Entfernen Sie den mitgelieferten Kurzschlussstecker nur vom Spannungsanschluss des Piezoaktors wenn dies f r Installation oder Betrieb erforderlich ist gt Bewahren Sie den Kurzschlussstecker nach dem Entfernen in der N he des Piezoaktors auf gt Verwenden Sie zum Kurzschlie en der Leitungen am Spannungsanschluss des Piezoaktors nur den mitgelieferten Kurzschlussstecker HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch zu hohe Lasten Zu hohe Lasten k nnen den P 21x zerst ren gt berschreiten Sie nicht die maximale Zug Druckbelastbarkeit gem den Spezifikationen S 49 P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 21 5 Installation PI HINWEIS Zerstorung des Piezoaktors durch mechanische Uberlastung Drehmomente Biegekrafte Scherkr fte und Querkr fte k nnen den Piezoaktor zerstoren gt gt Vermeiden Sie Biegekrafte und Querkrafte am St
44. ter Inbetriebnahme wieder an den Schutzleiter an Verbrennung durch hei e Oberfl che Im Betrieb kann sich die Oberfl che des P 21x erhitzen Das Ber hren des P 21x kann zu leichten Verletzungen durch Verbrennung f hren gt K hlen Sie den P 21x z B mit Sp lluft S 30 so dass die Temperatur seiner Oberfl che 65 C nicht bersteigt gt Wenn eine ausreichende K hlung nicht m glich ist Stellen Sie sicher dass der hei e P 21x nicht ber hrt werden kann gt Wenn eine ausreichende K hlung und ein Ber hrschutz nicht m glich sind Kennzeichnen Sie den Gefahrenbereich gem den gesetzlichen Vorschriften P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 33 6 Inbetriebnahme und Betrieb P I HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische Uberschlage Der Einsatz des P 21x in Umgebungen die die elektrische Leitf higkeit erh hen kann zur Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische Uberschlage f hren Elektrische Uberschlage k nnen durch Feuchtigkeit hohe Luftfeuchtigkeit Fl ssigkeiten und leitende Materialien z B Metallstaub hervorgerufen werden Dar ber hinaus k nnen in bestimmten Luftdruckbereichen aufgrund der erh hten Leitf higkeit der Luft elektrische Uberschlage auftreten gt Vermeiden Sie den Betrieb des P 21x in Umgebungen die die elektrische Leitf higkeit erh hen k nnen gt Betreiben Sie den P 21x nur innerhalb der zul ssigen Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen S 5
45. um Modell Beschreibung P 212 1SV_ Vorgespannter Piezoaktor 15 um 1000 V 2000 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 212 25V Vorgespannter Piezoaktor 30 um 1000 V 2000 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 212 45V Vorgespannter Piezoaktor 60 um 1000 V 2000 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 212 85V Vorgespannter Piezoaktor 120 um 1000 V 2000 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 216 1SV_ Vorgespannter Piezoaktor 15 um 1000 V 4500 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 216 25V Vorgespannter Piezoaktor 30 um 1000 V 4500 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 216 45V Vorgespannter Piezoaktor 60 um 1000 V 4500 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 216 85V Vorgespannter Piezoaktor 120 um 1000 V 4500 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 216 95V Vorgespannter Piezoaktor 180 um 1000 V 4500 N DMS Hochtemperatur Vakuum P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 11 3 Produktbeschreibung 3 2 Produktansicht 3 2 1 Uberblick Die Abbildung ist exemplarisch und kann von Ihrem Modell abweichen 1b 1a Abbildung 1 Exemplarische Produktansicht 1 Geh use bestehend aus 1a Fu st ck mit Schl sselfl che 1b Geh userohr Hier nicht abgebildet optionale Ein und Ausg nge f r Sp lluft optionaler Wasserschutz 2 Bewegter St el mit Schl sselfl che und Innengewinde M5 P 212 oder M6 P 216 3 Kabelabgang f r Piezospannung Hier nicht abgebildet Kabelabg nge f r Sensoren 4 _Schutzleiteranschluss 12
46. und Sp lluftanschluss f r PICA Hochvolt Piezoaktoren ausgestattet ist S 16 werten die Elektroniken E 481 und E 482 das Signal des Temperatursensors aus 1 Schalten Sie die Elektronik ab 2 Warten Sie einige Minuten bis sich der Piezoaktor ausreichend abgek hlt hat 3 Schalten Sie die Elektronik wieder ein Vorbeugende Ma nahmen Verringern Sie Betriebsspannung Betriebsfrequenz und oder Betriebsdauer K hlen Sie den Piezoaktor F hren Sie einen Nullpunktabgleich des Sensors durch siehe Benutzerhandbuch der verwendeten Elektronik gt Wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 47 P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 45 8 Storungsbehebung pP J St rung M gliche Ursachen Behebung Verringerte P 21x oder Controller F hren Sie eine Neukalibrierung der Genauigkeit wurde ausgetauscht Achsenauslenkung durch siehe Controller Handbuch oder wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 47 Achsen wurden beim i kalibrierten Systemen Anschlie en vertauscht Beachten Sie beim Anschlie en mehrerer Piezoaktoren an einen Mehrkanal Controller die Zuordnung der Achsen Diese Zuordnung geht aus Aufklebern auf den Ger ten hervor Piezoaktor Regelparameter falsch schalten Sie den Servomodus der beginnt zu eingestellt da z B die Last betreffenden Achsen unverz glich aus schwingen oder ge ndert wurde Pr fen Sie die Einstellungen der positioniert Regelparameter am Controller ungenau Pass
47. ynamischen Betrieb auftretende Kr fte berechnen gt Berechnen Sie die dynamischen Kr fte die bei Sinusbetrieb mit der Frequenz f auf den Piezoaktor wirken mit folgender Formel AL tAn m f Fayn dynamische Kraft N F dyn Met effektive Masse mex ca 1 3 der Masse des Piezoaktors Zusatzmasse M kg siehe auch Effektive Masse berechnen S 37 AL Auslenkung in der Anwendung Spitze Spitze m f Frequenz HZ Beispiel Die dynamischen Krafte bei 1000 Hz 2 um Auslenkung Spitze Spitze und 1 kg effektiver Masse betragen ungefahr 40 N 6 2 5 Strombedarf fur Sinusbetrieb berechnen gt Berechnen Sie den Dauerstrombedarf f r den Sinusbetrieb mit folgender Formel la f C Upp gt Berechnen Sie den Spitzenstrombedarf f r den Sinusbetrieb mit folgender Formel Imax f m C Up Erforderlicher Dauerstrom des Es ist entscheidend dass das Verst rkers Source Sink A Netzteil gen gend Strom liefern kann Erforderlicher Spitzenstrom des Verst rkers Source Sink A Betriebsfrequenz Hz Details zur Betriebsfrequenz siehe bersicht begrenzender Faktoren S 36 P 21x Piezoaktor PZ249D Version 1 0 1 39 6 Inbetriebnahme und Betrieb pP Kapazitat des Piezoaktors F As V Siehe Datentabelle S 49 fur die Kleinsignalkapazitat des Piezoaktors Fur GroBsignalbedingungen sollte ein Sicherheitsfaktor von 70 zur Kleinsignalkapazitat addiert werden 6 3
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