Resumo: o freio de retenção do servomotor Siemens 1FK7 é opcional, trabalha com 24 V e fica fechado quando não há corrente. Ele serve para manter o eixo parado e não é um freio de trabalho. A Siemens aponta duas causas de dano: força axial no eixo, durante a montagem ou a operação, e parâmetros de controle do freio mal ajustados no conversor SINAMICS S120. Antes do comissionamento, o manual manda conferir se o freio abre ao receber a tensão e se abre e fecha corretamente.
O freio de retenção é um dos itens opcionais do 1FK7 e um dos que mais dependem de montagem e parametrização corretas. Este artigo reúne o que a Siemens publica em duas FAQs do Industry Online Support (ID 94679851 e ID 108415371) e no manual de operação do 1FK7 (edição 03/2011) sobre as causas de dano ao freio e sobre as conferências antes de colocar o motor em operação. A leitura do código e os dados gerais da linha estão no artigo sobre o servomotor Siemens 1FK7.
O que é o freio de retenção do 1FK7 e como ele trabalha?
No 1FK7, o freio de retenção é opcional: o manual de operação descreve um freio montado no motor, sem folga, de 24 V. Segundo a FAQ 94679851, o freio integrado, acionado por ímã permanente, fica fechado quando não há corrente. O manual de configuração da Siemens (12/2006) esclarece que ele não é um freio de trabalho. A presença do freio está no código completo da etiqueta: na descrição oficial da Siemens, o 1FK7042-5AK71-1FG3 é sem freio de retenção e o 1FK7042-5AK71-1FH2 é com freio. No bloco final do código, a letra G corresponde a eixo liso sem freio e a letra H a eixo liso com freio.
Quais condições de uso a Siemens estabelece para o freio?
Para servomotores SIMOTICS com freio integrado, a FAQ 108415371 informa que o freio foi dimensionado como freio de retenção. Por isso, a velocidade precisa ser zero quando o freio é acionado. O uso em parada de emergência (falta de energia, desligamento de emergência) é permitido apenas de forma restrita, e os manuais do motor definem o número máximo de paradas de emergência, o trabalho permitido do freio em cada parada e o trabalho total possível até que o disco de atrito precise ser trocado. A FAQ também pede observar as normas e regulamentos de segurança da máquina e avaliar os riscos, por exemplo em eixos suspensos. A tensão nominal do freio é de 24 VDC com tolerância de ±10% segundo o manual de configuração do 1FK7 (12/2006), e tensões fora dessa faixa podem causar falhas.
Como a força axial no eixo danifica o freio?
A FAQ 94679851 descreve a causa: forças axiais sobre o eixo, por exemplo durante a montagem, podem aumentar o entreferro do freio. Com isso o freio deixa de funcionar, e o motor pode ser girado, de forma prematura ou imediata. Por isso, em motores com freio de retenção de ímã permanente, a Siemens não permite aplicar força axial na ponta do eixo em momento algum: golpes de martelo, apoiar o motor sobre o eixo ou encaixar o acoplamento. Isso vale na instalação e também durante a operação.
O manual de operação do 1FK7 (03/2011) confirma, no capítulo dos elementos de transmissão: não submeter eixo e rolamentos a impacto, respeitar as forças axiais e radiais permitidas e, em motores com freio de retenção integrado, não aplicar força axial. Para encaixar ou retirar acoplamento, engrenagem ou polia, o manual orienta usar o furo roscado na ponta do eixo e, ao retirar, usar uma arruela ou disco intermediário para proteger o centro da ponta do eixo.
Como parâmetros do conversor podem danificar o freio?
Em acionamentos SINAMICS S120, a FAQ 108415371 trata do ajuste do controle do freio no conversor. Os tempos de liberação e de travamento ajustados no SINAMICS (p1216 e p1217) devem seguir as especificações da documentação do motor, e os parâmetros do controle do freio precisam impedir que o motor avance com torque inadmissível contra o freio aplicado. A Siemens dá um exemplo explícito: com p1215 = 0 (sem freio) e um freio existente, o acionamento se move contra o freio aplicado, o que pode destruí-lo. Segundo a FAQ, ajustes incorretos podem aumentar o desgaste, reduzir a eficiência de frenagem e até levar à falha completa do freio. Os valores de ajuste e os critérios de uso do freio constam nos manuais de configuração do motor.
O que conferir antes do comissionamento?
O manual de operação do 1FK7 (03/2011) traz, na lista de medidas antes do comissionamento, itens específicos para o freio opcional. Reunindo esses itens com as duas FAQs, uma lista de conferência é:
- Confirmar pelo código completo da etiqueta se o motor tem freio de retenção.
- Montar o acoplamento ou outro elemento de transmissão sem aplicar força axial nem impacto no eixo.
- Conferir se a alimentação do freio está em 24 VDC, dentro da tolerância de ±10%.
- Verificar se o freio abre quando a tensão de operação é aplicada (item do manual).
- Verificar se o freio funciona corretamente, abrindo e fechando (item do manual).
- No SINAMICS S120, conferir se p1215, p1216 e p1217 correspondem ao motor instalado e à documentação do motor.
- Garantir que a velocidade é zero quando o freio é acionado.
Valores como os tempos de abertura e de fechamento dependem do motor e constam na documentação técnica dele.
Perguntas frequentes
Como saber se o meu 1FK7 tem freio de retenção?
Pelo código completo da etiqueta. No bloco final, a letra H indica eixo liso com freio e a letra G, eixo liso sem freio (tabela do manual de configuração). A descrição oficial da Siemens do código também informa se o motor tem ou não freio.
Por que o freio de um 1FK7 pode falhar logo depois da montagem?
Segundo a Siemens, força axial no eixo, como golpe de martelo, apoiar o motor sobre o eixo ou encaixar o acoplamento, pode aumentar o entreferro do freio e provocar falha prematura ou imediata.
Posso martelar o acoplamento ou apoiar o motor sobre o eixo?
Não. Nos motores com freio de retenção, a Siemens não permite aplicar força axial no eixo em momento algum.
O que acontece com p1215 = 0 em um motor que tem freio?
Segundo a Siemens, o acionamento se move contra o freio aplicado, o que pode destruí-lo.
Posso usar o freio para parar o eixo em emergência?
Apenas de forma restrita. Os manuais do motor definem o número máximo de paradas de emergência e o trabalho permitido do freio.
A FNF faz diagnóstico de freios de servomotores?
Sim. O laboratório para servomotores da FNF faz diagnóstico de enrolamentos, encoders e freios.
Precisa de ajuda com o freio de um servomotor Siemens 1FK7? Fale com o Laboratório Eletrônico ou conheça a Assistência Técnica CNC da FNF Soluções Industriais.
