Produktinformation

ECI 4010
EBI 4010
Absolute Drehgeber
mit 180 mm Hohlwelle
Mit Zusatzmaßnahmen­geeignet für sicherheits­
gerichtete Anwendungenbis SIL 311/2021

ECI 4010, EBI 4010
Drehgeber für absolute Positionswerte mit sicherer Singleturn-Information• robustes induktives Abtastprinzip• durchgehende Hohlwelle ¬ 180 mm• EBI 4010: Multiturn-Funktion über batteriegepufferten Umdrehungszähler
• bestehend aus Abtasteinheit und Teilungstrommel

Technische Daten

ECI 4010 – Singleturn

EBI 4010 – Multiturn

Bestehend aus

Abtasteinheit AE ECI4010: ID 1087526-02

Abtasteinheit AE EBI4010: ID 1097530-02

Teilungstrommel TTR EXI4000: ID 1113606-02
Funktionale Sicherheit
für Anwendungen bis

Als Eingebersystem für Überwachungs- und Regelkreisfunktionen• SIL 2 nach EN 61508 (weitere Prüfgrundlage: IEC 61800-5-3)• Kategorie 3, PL d nach EN ISO 13849-1:2015
mit Zusatzmaßnahmen nach Dokument 1000344 für sicherheitsgerichtete Anwendungen bis SIL 3
bzw. Kategorie 4, PL e
Sicher im Singleturn-Bereich

PFH

SIL 2:  15 · 10–9 (Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde)
SIL 3:  2 · 10–9Sichere Position1)

Gerät: ±0,44° (sicherheitsrelevanter Messschritt: SM = 0,176°)
mechanische Ankopplung: ±0,5° (Fehlerausschluss für das Lösen von Abtasteinheit AE und­Teilungstrommel TTR, ausgelegt für Beschleunigungen an AE:  400 m/s2; an TTR:  600 m/s2)

Ansicht mit­Kundenseite

Schnittstelle/Bestellbezeichnung EnDat 2.2/EnDat22

 Kundenseitige Anschlussmaße

Positionswerte/U

1 048 576 (20 bit)Umdrehungen–Rechenzeit tcal/Taktfrequenz 5 µs/ 16 MHzAnalog delay time tAD (typisch)

13,9 µs

Systemgenauigkeit±40”

Elektrischer Anschluss

Platinenstecker 15-polig (mit Anschluss für externen Temperatursensor )Kabellänge

 100 m (siehe EnDat-Beschreibung im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten)Spannungsversorgung

DC 3,6 V bis 14 V3)Leistungsaufnahme (maximal)

bei 3,6 V:  630 mW; bei 14 V:  700 mW

Stromaufnahme (typisch)bei 5 V: 95 mA (ohne Last)

Welledurchgehende Hohlwelle ¬ 180 mm (mit Passfedernut)

Drehzahl

 6000 minTrägheitsmoment Rotor

3,1 · 10–3 kgm2 (ohne Schrauben, ohne Passfeder)

Winkelbeschleunigung Rotor

 2 · 10 rad/s

Axialbewegung Antriebswelle ±1,5 mm2)

Drehgeber UP:
Pufferbatterie UBat:

 = Lagerung Kundenwelle
M1 = Messpunkt Arbeitstemperatur
M2 = Messpunkt Vibration an Abtasteinheit
1 = Markierung der 0° Position ±5°
2 = Nut für Passfeder DIN 6885–A–10x8x20
3 = Passfeder DIN 6885–A–10x8x20
4 =	Maximal zulässige axiale Abweichung zwischen Wellenanlage und Flanschanlage.
Ausgleich von Montagetoleranzen und thermischer Ausdehnung. Dynamische Bewegung im gesamten Bereich zulässig.
5 =	Befestigungsschrauben: ISO 4762–M4x25–8.8. Anzugsmoment 2.2 Nm ±0.13 Nm. Für die Schraubverbindung ist eine geeignete Losdrehsicherung zuverwenden (z.B. Schraube mit stoffschlüssiger Losdrehsicherung, ISO 4762–M4x25–8.8 MKL nach DIN 267-27 ID 202264-88).
6 = Erforderlicher Einbauraum mit geschlossenem Gehäusedeckel
7 = Erforderlicher Einbauraum zum Öffnen des Gehäusedeckels
8 = Koaxialität Statoraufnahme
9 = Fase am Gewindeanfang obligatorisch für stoffschlüssige Losdrehsicherung
10 = Auflagefläche Stator
11 = Auflagefläche Rotor
12 = Drehrichtung der Welle für Ausgangssignale gemäß Schnittstellenbeschreibung
13 = In diesem Bereich ist die vollflächige Auflage der Abtasteinheit nicht zwingend erforderlich

Produktinformation ECI 4010, EBI 4010   11/2021

DC 3,6 V bis 14 V
DC 3,6 bis 5,25 V

Normalbetrieb bei 5 V: 95 mA (ohne Last)
Pufferbetrieb4):
220 μA (drehende Welle)				
25 μA (im Stillstand)–15)

265 536 (16 bit)4222

Vibration 55 bis 2000 Hz
Schock 6 ms

Abtasteinheit AE:  400 m/s ; Teilungstrommel TTR:  600 m/s (EN 60068-2-6)
 2000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–40 °C bis 115 °C (am Messpunkt und an der gesamten Teilungstrommel)

Ansprechschwelle Fehlermeldung 130 °C (Messgenauigkeit des internen Temperatursensors: ±1 K)
Temperaturüberschreitung
Relative Luftfeuchte

 93 % (40 °C/21 d gemäß EN 60068-2-78); Kondensation ausgeschlossen

Schutzart EN 60529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP20 ; Abtasteinheit: IP40 (siehe Isolation unterElektrische ­Sicherheit im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten)MasseAbtasteinheit AE: ≈ 0,39 kg; Teilungstrommel TTR: ≈ 0,33 kg6)1)	Nach Positionswertvergleich können in der nachfolgenden Elektronik weitere Toleranzen auftreten(Hersteller der nachfolgenden Elektronik kontaktieren)2)
Siehe Temperaturmessung in Motoren im Prospekt Messgeräte für elektrische Antriebe
3)
Siehe Allgemeine elektrische Hinweise im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten
4)
Bei T = 25 °C; UBat = 3,6 V5)
AE: 10 Hz bis 55 Hz wegkonstant 6,5 mm peak to peak; TTR: 10 Hz bis 55 Hz wegkonstant 10 mm peak to peak6)
In der Anwendung muss das Gerät vor abrasiven und schädlichen Medien geschützt sein. Bei Bedarf geeignete Kapselung verwenden.
Produktinformation ECI 4010, EBI 4010   11/20213EBI 4010 – externe Pufferbatterie

Montage

Die Multiturn-Funktion der EBI 4010 wirdüber einen Umdrehungszähler realisiert.
Damit auch nach Stromausfall die absolute
Positionsinformation zur Verfügung steht,
muss der EBI mit einer externen Puffer­batterie betrieben werden.

Die Teilungstrommel des Drehgebers wird auf den Zentrierbund der Antriebswelle mit
Passfeder geschoben und befestigt. Der statorseitige Anbau erfolgt über einen äußerenZentrierdurchmesser. Es sind jeweils Schrauben mit stoffschlüssiger Losdrehsicherungzu ­verwenden (siehe Montagezubehör).

Die richtige Polung der Pufferbatterie ist zu
beachten, um eine Beschädigung desMessgerätes zu vermeiden. Es wird empfoh­len, jedes Messgerät mit einer separaten
Pufferbatterie zu betreiben.
Wenn die Anwendung eine Einhaltung von
DIN EN 60086-4 oder UL 1642 erfordert,
ist zum Schutz vor Verdrahtungsfehlerneine entsprechende Schutzbeschaltung
notwendig.

Nachfolgende Elektronik

Motorseitige Voraussetzungen für eine sichere mechanische Ankopplung:
Kundenwelle/Kundenstator① = Schutzbeschaltung
Anschluss der Pufferbatterie

Batteriestrom in μA

Als Pufferbatterie wird eine Lithium-Thionyl­
chlorid-Batterie mit 3,6 V und 1200 mAhempfohlen. Dabei beträgt die typische Le­bensdauer über 6 Jahre bei entsprechenden
Bedingungen (zwei Schichten mit je 10 h
im Normalbetrieb; Batterietemperatur 25 °C;
typische Selbstentladung). Hierfür ist es
notwendig, dass während oder direkt nachdem Anschließen der Pufferbatterie die
Hauptversorgung UP an das Messgerät­angelegt wird, damit das Messgerät nacheinem komplett spannungslosen Zustandvollständig initialisiert wird. Ansonsten ist
mit einem deutlich erhöhten Batteriestrom­verbrauch des Messgerätes bis zum erst­
maligen Anlegen der Hauptspannung zu
rechnen.

Messgerät

1098765432
10-40

Stahl

Aluminium

Zugfestigkeit Rm≥ 600 N/mm2≥ 220 N/mm2

Scherfestigkeit τm≥ 390 N/mm2≥ 130 N/mm2

Grenzflächenpressung PG≥ 660 N/mm2≥ 250 N/mm2

Oberflächenrauheit RZ≤ 16 µm

Wärmeausdehnungskoeffizient (10 bis 17) · 10–6 K–1
atherm (bei 20 °C)≤ 25 · 10–6 K–1

Berührungsschutz (EN 60529)
Drehende Teile sind nach erfolgtem Anbau gegen unbeabsichtigtes Berühren im Betrieb
ausreichend zu schützen.

-20020406080100120

Arbeitstemperatur in °C
Typischer Entladestrom im Normalbetrieb (UBAT = 3,6 V)

Montagezubehör
Schrauben
Schrauben sind nicht im Lieferumfang enthalten. Sie können separat bestellt werden.

Wenn die Spannung der Pufferbatterie be­
stimmte Schwellwerte unterschreitet, setzt
das Messgerät Warn- bzw. Fehlermeldun­
gen, die über die EnDat-Schnittstelle über­tragen werden:• Warnmeldung „Batterieladung“≤ 2,8 V ±0,2 Vim Normalbetriebsmodus• Fehlermeldung „M Stromausfall“≤ 2,2 V ±0,2 V im batteriegepufferten­Betriebsmodus (Neureferenzierung desDrehgebers erforderlich)

1)

ECI 4010/EBI 4010Schrauben

Befestigungsschrauben
für Stator und Rotor

ISO 4762-M4×25-8.8-MKL

1)

Losgröße
ID 202264-88 60 oder
300 Stück

Mit Beschichtung für stoffschlüssige Losdrehsicherung

Bitte beachten Sie die Hinweise zu den Schrauben von HEIDENHAIN im Prospekt Messgeräte für elektrische Antriebe, Kapitel Allgemeine mechanische Hinweise unter Drehgeber
mit Functional Safety.
Passfeder
Die Passfeder ist nicht im Lieferumfang enthalten.

Auch im Normalbetrieb des EBI fließt ein
geringer Batteriestrom. Seine Größe ist ab­hängig von der Arbeitstemperatur.

Montagehilfe
Die Montagehilfe dient zum Stecken und Abziehen des Platinensteckers. Sie vermeidet
Beschädigungen der Adern und Crimpkontakte, da die Abziehkraft ausschließlich am Stecker
wirkt. An den Adern darf nicht gezogen werden.

Bitte beachten Sie:
Zur korrekten Ansteuerung des Drehgebers
sind die EnDat-Spezifikation 297403 unddie ­EnDat Applification Notes 722024, Kapi­
tel 13, Batteriegepufferte Messgeräte, zu be­achten.

4MaterialID 1075573-01
Weitere Montagehinweise und Montagehilfen siehe Montageanleitung und Prospekt
Messgeräte für elektrische Antriebe.

Produktinformation ECI 4010, EBI 4010   11/2021

Produktinformation ECI 4010, EBI 4010   11/2021

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Elektrischer Anschluss – Belegung

Elektrischer Anschluss

Anschlussbelegung ECIKabel

Kupplung M12,8-polig

Winkeldose M23,9-polig

Spannungsversorgung

Motorinterne Ausgangskabel EPG ¬ 3,7 mm; [(1 x 4 x 0,06) + (4 x 0,06)] mm2; AV = 0,06 mm2; Adern für Temperatursensor
TPE [2 x 0,16] mm2

Platinenstecker,15-polig

1)

Serielle Datenübertragung

Sonstige Signale

M1282513476//M23

37485612//

131114127891056UP

Sensor UP0V

Sensor 0 V

DATA

DATA

CLOCKCLOCKT+2)

T–2)

braun/grün

blau

weiß/grün

weiß

grau

rosa

violett

gelb

braun

grün

Anschlussbelegung EBI
Kupplung M12,8-polig

Winkeldose M23,9-polig

Spannungsversorgung

Platinenstecker,15-polig1)

Serielle Datenübertragung

Sonstige SignaleM1282513476//M2337485612//

131114127891056UP

UBAT0 V3)

0 V BAT3)DATADATACLOCKCLOCKT+2)

T–2)

braun/grün

blau

weiß/grün

weiß

grau

rosa

violett

gelb

braun

grün

Platinenstecker, 15-polig undWinkeldose M23 SpeedTEC, Stift, 9-polig;
Adern für Temperaturfühler

ID 1120940-301); Länge 0,3 m

Platinenstecker, 15-polig und
Winkeldose M23 SpeedTEC, Stift, 9-polig

ID 1121041-03 ; Länge 0,3 m

Platinenstecker, 15-polig und Kupplung M12, Stift,8-polig

ID 1287818-01 ; Länge 1 m1)

2)

CE-Konformität muss im Gesamtsystem nachgewiesen werden
1)Arbeitstemperaturbereich (bedingt): –20 °C bis 120 °C
2)Arbeitstemperaturbereich (bedingt): –40 °C bis 85 °C
Verbindungskabel PUR  6 m; [(4 x 0,14 mm2) + (4 x 0,34 mm2)]; AV = 0,34 mm2

Stecker M12,8-polig

Stecker M23,9-polig

Stecker, Buchse und Kupplung M12, Stift,8-polig

ID 368330-xx

ID 745796-xx

Stecker M12, Buchse, 8-polig undStecker Sub-D, Buchse, 15-polig

ID 533627-xx–

Stecker M12, Buchse, 8-polig undStecker Sub-D, Stift, 15-polig

ID 524599-xx–

einseitig verdrahtet, Stecker M12, Buchse,8-polig

ID 634265-xx1)–

AV: Querschnitt der Versorgungsadern
1)

Steckverbinder muss für die maximal verwendete Taktfrequenz geeignet sein
Hinweis für sicherheitsgerichtete Anwendungen: Bitfehlerrate gemäß Spezifikation 533095 nachweisen!

1)

Nur bei motorinternen Ausgangskabeln	Anschlüsse für externen Temperatursensor (abhängig von motorinternem Ausgangskabel); Auswertung optimiert für KTY 84-130­(siehe Temperaturmessung in Motoren im Prospekt Messgeräte für elektrische Antriebe)
3)
Messgeräteintern verbunden2)

SpeedTEC ist eine eingetragene Marke der Fa. Intercontec Pfeiffer Industriesteckverbindungen GmbH.

Kabelschirm mit Gehäuse verbunden; UP = Spannungsversorgung
Sensor: Die Sensorleitung ist im Messgerät mit der jeweiligen Spannungsversorgung verbunden
Nichtverwendete Pins oder Adern dürfen nicht belegt werden!
Hinweis für sicherheitsgerichtete Anwendungen: Nur komplett verdrahtete HEIDENHAIN-Kabel sind dafür qualifiziert. Kabel ändernoder konfektionieren erst nach Rücksprache mit HEIDENHAIN,Traunreut!

Mit Erscheinen dieser Produktinformation verlieren alle vorherigen Ausgaben ihre
­Gültigkeit. Für Bestellungen bei HEIDENHAIN maßgebend ist immer die zum­Vertragsabschluss aktuelle Fassung der Produktinformation.

Weitere Informationen:
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung des Messgeräts sind die Angaben in folgenden
Dokumenten einzuhalten:• Prospekt Messgeräte für elektrische Antriebe: 208922-xx• Montageanleitung AE ECI4010, EBI4010: 1214405-xx und TTR EXI4000:  1214404-xx• Technische Information Sicherheitsbezogene Positionsmesssysteme: 596632-xx• Zur Implementierung in sicherer Steuerung oder Umrichter: Spezifikation:  533095-xx
und Ergänzender Maßnahmenkatalog (SIL 3, PL e): 1000344-xx• Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten: 1078628-xx

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Produktinformation ECI 4010, EBI 4010   11/2021

1214288 · 01 · A · 01 · 11/2021 · PDF