MSM082A1A PANASONIC AC Servo Motor MSM082A1A Новый завод закрыт

Panasonic MSM082A1A | Серводвигатель переменного тока — 750 Вт, 200 В, 3000 об/мин, 2,39 Н·м, инкрементальный энкодер 2500 имп/об, круглый вал, IP65

Обзор

Серводвигатель переменного тока Panasonic MSM082A1A — это низкоинерционный серводвигатель переменного тока мощностью 750 Вт из серии MSM от Panasonic, рассчитанный на напряжение 200 В и скорость 3000 об/мин с постоянным крутящим моментом 2,39 Н·м. Он работает в паре с сервоприводами серии MINAS от Panasonic и предназначен для прецизионного управления движением в станках с ЧПУ, упаковочных линиях, сборочном оборудовании и системах промышленной автоматизации, где требуется компактное высокоотзывчивое исполнение привода.Серия MSM ориентирована на применение, где приоритетом является низкая инерция ротора — машины, требующие быстрых циклов ускорения и замедления, точного регулирования скорости и точного позиционирования при относительно легких механических нагрузках.

При мощности 750 Вт с пиковым крутящим моментом, примерно в три раза превышающим номинальное значение, MSM082A1A справляется с кратковременными всплесками потребления тока, возникающими при ускорении, не достигая тепловых пределов, при условии, что рабочий цикл поддерживает среднеквадратичный крутящий момент в пределах номинального значения 2,39 Н·м.

Инкрементальный энкодер с разрешением 2500 имп/об, установленный на задней части двигателя, обеспечивает обратную связь по квадратурным фазам A/B и импульсу индекса Z для сервопривода.

При номинальной скорости 3000 об/мин этот энкодер генерирует 7500 импульсов индекса в секунду и примерно 2,5 миллиона отсчетов фронтов A/B в секунду — достаточная плотность обновления для контуров управления скоростью и положением сервопривода в большинстве применений станков с ЧПУ и автоматизации. 

Инкрементальный тип обратной связи означает, что система ЧПУ или контроллер движения станка требует цикла возврата к эталону (нулевой возврат) при включении питания для восстановления абсолютной опорной позиции оси перед началом производства.

Благодаря защите IP65, MSM082A1A устойчив к пыли и струям воды под давлением под любым углом, что делает его пригодным для условий станков, где туман охлаждающей жидкости, воздух, насыщенный стружкой, и периодическая очистка водой или сжатым воздухом являются частью нормальной эксплуатации.

Конфигурация с круглым валом без шпоночного паза обеспечивает чистое соединение с ременными шкивами, муфтами и шкивами, где предпочтительна гладкая цилиндрическая поверхность сопряжения.

Ключевые характеристики

Параметр

Фундаментальное преимущество низкоинерционной конструкции серии MSM — скорость отклика. Инерция ротора серводвигателя напрямую определяет, насколько быстро двигатель ускоряется и замедляется — ротор с меньшей инерцией требует меньшего крутящего момента для изменения скорости, что означает более быстрый отклик по скорости и более короткое время установления в целевой позиции.

Для упаковочного оборудования, производящего сотни упаковок в минуту, или для приводов осей станков с ЧПУ, выполняющих быструю смену инструмента и перемещения из точки в точку между операциями обработки, сокращение времени ускорения и замедления напрямую приводит к увеличению производительности машины.

Компромиссом низкоинерционных двигателей является чувствительность к механическому резонансу: когда инерция нагрузки намного больше инерции ротора, настройки усиления сервопривода, обеспечивающие быстрый отклик, могут также вызывать резонанс в механической трансмиссии.

Совместимые сервоприводы MINAS от Panasonic решают эту проблему с помощью автоматической настройки усиления и фильтрации провалов, которые идентифицируют и подавляют резонансные частоты механической трансмиссии без необходимости ручной настройки усиления инженером по вводу в эксплуатацию.

Обратная связь по энкодеру и требования к системе управления

Инкрементальный энкодер MSM082A1A с разрешением 2500 имп/об является спецификацией обратной связи предыдущего поколения по сравнению с абсолютными энкодерами с разрешением 17 бит (131 072 отсчета) и 20 бит (1 048 576 отсчетов), которые встречаются в современных двигателях семейств MINAS A5 и A6.

Это не ограничивает механические характеристики двигателя, но ограничивает плотность точной обратной связи по положению, доступную сервоприводу.

Для применений станков с ЧПУ, требующих разрешения позиционирования на уровне субмикрон или очень плавного низкоскоростного движения, энкодер 2500 имп/об обычно используется с квадратурным декодером, который интерполирует сигнал 2500 имп/об до более высокого эффективного разрешения в приводе.

Инкрементальный тип энкодера также означает, что система не имеет памяти абсолютного положения при включении питания.

После каждого цикла включения питания станка контроллер должен выполнить возврат к эталону — стандартную процедуру запуска для станков этого поколения — прежде чем станут действительными смещения инструмента и системы координат заготовки.

Это нормальное поведение для станков, оснащенных серводвигателями с инкрементальными энкодерами, и не указывает на неисправность двигателя или системы.

Защита окружающей среды IP65

Рейтинг IP65 на MSM082A1A означает полную защиту от контакта с внутренними компонентами (6 = пыленепроницаемость) и защиту от струй воды под низким давлением со всех сторон (5 = струя воды).

Для серводвигателя станка это охватывает наиболее распространенные опасности окружающей среды: водорастворимый туман охлаждающей жидкости от операций обработки, брызги смазочно-охлаждающей жидкости во время загрузки/выгрузки заготовки и остатки охлаждающей жидкости от очистки стола станка.

Уплотнение вала и конструкция корпуса двигателя обеспечивают эту защиту в стандартных условиях эксплуатации станков.

Важно отметить, что IP65 не распространяется на погружение — двигатель не следует погружать или подвергать длительной очистке водой под высоким давлением, что превысит условия испытаний IP65.

Для сред, требующих защиты от погружения или длительной промывки под высоким давлением, соответствующей спецификацией будут двигатели с рейтингом IP67 или IP67 из совместимых вариантов Panasonic MSM/MSMD IP67.

Совместимые сервоприводы Panasonic

MSM082A1A предназначен для использования с сервоприводами серии MINAS от Panasonic. Для двигателя мощностью 750 Вт при напряжении 200 В совместимым корпусом привода является привод серии MCDH от Panasonic (однофазный/трехфазный 200 В, номинальная мощность 750 Вт).

Комбинация привода и двигателя требует соответствующего кабеля энкодера, кабеля питания двигателя и, в большинстве установок, тормозного резистора, если применение включает частые циклы замедления с высокой инерцией.

Программное обеспечение PANATERM от Panasonic рекомендуется для настройки параметров, мониторинга в реальном времени и регулировки усиления во время ввода в эксплуатацию.

Часто задаваемые вопросы

В1: Требуется ли MSM082A1A отдельный источник питания для энкодера?

Нет. Питание энкодера подается через кабель обратной связи энкодера двигателя от сервопривода.

Привод генерирует напряжение питания энкодера (обычно 5 В постоянного тока) внутри и подает его через соответствующие контакты разъема энкодера. 

Отдельный источник питания энкодера не требуется и не должен подключаться. Двигатель имеет два кабельных соединения: кабель питания (фазы двигателя U, V, W плюс заземление) и кабель энкодера (все сигналы энкодера и питание энкодера).

В2: Можно ли использовать MSM082A1A с сервоприводами других производителей?

MSM082A1A разработан для сервоприводов серии MINAS от Panasonic и использует проприетарный разъем кабеля энкодера и протокол сигналов Panasonic. Использование его с сервоприводами не от Panasonic требует: совместимого входа инкрементального энкодера 2500 имп/об на приводе (дифференциальные сигналы A/B/Z), адаптера от разъема энкодера Panasonic к разъему энкодера привода и ручного ввода параметров двигателя (номинальный ток, постоянная номинального крутящего момента, инерция) в сторонний привод.

Это технически возможно, но требует тщательного согласования параметров и не является заменой "подключи и работай" — подтвердите совместимость со сторонним производителем привода перед продолжением.

В3: Каково значение "без шпоночного паза" на круглом валу и как осуществляется соединение нагрузки?

Круглый вал без шпоночного паза представляет собой гладкий цилиндрический вал. Соединение нагрузки осуществляется за счет трения — шкив ремня, ступица муфты или шестерня зажимаются на валу за счет силы трения от зажимных болтов ступицы или отдельного зажимного кольца.

Этот метод монтажа распределяет нагрузку крутящего момента равномерно по окружности вала, а не концентрирует ее в шпоночном пазу, и позволяет позиционировать шкив или муфту в любом месте по полезной длине вала, а не быть ограниченным фиксированным положением шпоночного паза.

Для большинства типов соединений, используемых в сервосистемах (кулачковые муфты, дисковые муфты, ременные шкивы), монтаж на круглый вал является совершенно стандартным и не ограничивает передачу крутящего момента в пределах номинального диапазона крутящего момента двигателя.

В4: Какой график технического обслуживания рекомендуется для MSM082A1A?

Panasonic рекомендует ежегодный осмотр затяжки крепежных элементов и правильности установки разъема кабеля энкодера для двигателей, находящихся в непрерывной эксплуатации.

Срок службы подшипников зависит от радиальной и осевой нагрузки — двигатели, работающие вблизи максимальной скорости со значительным натяжением ремня на валу, могут требовать более частого осмотра подшипников, чем двигатели с легкой нагрузкой. 

Сами обмотки двигателя не требуют обслуживания; замена двигателя или ремонт обмоток гарантируется, если сопротивление изоляции относительно корпуса падает ниже допустимых уровней во время периодического тестирования изоляции.

Энкодер не имеет компонентов, обслуживаемых пользователем; если возникают неисправности связи с энкодером, которые не устраняются проверкой кабеля и разъема, соответствующим сервисным решением является замена энкодера или двигателя.

В5: Какие условия аварийного сигнала указывают на то, что MSM082A1A достиг состояния неисправности на драйвере Panasonic MINAS?

Драйверы Panasonic MINAS отображают буквенно-цифровые коды аварийных сигналов на передней панели.

Распространенные аварийные сигналы, связанные с двигателем, включают: Err 16.0 (аварийный сигнал связи с энкодером — проверьте кабель и соединения энкодера), Err 11.0 (превышение скорости — двигатель превысил установленную максимальную скорость), Err 18.0 (перегрузка — двигатель работал с крутящим моментом выше номинального в течение слишком долгого времени; проверьте механическое заедание или недостаточный размер двигателя для нагрузки), Err 13.0 (перегрев IPM — выходной транзистор драйвера перегрелся; проверьте охлаждение драйвера и температуру окружающей среды) и Err 14.0 (аварийный сигнал термостата перегрева двигателя, если двигатель оснащен тепловым протектором). 

История аварийных сигналов хранится в драйвере и может быть просмотрена через программное обеспечение PANATERM или дисплей параметров драйвера для поддержки анализа первопричин.