Серводвигатель Mitsubishi Electric HF-KE73

750 Вт | Номинальный крутящий момент 2,4 Нм | 3000 об/мин | Инкрементальный энкодер 17 бит | Совместимость с MR-JE-70A | Фланец 80x80 мм | Прямой вал | IP65 | Низкая инерция

Точность там, где это требуется системам общего назначения

Существует четко определенный уровень производительности между бюджетными разомкнутыми приводами и полнофункциональными замкнутыми платформами MR-J4/MR-J3. Он предназначен для систем, которым требуется реальная точность скорости и положения без накладных расходов на проектирование высокопроизводительных сетей усилителей. Серводвигатель Mitsubishi Electric HF-KE73 был разработан именно для этой ниши.

Являясь частью серии HF-KE от Mitsubishi и в паре с сервоусилителем общего назначения MR-JE, HF-KE73 обеспечивает номинальную выходную мощность 750 Вт, постоянный крутящий момент 2,4 Нм и обратную связь по энкодеру 17 бит в компактном корпусе с фланцем 80x80 мм. Это двигатель для производителей оборудования, которым требуется отзывчивая сервосистема с обратной связью по замкнутому контуру для различных осей автоматизации — без премиальной стоимости высокопроизводительных платформ приводов.

Серия HF-KE охватывает четыре уровня мощности: 100 Вт (HF-KE13), 200 Вт (HF-KE23), 400 Вт (HF-KE43) и 750 Вт (HF-KE73). На вершине серии HF-KE73 обеспечивает максимальную мощность крутящего момента, которую может обеспечить усилитель MR-JE-70A.

Технические характеристики

HF-KE против HF-KN против HF-KP: одинаковый фланец, разные поколения усилителей

Mitsubishi организует свое семейство низкоинерционных двигателей мощностью 750 Вт в несколько серий, соответствующих усилителям, и различия не являются взаимозаменяемыми на уровне привода:

Для оси шарико-винтовой передачи с шагом 10 мм 131 072 отсчета на оборот соответствует теоретическому разрешению положения примерно 0,076 микрометра на отсчет — далеко за пределами механической точности любой стандартной шарико-винтовой передачи. На практике разрешение энкодера перестает быть ограничивающим фактором в точности позиционирования, и вместо этого доминируют механические факторы — люфт, тепловое расширение, ошибка шага шарико-винтовой передачи.HF-KN73 (серия MELSERVO-JN) предназначен для аналогичного уровня применения через усилитель MR-JN — упрощенный усилитель управления положением, который жертвует некоторыми расширенными функциями ради снижения стоимости оборудования.HF-KP73 (серия MELSERVO-J3) и HG-KR73 (серия MELSERVO-J4) переходят на более высокопроизводительные платформы с абсолютными энкодерами 18 бит/22 бит, совместимостью с сетью SSCNET III/H и полным набором расширенных функций.

Для оси шарико-винтовой передачи с шагом 10 мм 131 072 отсчета на оборот соответствует теоретическому разрешению положения примерно 0,076 микрометра на отсчет — далеко за пределами механической точности любой стандартной шарико-винтовой передачи. На практике разрешение энкодера перестает быть ограничивающим фактором в точности позиционирования, и вместо этого доминируют механические факторы — люфт, тепловое расширение, ошибка шага шарико-винтовой передачи.Что на самом деле дает инкрементальная обратная связь 17 бит131 072 отсчета на оборот от 17-битного энкодера HF-KE73 — это спецификация, определяющая плавность скорости и разрешение положения при нормальной работе. При номинальной скорости 3000 об/мин этот энкодер генерирует более 6,5 миллионов импульсов обратной связи в секунду — частота отсчетов, которая позволяет контурам управления усилителя MR-JE рассчитывать мгновенную скорость и отслеживать положение с высокой детализацией в полном диапазоне скоростей двигателя.

Для оси шарико-винтовой передачи с шагом 10 мм 131 072 отсчета на оборот соответствует теоретическому разрешению положения примерно 0,076 микрометра на отсчет — далеко за пределами механической точности любой стандартной шарико-винтовой передачи. На практике разрешение энкодера перестает быть ограничивающим фактором в точности позиционирования, и вместо этого доминируют механические факторы — люфт, тепловое расширение, ошибка шага шарико-винтовой передачи.Энкодер является инкрементальным, что имеет одно практическое следствие: каждый раз, когда основное питание отключается и восстанавливается, ось не имеет сохраненной памяти положения. Перед установкой действительного абсолютного положения требуется последовательность возврата к нулю (гомеостаз). Для большинства машин, где гомеостаз при запуске является обычной, краткой процедурой — для большинства обрабатывающих центров и стандартных задач позиционирования — это незначительное и хорошо управляемое ограничение.IP65: шаг вперед по сравнению с поколением HC-KFEКласс защиты корпуса HF-KE73 IP65 является значительным улучшением по сравнению с IP55 у HC-KFE73. В то время как IP55 защищает от струй воды, IP65 блокирует струи воды с любого направления, а также обеспечивает полную защиту от пыли (первая цифра 6 против 5 у HC-KFE). Этот более высокий класс защиты делает HF-KE73 пригодным для использования в условиях, где туман охлаждающей жидкости, взвешенные частицы и периодическая промывка являются частью нормального производственного процесса — условия, которые со временем компрометируют двигатели с классом защиты IP55.Полная защита IP65 обеспечивается на уровне корпуса двигателя. Для установок вблизи зон с интенсивным использованием охлаждающей жидкости это существенное преимущество, которое увеличивает интервалы технического обслуживания и снижает риск загрязнения энкодера по сравнению со старым поколением HC-KFE.

MR-JE-70A: современный усилитель для этого класса двигателей

MR-JE-70A — это усилитель текущего производства, активный в каталоге продукции Mitsubishi Factory Automation, рассчитанный на 750 Вт, что соответствует выходной мощности HF-KE73. Он принимает однофазное или трехфазное питание 200 В переменного тока, оснащен встроенным динамическим тормозом и регенеративным резистором, а также обеспечивает связь RS-422/RS-485 для доступа к параметрам и мониторинга.

Входы управления охватывают как импульсные сигналы (для контроллеров положения по импульсным сигналам, модулей позиционирования ПЛК MELSEC или выходов импульсов ЧПУ), так и аналоговое напряжение для режима управления скоростью. Функция автоматической настройки в реальном времени, встроенная в серию MR-JE, управляет адаптацией коэффициента усиления к подключенной нагрузке, упрощая ввод в эксплуатацию для инженеров по техническому обслуживанию, которые могут работать без оригинальной документации привода.

Пара HF-KE73 / MR-JE-70A представляет собой современную, активно поддерживаемую сервосистему — запасные части, обновления прошивки и техническая поддержка от сервисной сети Mitsubishi остаются доступными, что является практическим преимуществом в обслуживании по сравнению с устаревшими системами на базе снятого с производства оборудования HC-KFE / MR-E.

Контекст применения: где подходит HF-KE73

Потолок мощности 750 Вт платформы общего назначения MR-JE соответствует HF-KE73 для определенного профиля применения:

Горизонтальные оси подачи и столы позиционирования

— где 2,4 Нм постоянного крутящего момента при 3000 об/мин удовлетворяют требованиям к нагрузке при резке и перемещении вспомогательных осей ЧПУ среднего класса, маркировочных систем и слайдов общего назначения автоматизации.

Автоматизация упаковки и сборки

— оси с прерывистым рабочим циклом, выполняющие задачи захвата и перемещения, индексации или позиционирования конвейера, где пиковый крутящий момент 7,2 Нм справляется с переходными процессами ускорения, не достигая теплового предела двигателя.

Роторная индексация

— где фланец 80x80 мм обеспечивает стабильную механическую основу, а корпус IP65 справляется со случайным загрязнением, типичным для производственных помещений.

Текстильное, полиграфическое и конвертинговое оборудование

— где скоординированные оси подачи полотна требуют точного регулирования скорости, а обратная связь 17 бит HF-KE73 обеспечивает плавную работу на низких скоростях без пульсаций скорости.

Часто задаваемые вопросыВ1: В чем разница между HF-KE73 и HC-KFE73 при сценарии замены по техническому обслуживанию?

Два двигателя имеют одинаковый фланец 80x80 мм и одинаковые показатели номинального/пикового крутящего момента 2,4 Нм / 7,2 Нм, что делает прямую механическую замену простой. Однако они используют совершенно разные системы усилителей и интерфейсы энкодеров. HC-KFE73 работает в паре со снятым с производства MR-E-70A и использует инкрементальный энкодер 10 000 имп/об с обратной связью по импульсным сигналам через старый формат разъема. HF-KE73 работает в паре с текущим MR-JE-70A и использует инкрементальный энкодер 17 бит (131 072 имп/об) с современным интерфейсом сигналов MR-JE. Прямая механическая замена невозможна — необходимо заменить как усилитель, так и кабели энкодера. Обновление с HC-KFE73 до HF-KE73 представляет собой реальное улучшение разрешения энкодера, защиты IP и доступа к активно поддерживаемой платформе усилителя.В2: Требуется ли HF-KE73 последовательность гомеостаза при каждом включении питания?

Да. 17-битный энкодер является инкрементальным, что означает потерю данных о положении при каждом отключении питания системы. Каждый запуск требует цикла возврата к нулю (гомеостаза) для восстановления нуля оси перед тем, как система управления получит действительные данные об абсолютном положении. Для подавляющего большинства машинных применений — обрабатывающих центров с ЧПУ, упаковочных линий, автоматизации сборки — это обычный шаг при запуске, который занимает несколько секунд на ось и обрабатывается автоматически последовательностью управления машины. Если приложение требует сохранения положения, устойчивого к циклам питания, без гомеостаза, двигатели с абсолютными энкодерами (такие как HG-KR73 с абсолютной обратной связью 22 бит) решают эту задачу, хотя и с более высокой стоимостью системы.В3: Можно ли использовать HF-KE73 на вертикальной оси без электромагнитного тормоза?

HF-KE73 — это стандартный вариант с прямым валом без тормоза. Для вертикальных осей, несущих нагрузку, которая может смещаться или падать при отключении сервопривода, базовый HF-KE73 не обеспечивает пассивного удержания — ось будет свободно перемещаться при выключении усилителя. Для вертикальных осей, где гравитация создает риск для персонала или заготовки в обесточенном состоянии, HF-KE73B (с электромагнитным тормозом без возбуждения) является требуемой спецификацией. Вариант с тормозом использует конструкцию с пружинным приводом, которая автоматически включается при снятии 24 В постоянного тока, удерживая нагрузку без каких-либо действий контроллера. Для горизонтальных осей без гравитационной нагрузки стандартный HF-KE73 без тормоза является подходящим и более дешевым выбором.В4: Какой кабель энкодера совместим с HF-KE73 при подключении к MR-JE-70A?

HF-KE73 использует семейство кабелей энкодера серии Mitsubishi MR-JE, в частности кабели серии CNV2E или MR-EKCBL в зависимости от ориентации разъема и требований к прокладке кабеля. Стандартные кабели с длительным сроком службы подходят для стационарных установок; варианты с длительным сроком службы при изгибе предназначены для движущихся кабельных каналов или гибкого монтажа. Длины кабелей доступны от 2 м до 30 м в стандартном диапазоне. Соответствие спецификации срока службы кабеля при изгибе фактической установке — фиксированная прокладка против повторяющихся изгибов — является важной деталью, влияющей на срок службы. Конец усилителя подключается к разъему энкодера CN2 усилителя MR-JE-70A с использованием стандартной сборки кабеля серии MR-JE.

В5: Как HF-KE73 сравнивается с HG-KR73 текущего поколения для нового дизайна машины?

Для нового дизайна машины без ограничений по выбору усилителя предпочтительным выбором текущего поколения является HG-KR73 (серия MELSERVO-J4, совместимость с MR-J4-70A). Он предлагает абсолютный энкодер 22 бит (4 194 304 имп/об) по сравнению с 17-битным инкрементальным HF-KE73, защиту IP65 (идентичную) и полный набор функций платформы MR-J4, включая совместимость с сетью SSCNET III/H, расширенное подавление вибраций и сохранение абсолютного положения при циклах питания. Два двигателя имеют одинаковый фланец 80x80 мм. Для приложений, интегрируемых в существующую инфраструктуру усилителей MR-JE, или где спецификация общего назначения HF-KE73 и более низкая стоимость являются определяющими факторами, HF-KE73 остается практичным и хорошо поддерживаемым выбором.