Серводвигатель Mitsubishi HC-SFS702 AC — 7 кВт | 33,4 Нм | 2000 об/мин | Абсолютный энкодер 17 бит | Маслосъемное уплотнение | IP65 | MELSERVO J2S

Спецификации

Самый большой двигатель в семействе HC-SFS 200 В

Семь киловатт. Тридцать три целых четыре десятых ньютон-метра непрерывного крутящего момента. Пиковая мощность составляет100 Нм — в три раза выше номинального значения — доступна в течение переходного процесса ускорения. HC-SFS702 является самым мощным представителем серии Mitsubishi HC-SFS 200 В, двигателем, который находится на вершине линейки J2S со средней инерцией, прежде чем перейти к классу HA-LFS для тяжелых условий эксплуатации или к напряжению питания 400 В.

Для производителей станков такое положение в иерархии продуктов имеет конкретное значение: HC-SFS702 является ответом, когда нагрузка на ось слишком велика для двигателя мощностью 5 кВт, а система должна оставаться на напряжении 200 В переменного тока. Основные оси подачи больших станков с ЧПУ, шарниры роботов с тяжелой нагрузкой, приводы больших поворотных столов и значительные оси транспортировки материалов попадают в этот диапазон мощности. Двигатель работает с ними на той же платформе MELSERVO J2S — тот же усилитель серии MR-J2S, тот же интерфейс энкодера, то же программное обеспечение для настройки MR Configurator — что и любой другой двигатель HC-SFS в системе.

33,4 Нм непрерывно, 100 Нм пик: что это значит для нагрузки

Номинальные значения крутящего момента описывают способность работать в установившемся режиме — то, что двигатель может выдерживать непрерывно, не превышая своих тепловых пределов. 33,4 Нм при 2000 об/мин для HC-SFS702 — это крутящий момент, доступный на протяжении всего прохода резания на оси фрезерования, на протяжении всего хода подачи на прессе, на протяжении всего цикла натяжения намотки на большом приводе полотна.

Пиковый крутящий момент 100 Нм — доступный в течение короткого времени ускорения — позволяет тяжелым нагрузкам быстро достигать целевой скорости, несмотря на их инерцию. Большой поворотный стол или тяжелая каретка шарико-винтовой передачи представляют собой значительную инерцию, которую необходимо преодолеть в начале каждого перемещения. Трехкратный запас крутящего момента выше номинального дает усилителю MR-J2S возможность агрессивно ускорять эти нагрузки, не работая двигателем в режиме перегрузки по току.

Конструкция HC-SFS со средней инерцией намеренно поддерживает более широкий диапазон соотношений инерции нагрузки, чем двигатели с низкой инерцией эквивалентной мощности. На уровне 7 кВт, где подключенные нагрузки обычно тяжелые и имеют собственную значительную инерцию, эта характеристика не случайна — именно поэтому этот класс двигателей выбирается для больших осей станков, а не низкоинерционная альтернатива на том же уровне мощности.

Маслосъемное уплотнение и IP65: созданы для работы на станках

HC-SFS702 поставляется с заводской установкой маслосъемного уплотнения на приводном конце вала и корпусом двигателя размером 176×176 мм со степенью защиты IP65. При мощности 7 кВт этот двигатель устанавливается на большие станки — горизонтально-фрезерные, большие токарные станки с ЧПУ, тяжелые шлифовальные станки. В этих условиях постоянно присутствуют СОЖ под давлением, брызги металлической стружки и масляный туман в течение рабочего дня.

Маслосъемное уплотнение блокирует основной путь проникновения загрязнений: кольцевой зазор между вращающимся валом и неподвижным корпусом двигателя. Без него мелкий туман СОЖ и частицы постепенно проникают в подшипниковый узел и корпус энкодера в течение срока службы двигателя, ухудшая их состояние. С установленным уплотнением этот путь закрыт.

Корпус IP65 означает, что корпус двигателя полностью пыленепроницаем и выдерживает прямые струи воды с любого направления — не защита от брызг, а устойчивость к струям. Вместе эти две функции позволяют устанавливать HC-SFS702 непосредственно на конструкцию станка в рабочей зоне без дополнительных защитных кожухов. Это стандартная спецификация Mitsubishi для этого двигателя в станкостроительных применениях.

Абсолютный энкодер: 131 072 имп/об, положение сохраняется при отключении питания

Встроенный 17-битный энкодер считывает положение вала двигателя с разрешением 131 072 отсчета на оборот и передает эти данные усилителю MR-J2S через высокоскоростную последовательную шину энкодера Mitsubishi. Являясь абсолютным устройством, он поддерживает полный регистр положения — как в пределах оборота, так и многооборотный — который сохраняется при перерывах в питании, если в усилителе установлена резервная батарея A6BAT.

Операционное следствие заключается в том, что станок знает положение каждой оси в момент подачи питания. Никаких циклов поиска нулевой точки. Никакого тщательного ручного управления осью мощностью 7 кВт через последовательность возврата к референсной точке с тяжелыми нагрузками и значительной инерцией. Запуск происходит немедленно: контроллер считывает текущее положение, сравнивает его с последним заданным положением и начинает нормальную работу.

Для больших осей станков устранение времени поиска нулевой точки имеет значение. Ось подачи мощностью 7 кВт на обрабатывающем центре не ищет нулевую точку так же, как малая вспомогательная ось — перемещение включает в себя тяжелую механическую массу, потенциально большие расстояния перемещения и тщательное управление скоростью. Устранение последовательности возврата к референсной точке с сохранением абсолютного положения с помощью батареи означает реальное время запуска, сэкономленное за весь срок службы станка.

Совместимые усилители: MR-J2S-700A и MR-J2S-700B

HC-SFS702 работает в паре с MR-J2S-700A и MR-J2S-700B — усилителями серии MELSERVO J2S мощностью 7 кВт. Оба усилителя включают принудительное вентиляционное охлаждение (встроенный вентилятор), динамическое торможение и полный набор защит J2S: отключение при перегрузке по току, защита от перенапряжения при рекуперации, электронная тепловая защита, защита от сбоя энкодера, защита от превышения скорости и защита от чрезмерной ошибки.

MR-J2S-700A является вариантом с универсальным интерфейсом. Он принимает импульсные команды (до 500 кГц дифференциальные, 200 кГц с открытым коллектором) для управления положением и аналоговый вход напряжения для режимов управления скоростью и крутящим моментом. Переключение режимов управления — между положением/скоростью, скоростью/крутящим моментом и крутящим моментом/положением — доступно во время работы через сигнал ввода-вывода. Последовательные порты связи RS-232C и RS-422 поддерживают программное обеспечение MR Configurator для настройки параметров, автоматической настройки и мониторинга осциллографа с ПК под управлением Windows.

MR-J2S-700B подключается к последовательной сети SSCNET, связывая усилитель с контроллерами движения Mitsubishi серий A и Q (Q172D, Q173D, A172SHCPUN) через высокоскоростную синхронную шину. В системах SSCNET все подключенные оси одновременно получают команды положения в каждом цикле связи, обеспечивая истинную многоосевую синхронизацию — интерполяцию, электронное редукторное управление и скоординированное управление подачей — по всем осям станка без вариаций временных задержек между осями.

Для больших обрабатывающих центров и многоосевых промышленных станков усилитель типа B SSCNET является типичным выбором. Для одноосевых применений, податчиков прессов и систем позиционирования с управлением от ПЛК стандартным путем является тип A с импульсным или аналоговым интерфейсом.

Где используется HC-SFS702

Основные оси подачи станков с ЧПУ — оси подачи X, Y и Z на больших горизонтальных и вертикальных обрабатывающих центрах, где силы резания и масса стола требуют мощности привода 5-7 кВт для полнопрофильного удаления материала на запрограммированных скоростях подачи.

Приводы поворотных столов и сменных паллет с тяжелой нагрузкой — сменщики паллет и поворотные столы для зажима заготовок на больших обрабатывающих центрах, где комбинация тяжелой массы оснастки и быстрого времени цикла определяет требования к приводу. Пиковый крутящий момент HC-SFS702 в 100 Нм справляется с инерцией загруженной паллетной системы.

Оси подачи больших токарных станков с ЧПУ — приводы каретки и поперечных салазок на токарных центрах большого диаметра, где силы резания на тяжелых заготовках при агрессивных скоростях подачи постоянно нагружают ось на номинальном крутящем моменте или близко к нему.

Основные шарниры промышленных роботов — шарниры плеча и локтя на промышленных роботах средней и большой грузоподъемности, где комбинация выходной мощности 7 кВт, конструкции со средней инерцией и интеграции платформы J2S определяет спецификацию.

Системы транспортировки материалов и подачи прессов для тяжелых условий эксплуатации — приводы подачи рулонов, правильные приводы и оси подачи прессов на оборудовании для формовки металла, где основной функцией является высокосиловая подача с контролируемой скоростью.

Обзор вариантов HC-SFS702

Все варианты HC-SFS702 имеют одинаковую выходную мощность 7 кВт, номинальный крутящий момент 33,4 Нм, пиковый крутящий момент 100 Нм, 17-битный энкодер, маслосъемное уплотнение, IP65 и фланец 176×176 мм:

HC-SFS702 (данное объявление) — это стандартная конфигурация с прямым валом и без тормоза — подходит для горизонтальных осей, сбалансированных нагрузок и применений, где динамическое торможение сервопривода обеспечивает замедление без необходимости механического удержания вала. Для вертикальных осей или механизмов с гравитационной нагрузкой применяется вариант с тормозом B.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какой сервоусилитель совместим с HC-SFS702?

Для HC-SFS702 требуется MR-J2S-700A (интерфейс аналоговых/импульсных команд) или MR-J2S-700B (интерфейс последовательной сети SSCNET). Оба являются усилителями MELSERVO J2S мощностью 7 кВт с принудительным вентиляционным охлаждением и встроенным динамическим торможением. Вариант A подходит для систем ПЛК или автономных систем ЧПУ; вариант B интегрируется в многоосевые системы управления движением Mitsubishi SSCNET. Требуемая мощность источника питания составляет примерно 10 кВА — это необходимо учитывать при проектировании электрического щита станка.

В2: Сохраняет ли HC-SFS702 данные абсолютного положения после отключения питания?

Да, если литиевая батарея Mitsubishi A6BAT правильно установлена в держателе батареи сервоусилителя. Многооборотное абсолютное положение сохраняется при любом перерыве в питании, позволяя станку немедленно возобновить работу, зная все положения осей. Без батареи данные положения теряются при отключении питания, и при следующем запуске требуется возврат к референсной точке. Усилитель выдает сигнал низкого заряда батареи перед тем, как напряжение упадет ниже рабочего порога.

В3: Серия HC-SFS указана как снятая с производства — доступен ли HC-SFS702 в качестве запасной части?

Новые в коробке HC-SFS702 остаются доступными через дистрибьюторов запасных частей для промышленной автоматизации для обслуживания существующих установок MELSERVO J2S. В качестве прямой замены вышедшего из строя блока не требуется никаких изменений усилителя или параметров — он совместим по подключению с существующим усилителем и кабелями MR-J2S-700A или 700B. Для новых конструкций станков эквивалентом Mitsubishi в классе 7 кВт / 2000 об/мин является HG-SR702 (серия MELSERVO J4), который требует усилителей J4 и других кабелей энкодера.

В4: Каково максимально допустимое соотношение инерции нагрузки для HC-SFS702?

Документация Mitsubishi MELSERVO J2S указывает рекомендуемое соотношение инерции нагрузки к инерции двигателя 15 или менее для серии HC-SFS со средней инерцией на этом уровне мощности. Усилитель MR-J2S-700A/B включает в себя автоматическую настройку в реальном времени, которая адаптирует настройки усиления к подключенной нагрузке в этом диапазоне. Нагрузки, превышающие рекомендуемое соотношение, возможны, но требуют ручной настройки усиления и консультации с инжиниринговым отделом Mitsubishi, поскольку стабильность контура сервопривода не может быть гарантирована только функцией автоматической настройки.

В5: Можно ли использовать HC-SFS702 с источником питания 400 В?

Нет. HC-SFS702 является двигателем класса 200 В переменного тока, рассчитанным на трехфазное напряжение 200-230 В. Mitsubishi предлагает отдельные варианты класса 400 В для двигателя HC-SFS мощностью 7 кВт для применений с напряжением 380-480 В — это отдельные номера деталей, и они не являются электрически взаимозаменяемыми с HC-SFS702 на 200 В. Всегда проверяйте класс напряжения питания перед заказом.