Mitsubishi HC-SFS1524 (HCSFS1524) — 1,5 кВт, 400 В, Серводвигатель переменного тока, 2000 об/мин, Прямой вал, Серия MELSERVO J2-Super

Обзор продукта

Номер детали: HC-SFS1524

Также ищут как: HCSFS1524, HC SFS 1524, HC-SFS-1524

Серия: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (поколение J2-Super)Классификация: Серводвигатель переменного тока без щеток со средним моментом инерции — 1,5 кВт, класс 400 В, 2000 об/мин, прямой вал, без тормоза

Что отличает этот двигатель

Большинство двигателей серии HC-SFS работают от сети 200 В переменного тока — стандартного класса напряжения для сервоплатформ японского производства. HC-SFS1524 — это версия того же двигателя мощностью 1,5 кВт и 2000 об/мин для сети 400 В. Тот же механический размер, тот же 17-битный абсолютный энкодер, тот же фланец 130 × 130 мм, тот же класс защиты IP65 — но с обмоткой для работы в классе 400 В и в паре с усилителем класса 400 В MR-J2S-200_4.

Практическое значение очевидно: фабрики и производители оборудования, работающие на европейской или международной инфраструктуре 400 В переменного тока, больше не нуждаются в трансформаторе для работы сервоприводов Mitsubishi J2-Super. HC-SFS1524 подключается напрямую к местной сети. Конструкция панели упрощается, потери и занимаемое место трансформатором исчезают, а полная мощность 1,5 кВт доступна на валу двигателя без накладных расходов на преобразование.

Сам двигатель механически и динамически идентичен своему аналогу на 200 В. Номинальный крутящий момент 7,16 Нм, пиковый крутящий момент 21,6 Нм, момент инерции ротора 0,002 кг·м², и 17-битный последовательный абсолютный энкодер с разрешением 131 072 отсчетов/об — все то же самое. Суффикс "4" в номере детали является исключительно обозначением источника питания. Для инженера, подбирающего сервосистему для линии 400 В, HC-SFS1524 является точкой входа в серию HC-SFS при мощности 1,5 кВт.

Технические характеристики

Вопрос о 400 В: когда суффикс имеет значение больше всего остального

Руководства по выбору серводвигателей обычно рассматривают мощность, скорость, крутящий момент и разрешение энкодера. Класс напряжения обычно получает меньше внимания, потому что в пределах одной фабрики он, как правило, является фиксированным ограничением — сеть есть сеть, и каждый двигатель в здании работает при одном и том же напряжении. Это делает HC-SFS1524 простым выбором для объектов с напряжением 400 В: это просто правильный двигатель.

Сложность возникает, когда машины, разработанные для одного класса напряжения, реэкспортируются или перемещаются. Машина, разработанная для японского рынка с использованием блоков HC-SFS152 (200 В), которая модернизируется для европейской производственной линии, требует либо трансформатора на каждом приводе, либо прямой замены двигателя на эквиваленты класса 400 В. HC-SFS1524 — это прямая замена: механически идентичен HC-SFS152, имеет другую внутреннюю проводку и работает в паре с другим усилителем, но в остальном взаимозаменяем без каких-либо модификаций конструкции машины, схемы соединения или прокладки кабелей.

Замена усилителя проста: MR-J2S-200A / B / CP становится MR-J2S-200A4 / B4 / CP4. Разъемы кабеля энкодера и кабеля питания двигателя одинаковы. Конфигурация параметров переносится напрямую. Для производителей оборудования, стандартизирующих единую сервоплатформу на объектах с разным напряжением питания, пара 200 В / 400 В в серии HC-SFS делает это возможным без необходимости поддерживать две отдельные механические конструкции.

Одно предостережение, которое стоит явно отметить: MR-J2S-200A4 — это усилитель класса 400 В, и его нельзя подключать к источнику питания 200 В. Суффикс "4" как на двигателе, так и на усилителе должен совпадать. Смешивание классов напряжения в этой платформе не является исправимой эксплуатационной ошибкой — это аппаратный сбой.

Производительность крутящего момента при 2000 об/мин

Непрерывный крутящий момент 7,16 Нм при 2000 об/мин — это хорошо сбалансированная рабочая точка для промышленных сервоосей среднего диапазона. Этого крутящего момента достаточно для привода шарико-винтовой передачи с шагом 10 мм на умеренной скорости, для работы конвейерной секции среднего веса, для привода индексирующего стола с редуктором или для работы привода натяжения намотки с разумным диапазоном рабочего диаметра.

Пиковый крутящий момент 21,6 Нм — ровно в три раза больше номинального — обеспечивает фазы ускорения и замедления циклов позиционирования. Для оси, перемещающей типичную нагрузку класса 130 × 130 мм через короткое перемещение из точки в точку и обратно, пиковый крутящий момент доступен в первой и последней частях траектории, в то время как тепловой бюджет остается неизменным во время фазы постоянной скорости. Усилитель J2-Super контролирует это с помощью встроенной электронной тепловой модели и выдаст сигнал тревоги до того, как обмотки двигателя достигнут опасной температуры при любом рабочем цикле.

Момент инерции ротора 0,002 кг·м² поддерживает низкий собственный угловой момент двигателя относительно выходного крутящего момента. Практическое эмпирическое правило для двигателей J2-Super со средним моментом инерции: момент инерции нагрузки, отраженный на вал двигателя, должен составлять примерно 10-кратный момент инерции ротора или менее для хорошей динамической реакции. При 0,002 кг·м² это означает предел отраженного момента инерции нагрузки 0,02 кг·м² для стандартной работы. Если приложение требует более высокого соотношения момента инерции нагрузки, автонастройка J2-Super может в некоторой степени компенсировать это, но механическая конструкция должна стремиться оставаться в этих пределах.

Прямой вал и отсутствие тормоза: соответствие применению

HC-SFS1524 поставляется с прямым валом без шпоночного паза и без электромагнитного тормоза. Эта комбинация подходит для большинства сервоосей в своем классе мощности.

Прямой вал. Прецизионные сервомуфты, гибкие дисковые муфты и ступицы с конической или усадочной посадкой для зубчатых ремней зажимаются непосредственно на гладкую наружную поверхность вала. При мощности 1,5 кВт и непрерывном крутящем моменте 7,16 Нм фрикционные зажимные муфты на чистом прямом валу выдерживают полный диапазон крутящего момента, включая пиковые значения, без проскальзывания. Выбор муфты должен производиться с учетом пикового значения 21,6 Нм, а не только номинального значения — муфта, рассчитанная только на номинальный крутящий момент, будет работать на пределе во время ускорения.

HC-SFS1524K имеет фрезерованный шпоночный паз для применений, где требуется ступица со шпоночным пазом — звездочки цепи, ступицы шестерен и зубчатые ремни с отверстиями под шпонку. Производительность в остальном идентична. Оба варианта используют один и тот же усилитель MR-J2S-200_4.

Без тормоза. Сервоблокировка через замкнутый контур положения усилителя достаточна для горизонтальных осей и любых механизмов, где нет чистого гравитационного или пружинного усилия, действующего в направлении вращения вала, когда сервопривод находится в режиме удержания. HC-SFS1524 чисто и без дополнительной проводки и релейной схемы, которую требует тормоз, покрывает все эти применения.

Для вертикальных осей, наклонных подач, механизмов с гравитационной нагрузкой или любого привода, где движение оси при выключенном сервоприводе может создать опасность, правильным двигателем является HC-SFS1524B (прямой вал, пружинный электромагнитный тормоз) или HC-SFS1524BK (вал со шпонкой, тормоз). В многоосевой машине сортировка осей по тому, действительно ли им нужен механический тормоз, и соответствующее их назначение приводит к более простой панели и снижению нагрузки на последующее обслуживание.

Совместимые усилители

HC-SFS1524 требует усилитель класса 400 В MR-J2S-200. Существует три варианта, каждый из которых представляет собой различную архитектуру управления:

MR-J2S-200A4 — Интерфейс общего назначения. Принимает импульсные команды положения от контроллеров ЧПУ или ПЛК, а также аналоговые сигналы скорости и крутящего момента. Поддерживает режимы управления положением, скоростью и крутящим моментом, а также все комбинации переключаемых режимов (P/S, S/T, T/P). Подключение RS-232C для программного обеспечения настройки MR Configurator. Стандартный выбор для осей станков и общего автоматизированного оборудования, где источником команды является внешний контроллер.

MR-J2S-200B4 — Интерфейс шины SSCNET. Подключается к контроллерам движения Mitsubishi серий A и Q через оптоволоконную последовательную шину SSCNET. Команды положения передаются по сети; обратная связь от энкодера возвращается через то же оптоволокно. Все данные абсолютного положения, сигналы тревоги и мониторинга доступны контроллеру без отдельной проводки. Правильный усилитель для скоординированных многоосевых систем под управлением контроллера движения Mitsubishi.

MR-J2S-200CP4 — Встроенное позиционирование. До 31 целевой позиции хранится во внутренних таблицах точек, активируемых командами дискретного ввода-вывода или сети CC-Link. Внешний контроллер движения не требуется. Подходит для автономных индексируемых осей или осей перемещения из точки в точку, где полный сетевой контроллер не нужен.

Все три усилителя поддерживают встроенный динамический тормоз MR-J2S-200_4, адаптивную настройку в реальном времени, адаптивное подавление вибраций и полный набор функций диагностики и мониторинга J2-Super.