Серводвигатель переменного тока Mitsubishi HC-SFS301B — 3 кВт / 1000 об/мин | 28,6 Нм | Электромагнитный тормоз | MELSERVO J2S | Новый в коробке

Не каждое сервоприложение требует высокой скорости. Существует целая категория осей станков, поворотных столов и шарниров промышленных роботов, где прежде всего важна крутящий момент на низких оборотах — способность точно удерживать и приводить в движение значительные нагрузки, а также надежно блокировать вал при отключении питания станка. Mitsubishi HC-SFS301B разработан именно для этих целей: двигатель средней инерционности мощностью 3 кВт, обеспечивающий номинальный крутящий момент 28,6 Нм при 1000 об/мин, оснащенный электромагнитным тормозом, установленным на заводе и 17-разрядным абсолютным энкодером Mitsubishi. Новый в оригинальной запечатанной упаковке, доступен для быстрой доставки.

Технические характеристики

1000 об/мин, 28,6 Нм — оптимизированная по крутящему моменту производительность

HC-SFS301B занимает особую и четко определенную нишу производительности. Серия HC-SFS предлагает тот же типоразмер 3,5 кВт в варианте 2000 об/мин (HC-SFS352) и в варианте 3000 об/мин (HC-SFS353) — оба отдают приоритет более высокой скорости при меньшем крутящем моменте. HC-SFS301 работает на противоположном конце этого компромисса: номинальная скорость 1000 об/мин при номинальном непрерывном крутящем моменте 28,6 Нм он обеспечивает более чем в два раза больший номинальный крутящий момент по сравнению с вариантами 2000 об/мин при эквивалентной мощности.

Что это означает на практике? При 1000 об/мин и 28,6 Нм этот двигатель работает в своей самой сильной непрерывной точке, генерируя 3 кВт полезной механической мощности за счет устойчивого, высокосилового, низкоскоростного движения. Пиковый крутящий момент 85,8 Нм (в три раза больше номинального) обеспечивает переходное ускорение для привода тяжелых нагрузок при резких изменениях движения без превышения тепловых пределов при установившейся работе.

Этот профиль крутящего момента и скорости напрямую соответствует требованиям приводов больших поворотных столов, тяжелых 4-х и 5-х осей, шарниров плеча роботов и любых осей, где масса нагрузки или трение делают низкоскоростной крутящий момент доминирующим конструктивным ограничением.

Электромагнитный тормоз — буква B, которая меняет все

B в суффиксе обозначает электромагнитный тормоз с пружинным приводом, интегрированный в этот двигатель. Понимание того, как он работает, объясняет, почему это важно:

Тормоз имеет тип с отключением питания — пружина блокирует вал при отсутствии напряжения на катушке тормоза и освобождает его при подаче 24 В постоянного тока. Это безопасная конфигурация. Потеря питания, аварийная остановка, открытие дверцы безопасности, преднамеренное отключение станка: во всех случаях вал немедленно блокируется без какой-либо команды от системы управления. Восстановление питания снимает тормоз и позволяет возобновить нормальную работу сервопривода.

Для двигателя с номинальным непрерывным крутящим моментом 28,6 Нм и пиковым значением 85,8 Нм — привода поворотного стола, наклонной головки или манипулятора робота под значительной нагрузкой от силы тяжести — механическая функция удержания тормоза не является опцией. Без нее вертикальная или наклонная ось при отключенном питании будет опускаться под нагрузкой. С HC-SFS301B вал остается точно в том положении, в котором он был при снятии питания.

Электромагнитный тормоз является механическим удерживающим устройством, а не элементом динамического торможения. Он включается после остановки оси, обеспечивая статическую удерживающую силу независимо от тока сервопривода. Mitsubishi рекомендует поддерживать момент неуравновешенной нагрузки вертикальной оси в пределах 70% от номинального крутящего момента двигателя для надежного удержания тормозом в зависимости от температуры и износа.

Маслосъемное уплотнение и IP65 — герметичность для производственных помещений

Вал двигателя HC-SFS301B со стороны привода проходит через заводское маслосъемное уплотнение, закрывая основной путь проникновения загрязнений в полость подшипника и энкодера. На станках и производственном оборудовании, где в окружающей среде присутствуют смазочно-охлаждающие жидкости, пары СОЖ и металлические частицы, маслосъемное уплотнение предотвращает деградацию подшипников и энкодера этими загрязнителями в течение тысяч часов эксплуатации.

Корпус двигателя IP65 обеспечивает полную защиту от пыли и устойчивость к струям воды с любого направления. Сочетание маслосъемного уплотнения и корпуса IP65 делает этот двигатель пригодным для прямой установки на станках без дополнительного защитного кожуха — стандартное требование для серводвигателя мощностью 3 кВт в среде ЧПУ.

17-разрядный абсолютный энкодер — 131072 имп/об, без необходимости поиска нулевой точки при запуске

Энкодер обеспечивает 131072 отсчета положения на оборот вала двигателя через высокоскоростную последовательную шину Mitsubishi к сервоусилителю. Будучи абсолютным, он сохраняет полное знание положения при циклах включения/выключения питания — при установленной в усилителе батарее A6BAT многооборотный счетчик сохраняется при отключении станка.

Для тяжелого поворотного стола или привода 4-й оси, где поиск нулевой точки при каждом запуске занимает значительное время, устранение этой процедуры является реальным производственным преимуществом. Каждый цикл включения, каждая смена, каждая плановая остановка на техническое обслуживание — станок готов немедленно, без ожидания поиска нулевой точки осями. За весь срок службы станка такая операционная эффективность приводит к существенному восстановлению производственного времени.

Совместимые сервоусилители

HC-SFS301B работает в паре с MR-J2S-350A (аналоговое/импульсное управление) или MR-J2S-350B (цифровая сеть SSCNET), оба мощностью 3,5 кВт в платформе MELSERVO J2S и подтвержденной совместимостью с семейством двигателей HC-SFS301.

Электромагнитный тормоз требует отдельного источника питания 24 В постоянного тока, подключенного к разъему тормоза в соответствии со спецификациями Mitsubishi. Сервоусилитель не подает питание на тормоз напрямую — в электрическую схему станка должен быть включен выделенный источник 24 В.

Среды применения

Профиль HC-SFS301B с ориентацией на крутящий момент при 1000 об/мин в сочетании с электромагнитным тормозом делает его предпочтительным выбором для четко определенного набора применений:

Поворотные столы большого формата 4-й и 5-й оси на обрабатывающих центрах с ЧПУ — номинальный крутящий момент 28,6 Нм при 1000 об/мин обеспечивает движущую силу для тяжелых приспособлений для крепления заготовок, тормоз надежно удерживает их во время сегментов без резки, а абсолютный энкодер исключает поиск нулевой точки при каждом запуске

Поперечные салазки токарных станков с ЧПУ и оси глубокого сверления — приложения, где скорость подачи умеренная, но силы резания требуют высокого непрерывного крутящего момента на протяжении всего процесса резки

Шарниры плеча промышленных роботов — основная ось промышленных роботов со средней полезной нагрузкой, где сочетание выходной мощности 3 кВт, высокого крутящего момента и механического удерживающего тормоза является стандартной спецификацией шарнира

Приводы позиционеров для автоматической сварки и резки — оси вращения передней и задней бабок позиционеров, удерживающих крупные сварные конструкции, требуют именно такой плотности крутящего момента и функции удержания тормозом, которые обеспечивает этот двигатель

Тяжелые автоматизированные системы транспортировки материалов — механизмы вращения паллет, наклона приспособлений и индексирования бочек в автоматизированных производственных ячейках, где масса нагрузки делает низкоскоростное управление сервоприводом с высоким крутящим моментом единственным жизнеспособным подходом

Обзор вариантов HC-SFS301

Базовый двигатель HC-SFS301 доступен в нескольких механических конфигурациях, все они имеют одинаковую выходную мощность 3 кВт, 17-разрядный абсолютный энкодер, маслосъемное уплотнение, корпус IP65 и фланец 176 × 176 мм:

• HC-SFS301 — прямой вал, без тормоза
• HC-SFS301B — прямой вал, с электромагнитным тормозом (данное объявление)
• HC-SFS301BK — вал с шпонкой, с электромагнитным тормозом

HC-SFS301B подходит для установок, использующих зажимную муфту на гладком валу, где требуется тормоз. Для приводных компонентов с пазом под шпонку HC-SFS301BK обеспечивает ту же функцию тормоза с интерфейсом вала со шпонкой.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какой сервоусилитель совместим с HC-SFS301B?

HC-SFS301B работает в паре с MR-J2S-350A (для аналогового или импульсного управления от ПЛК или внешнего ЧПУ) или MR-J2S-350B (для многоосевых сетевых систем SSCNET с контроллерами движения Mitsubishi). Оба имеют мощность 3,5 кВт в платформе MELSERVO J2S. Электромагнитный тормоз требует отдельного источника питания 24 В постоянного тока — он не питается напрямую от сервоусилителя.

В2: Какое питание требуется для электромагнитного тормоза и как он подключается?

Катушка тормоза требует выделенного источника питания 24 В постоянного тока, подключенного к разъему кабеля тормоза двигателя. Тормоз освобождается (вал свободен) при подаче 24 В постоянного тока и блокируется (вал удерживается) при снятии напряжения. Источник питания 24 В должен быть включен в схему электрооборудования станка независимо от источника питания сервоусилителя. Размер провода, тип разъема и требования к логике блокировки указаны в руководстве по эксплуатации серводвигателей Mitsubishi для серии HC-SFS.

В3: В чем разница между моделями HC-SFS301 и HC-SFS302 или HC-SFS303?

Три модели представляют собой различные конфигурации номинальной скорости семейства HC-SFS мощностью 3 кВт. HC-SFS301 — это вариант с номинальной скоростью 1000 об/мин и самым высоким крутящим моментом (28,6 Нм). Варианты с более высокими номерами работают на скорости 2000 об/мин или 3000 об/мин с прогрессивно меньшим номинальным крутящим моментом. Выбирайте 301, когда основным требованием является высокий непрерывный крутящий момент при низкой или умеренной выходной скорости; выбирайте варианты с более высокой скоростью, когда приложение требует более быстрого перемещения оси при меньшей нагрузке крутящего момента.

В4: Поддерживает ли HC-SFS301B сохранение абсолютного положения при отключении питания?

Да. 17-разрядный энкодер является абсолютным. При установленной в сервоусилителе резервной батарее Mitsubishi A6BAT данные многооборотного положения сохраняются при выключении станка. При следующем запуске все положения осей доступны немедленно без последовательности поиска нулевой точки. Для станков с тяжелыми приспособлениями, где поиск нулевой точки потребует тщательного ручного управления тормозом и движением оси, такой запуск с нулевым поиском нулевой точки является значительным операционным преимуществом.

В5: Производится ли HC-SFS301B до сих пор, и какой у него эквивалент текущего поколения?

Серия HC-SFS относится к поколению MELSERVO J2S от Mitsubishi, которое было заменено продуктами серий J4 и J5. Новые в коробке HC-SFS301B по-прежнему доступны для обслуживания станков и существующих установок на платформе J2S. Эквивалентом текущего поколения Mitsubishi в классе 3 кВт / 1000 об/мин с тормозом является HG-SR301B (серия MELSERVO J4) — предлагающий 22-разрядный энкодер и корпус IP67, но требующий усилителей J4 и других кабельных интерфейсов. Для существующих станков J2S HC-SFS301B является напрямую совместимой заменой.