Один новый сервомотор Mitsubishi HC-SFS153 HCSFS153 Быстрая доставка Много запасов Лучшая цена

Mitsubishi HC-SFS153 (HCSFS153) — серводвигатель переменного тока мощностью 1,5 кВт, прямой вал, без тормоза, 3000 об/мин, серия MELSERVO J2-Super

Обзор продукта

Номер детали:HC-SFS153

Также искали как:ХКСФС153, ХК СФС 153, ХК-СФС-153

Ряд:Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generation)

Классификация:Среднеинерционный бесщеточный серводвигатель переменного тока — 1,5 кВт, класс 200 В, 3000 об/мин, прямой вал, без тормоза

Что представляет этот мотор в линейке

Митсубиси ХК-СФС153является третьим шагом в семействе компактных HC-SFS 3000 об/мин — выше HC-SFS103 мощностью 1 кВт, ниже HC-SFS203 мощностью 2 кВт и имеет одинаковый фланец 130 × 130 мм с обоими. При мощности 1,5 кВт и 3000 об/мин он производит4,78 Нм постоянного крутящего моментас14,3 Нм доступно для ускорения— комбинация, которая находится в рабочем диапазоне широкого класса легких и средних промышленных сервоосей, которым нужна скорость без ущерба для значительного крутящего момента.

Что делает HC-SFS153 чем-то большим, чем просто нечто среднее между двумя другими моделями, так это сочетание усилителей. И HC-SFS153, и HC-SFS203 (2 кВт) используютМР-ДЖ2С-200усилитель. Тот же монтажный интерфейс, тот же усилитель, разные характеристики двигателя. Это означает, что корпус машины, разработанный на основе HC-SFS153, может принять HC-SFS203 в качестве обновления мощности без каких-либо изменений механической или электрической панели — только обновление параметров усилителя. Такая гибкость проектирования полезна на этапе спецификации и еще более полезна, когда машине требуется больший крутящий момент по оси после ее запуска в производство.

За валом платформа J2-Super обеспечивает:17-битный последовательный абсолютный энкодерпри 131 072 импульсов на минуту, многооборотное абсолютное положение, поддерживаемое батареей A6BAT в усилителе, автонастройкой в ​​реальном времени и адаптивным подавлением вибрации. Прямой вал, без тормоза — чистая, несложная конфигурация для горизонтальных и симметрично нагруженных осей, которые составляют большинство применений, в которых используется этот двигатель.

Технические характеристики

4,78 Нм при 3000 об/мин: считывание рабочей точки

Рабочая точка крутящего момента-скорости HC-SFS153 заслуживает пристального внимания, поскольку именно здесь принимаются решения о размере оси и где несоответствия между двигателем и применением наиболее явно проявляются в производстве.

Четыре целых семь целых восемь ньютон-метров непрерывного крутящего момента — это действительно полезная мощность при длительном усилии при таком компактном размере рамы. Этого достаточно для того, чтобы приводить в движение шариковинтовую передачу с шагом 5 мм, преодолевая умеренное сопротивление при практических скоростях подачи, поддерживать постоянное натяжение полотна на легком намоточном приводе в полезном диапазоне диаметров валков, приводить в действие основной привод зубчатого ремня на оси быстроходной сборочной машины или поддерживать усилие подачи на механизме подачи материала для легких условий эксплуатации на протяжении всего производственного цикла. Оно не безгранично — оси, регулярно требующие более 4,78 Нм, постоянно будут накапливать тепловую нагрузку до тех пор, пока не сработает электронная сигнализация перегрузки, — но в пределах этого диапазона она прочная и надежная.

Пиковый крутящий момент в 14,3 Нм — это то, в чем заключается эффективность позиционирования. Этот переходный крутящий момент, в три раза превышающий непрерывный номинальный, доступен для фаз ускорения и замедления каждого движения. Ось с малой нагрузкой, выполняющая быстрые перемещения от точки к точке, потребляет 14,3 Нм для линейного увеличения и уменьшения скорости, проводит большую часть цикла при непрерывном номинале или ниже во время движения с постоянной скоростью, а тепловая модель MR-J2S-200 справляется с рабочим циклом без нареканий.

Номинальная скорость 3000 об/мин — это вторая половина расчетного уравнения. При номинальной скорости с шариковинтовой парой с шагом 10 мм, соединенной напрямую, этот двигатель приводит в движение линейную ось со скоростью 30 м/мин. Для вспомогательных осей с ЧПУ это комфортная скорость ускоренного перемещения без какой-либо ступени понижения между двигателем и винтом. Для применений с ременной связью небольшое снижение от 1,5:1 до 2:1 снижает рабочую скорость до механически приемлемого диапазона, одновременно увеличивая доступный крутящий момент — распространенный подход к проектированию для осей, где опоры двигателя смещены относительно ведомого вала.

Максимальная скорость 4500 об/мин расширяет рабочий диапазон выше номинальной скорости в области постоянной мощности. При частоте вращения выше 3000 об/мин доступный крутящий момент уменьшается по мере увеличения скорости. Эта область полезна для быстрого перемещения по осям с небольшой нагрузкой, где необходима скорость, а требуемый крутящий момент значительно ниже номинального значения.

Где HC-SFS153 подходит между 103 и 203

Все три двигателя — HC-SFS103, HC-SFS153 и HC-SFS203 — имеют общий фланец 130 × 130 мм, 17-битный энкодер J2-Super и защиту IP65. Машина, спроектированная на основе любого из них, механически подходит ко всем трем без каких-либо модификаций. Но они не взаимозаменяемы с точки зрения усилителя, и понимание полной картины полезно.

Переход от HC-SFS103 к HC-SFS153 означает смену класса усилителя — с MR-J2S-100 на MR-J2S-200. Крепление двигателя не меняется, но меняется усилитель. С другой стороны, переход от HC-SFS153 к HC-SFS203 используеттот же усилитель MR-J2S-200. Меняется только мотор. Эта асимметрия имеет значение для конструкции машины: как только панель будет построена на основе MR-J2S-200, двигатель можно будет модернизировать с HC-SFS153 до HC-SFS203, не касаясь панели.

Почему двигатель мощностью 1,5 кВт при 3000 об/мин использует усилитель класса 2 кВт? Текущая потребность двигателя мощностью 1,5 кВт при 3000 об/мин превышает мощность MR-J2S-100. Таблицы совместимости мотор-усилителей Mitsubishi подтверждают, что MR-J2S-200 подходит как для HC-SFS153, так и для HC-SFS203 при 3000 об/мин — класс усилителя определяется потреблением тока двигателем в его рабочей точке, а не просто номинальной мощностью.

Прямой вал, без тормоза: чистый стандарт по умолчанию

Конфигурация с прямым валом и без тормозов HC-SFS153 представляет собой стандартную конфигурацию для хорошо спроектированных горизонтальных сервоосей такой мощности, и аргументы в пользу этого очевидны.

На валу:При номинальном крутящем моменте 4,78 Нм и пиковом 14,3 Нм требования к интерфейсу муфты умеренные. Прецизионные сервомуфты — сильфонные, кулачковые, дисковые муфты — прекрасно справляются с этим диапазоном, если их размер соответствует максимальному крутящему моменту, а не постоянному номиналу. Муфта, выбранная с номинальным крутящим моментом, является незначительной во время каждого переходного процесса ускорения; один, выбранный с пиковым крутящим моментом 14,3 Нм и скромным коэффициентом обслуживания, работает во всем рабочем диапазоне.

Прямой вал подходит для всех распространенных типов муфт. Первичные приводы ремня ГРМ с разъемным шкивом. Шарико-винтовая муфта через гибкую дисковую муфту. Прямое соединение со входом коробки передач. В тех случаях, когда для ведомого компонента требуется шпоночное отверстие (ступица шестерни, звездочка или специальный шкив),HC-SFS153K(вал со шпонкой, без тормоза) имеет идентичные характеристики и использует тот же усилитель MR-J2S-200. Тип вала ничего не меняет в электрических или динамических характеристиках двигателя.

На тормозе:Сервоблокировка посредством замкнутого контура положения MR-J2S-200 полностью надежна для горизонтальных осей без гравитационной составляющей нагрузки, действующей вдоль направления вращения вала. 17-битный энкодер постоянно контролирует угол вала; Усилитель подает корректирующий ток для удержания нулевой ошибки рассогласования. Для этих осей добавление тормоза означает добавление цепи 24 В, реле, подавления перенапряжения, логики блокировки MBR и тормозного диска в график технического обслуживания — без какого-либо функционального возврата.

Примените тест сознательно к каждой оси: если ток сервопривода неожиданно упадет до нуля, сдвинется ли нагрузка? На горизонтальных механизмах и симметрично нагруженных поворотных осях ответ — нет. Применительно к вертикальным осям и наклонным подачам ответ — да, и эти приложения относятся кHC-SFS153B(прямой вал, пружинный тормоз) илиHC-SFS153BK(вал со шпонкой, пружинный тормоз). Если провести это различие по всем осям машины, конструкция станет чище, легче и проще.

Производительность 17-битного энкодера при 1,5 кВт, 3000 об/мин

Энкодер HC-SFS153 представляет собой одну и ту же 17-битную последовательную абсолютную единицу измерения во всей линейке HC-SFS J2-Super. Сто тридцать одна тысяча семьдесят два дискретных угловых положения на один оборот вала, с многооборотным абсолютным счетчиком на базе аккумулятора А6БАТ в усилителе MR-J2S-200.

При 3000 об/мин на оси мощностью 1,5 кВт вклад энкодера проявляется в двух наиболее важных местах.

Качество контура скорости на номинальной скорости.При 3000 об/мин (50 оборотов вала в секунду) контуру обратной связи по скорости требуется точное угловое разрешение для точного расчета мгновенной скорости. При 131 072 отсчетах за оборот алгоритм управления имеет более чем достаточное разрешение для обеспечения плавной работы с постоянной скоростью с низкой пульсацией в любой точке диапазона скоростей, включая низкие скорости медленного перемещения, используемые во время подхода к позиционированию и остановки. Контраст с 14-битным (16 384 импульсов на минуту) предшественником наиболее заметен на низких скоростях вала, где более мелкая детализация счета HC-SFS153 обеспечивает заметно более плавный выходной крутящий момент.

Абсолютное положение посредством силовых мероприятий.Когда машина останавливается — запланированная или нет — энкодер сохраняет в памяти точный угол вала и накопленное количество оборотов. При перезапуске MR-J2S-200 считывает абсолютное положение без необходимости перемещения вала. Для осей производственных машин, которые часто переключают питание, или машин, где остановка в середине цикла может оставить ось в любом положении ее диапазона перемещения, возможность абсолютного положения исключает процедуры возврата в исходное положение и сокращает время перезапуска до минимума.

Обслуживание аккумулятора.A6BAT находится в усилителе MR-J2S-200, а не в двигателе. Замените его при первом сигнале о низком заряде батареи усилителя. Разряженная батарея сбрасывает многооборотный счетчик и требует цикла возврата в исходное положение при следующем запуске. Отношение к сигналу о низком заряде батареи как к элементу немедленного технического обслуживания, а не как к чему-то, что можно отложить до следующей плановой остановки, не позволяет этому стать незапланированным перерывом в производстве.

Совместимые усилители

HC-SFS153 сочетается сМР-ДЖ2С-200Семейство усилителей — платформа J2-Super мощностью 2 кВт. Доступны все три варианта интерфейса:

МР-ДЖ2С-200Апринимает импульсные команды положения от контроллеров ЧПУ и ПЛК, а также аналоговые задания скорости и крутящего момента. Доступны все режимы управления — положение, скорость, крутящий момент и переключаемые комбинации. RS-232C подключается к MR Configurationator для ввода в эксплуатацию и диагностического мониторинга. Для большинства вспомогательных осей станков и общих приложений промышленной автоматизации, где источником команд является внешний контроллер, это стандартный выбор.

МР-ДЖ2С-200Бподключается к контроллерам движения Mitsubishi A-серии и Q-серии через оптоволоконную последовательную шину SSCNET. Все команды оси, обратная связь с энкодером, данные аварийных сигналов и сигналы мониторинга передаются по оптоволоконному каналу. Для скоординированных многоосных станков — осей, которые должны перемещаться синхронно с другими осями под управлением контроллера движения, будь то геометрическое контурирование, электронное зацепление или синхронные операции передачи — шина SSCNET обеспечивает соединение осей в реальном времени, чего не могут обеспечить импульсные и аналоговые интерфейсы.

МР-ДЖ2С-200СРобеспечивает встроенное одноосное позиционирование с возможностью сохранения до 31 позиции таблицы точек, активируемой цифровым вводом/выводом или командой сети CC-Link. Для автономных индексированных или двухточечных осей позиционирования, которые не требуют координации с другими осями, CP исключает затраты на специальный контроллер движения. Регистрируемые оси управления, простые индексированные подачи и автономные механизмы передачи с определенными наборами позиций являются естественными приложениями.

Примечания по совместимости.Для HC-SFS153 требуется усилитель MR-J2S-200. Этонесовместим с усилителями MR-J2-200 первого поколения, который не может читать последовательный протокол 17-битного кодера J2-Super. Для машин с оригинальным оборудованием MR-J2-200ХК-SF153(те же механические характеристики, 14-битный энкодер) — это правильный двигатель. Не совместим с усилителями MR-J3 или MR-J4 без комплекта адаптера для замены.

Компактное семейство HC-SFS, 3000 об/мин: где находится 153

HC-SFS153 — этотретья ступень мощностив компактном диапазоне HC-SFS 3000 об/мин и один из двух двигателей на этом фланце, в которых используется усилитель MR-J2S-200. Поднимитесь выше него к HC-SFS203, и крепление не изменится. Если перейти от HC-SFS203 к HC-SFS353, то фланец вырастет до 176 × 176 мм.

Каждая мощность в семействе HC-SFS 3000 об/мин поставляется в четырех конфигурациях вала и тормоза: прямой вал (HC-SFS153), прямой вал с тормозом (HC-SFS153B), вал со шпонкой (HC-SFS153K) и вал со шпонкой с тормозом (HC-SFS153BK). Все четверо используют усилитель MR-J2S-200.

Типичные применения

Высокоскоростные приводы вспомогательных осей с ЧПУ.Оси вращения устройства смены паллет, приводы поворотного магазина инструментов и приводы перемещения рычага устройства смены инструмента на обрабатывающих центрах с ЧПУ и токарных центрах. Номинальная скорость 3000 об/мин обеспечивает быструю индексацию магазина и быстрое перемещение рычага смены инструмента; Компактная рама размером 130 × 130 мм соответствует физическим ограничениям компактного магазина инструментов и конструкций механизмов АТС.

Первичные приводы на малоформатных упаковочных и этикетировочных машинах.Приводы вытягивания пленки, оси управления регистрацией и механизмы распределения продуктов на упаковочном оборудовании прерывистого действия. Сочетание постоянного крутящего момента 4,78 Нм для поддержания привода под нагрузкой, пикового момента 14,3 Нм для быстрого ускорения при индексированном движении и 17-битного энкодера для точной обратной связи по положению хорошо подходит для этих приложений с высокой частотой циклов.

Приводы конвейеров и передаточных осей на сборочном оборудовании.Секции конвейера с сервоприводом, направляющие перемещения деталей и механизмы индексации на компактном автоматизированном сборочном и испытательном оборудовании. Рабочая точка 3000 об/мин с прямым или ременным приводом обеспечивает практичную скорость перемещения; Компактная рама соответствует конструктивной геометрии сборочной машины.

Органы управления натяжением полотна и танцором на перерабатывающих машинах.Управление натяжением приводит в действие линии продольной резки, ламинирования и нанесения покрытия, где двигатель работает в режиме управления крутящим моментом для поддержания постоянного натяжения полотна при изменяющемся диаметре рулона. Постоянный крутящий момент 4,78 Нм в режиме регулирования крутящего момента покрывает диапазон рабочих напряжений на преобразовательных станциях малой мощности с соответствующим запасом.

Приводы вторичной оси текстильной машины.Приводы подающих валков, оси натяжения пряжи и приводы отпуска основы на трикотажных и ткацких станках, где основным требованием является точный контроль скорости и натяжения при умеренном крутящем моменте. Скорость вращения HC-SFS153 3000 об/мин подходит для подающих и приводных валков, работающих на практических скоростях резания, без необходимости использования понижающей передачи.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Почему в HC-SFS153 (1,5 кВт) используется усилитель MR-J2S-200 (2 кВт), а не в MR-J2S-100?

Класс усилителя определяется потребляемым током двигателя в его рабочей точке, а не просто номинальной мощностью. При 3000 об/мин и мощности 1,5 кВт потребляемый ток HC-SFS153 превышает номинальную мощность MR-J2S-100. Документация о совместимости Mitsubishi подтверждает MR-J2S-200 как для HC-SFS153, так и для HC-SFS203. Практический вывод полезен: как только панель построена на основе MR-J2S-200, двигатель можно модернизировать с HC-SFS153 до HC-SFS203 без какой-либо замены усилителя или панели — заменяется только двигатель, а обновление параметров подтверждает новый тип двигателя.

Вопрос 2: В чем разница между HC-SFS153 и HC-SFS152?

Оба двигателя J2-Super мощностью 1,5 кВт на фланце 130 × 130 мм с 17-битными энкодерами и идентичными механическими размерами. Разница заключается в номинальной рабочей точке.HC-SFS152 работает при 2000 об/мин.с7,16 Нмпостоянный крутящий момент.HC-SFS153 работает со скоростью 3000 об/мин.с4,78 Нмпостоянный крутящий момент. Та же мощность, другой баланс скорости и крутящего момента. Оба используют усилитель MR-J2S-200. Выбирайте HC-SFS152, если оси требуется более высокий устойчивый крутящий момент на умеренной скорости. Выбирайте HC-SFS153, если оси требуется более высокая скорость вала с меньшим крутящим моментом постоянной нагрузки.

В3: Можно ли использовать HC-SFS153 с усилителем MR-J2-200 первого поколения?

Нет. HC-SFS153 использует 17-битный последовательный протокол кодера J2-Super, который оригинальный MR-J2-200 не может прочитать. Подключение HC-SFS153 к усилителю MR-J2-200 первого поколения приведет к сбою связи с энкодером при запуске. Для машин с оригинальным оборудованием MR-J2-200 подходящим двигателем являетсяХК-SF153— те же механические характеристики, 14-битный энкодер, совместимый с усилителями MR-J2-200 и MR-J2S-200.

Вопрос 4. Где находится аккумулятор абсолютного энкодера и что произойдет, если он полностью разрядится?

Литиевый элемент Mitsubishi A6BATнаходится внутриСервоусилитель MR-J2S-200, а не в моторе. Он поддерживает многооборотный абсолютный счетчик во время всех периодов отключения питания. Замените его при первом сигнале о низком заряде батареи усилителя. Если батарея полностью разряжается, многооборотный счетчик сбрасывается, и при следующем запуске требуется цикл возврата в исходное положение, прежде чем ось сможет возобновить работу. На машинах, где возвращение в исходное положение требует подготовки или сопряжено с риском, использование сигнала тревоги о низком заряде батареи как элемента немедленного технического обслуживания, а не как отложенного, предотвращает превращение этого события в незапланированный перерыв в производстве.

В5: Доступен ли еще HC-SFS153 и каков его эквивалент текущего поколения?

HC-SFS153 снят с производства Mitsubishi, но остается доступным у дилеров промышленной автоматизации и специализированных поставщиков сервоприводов Mitsubishi в виде новых старых запасов и проверенных отремонтированных устройств. Для машин, оснащенных аппаратным обеспечением J2-Super, этот путь поиска надежен и хорошо известен. Для новых конструкций машин или модернизации платформ эквивалент текущего поколения основан наСерия HF-KP или серия HG-KR(поколение MR-J4 или MR-JE) с эквивалентной мощностью, но обратите внимание, что малоинерционные двигатели текущего поколения мощностью 1,5 кВт используют меньший физический корпус, чем HC-SFS153 с занимаемой площадью 130 × 130 мм, поэтому при переходе на современное оборудование требуется механическая адаптация.