Mitsubishi HC-SF301B (HCSF301B) — 3 кВт AC серводвигатель, прямой вал + тормоз, 1000 об/мин, серия MELSERVO J2

Идентификация продукта

Номер детали: HC-SF301B

Также ищут как: HCSF301B, HC-SF-301B

Серия: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (поколение J2)

Тип двигателя: Бесщеточный серводвигатель переменного тока — прямой вал с электромагнитным тормозом, 1000 об/мин

Состояние: Новый в коробке, заводская упаковка

Обзор

"B"занимает определенную нишу в линейке сервоприводов MELSERVO: номинальная мощность 3 кВт при относительно низкой номинальной скорости 1000 об/мин. Эта комбинация обеспечивает крутящий момент — 28,6 НмНоминальная скоростьЭта характеристика делает этот двигатель подходящим для другого типа нагрузки, чем типичный двигатель оси станка со скоростью 2000–3000 об/мин. Прямо соединенные приводы паллет, приложения с прямым приводом поворотного стола, где исключены редукторы, конвейерные системы, работающие на низких скоростях вала, и любой механизм, где крутящий момент нагрузки остается близким к номинальному значению на протяжении большей части рабочего цикла — это среды, где профиль 1000 об/мин и высокий крутящий момент HC-SF301B оправдывают его спецификацию.

Буква

"B" в номере детали означает электромагнитный тормоз — самотормозящее устройство с пружинным приводом, которое удерживает вал в неподвижном состоянии при отключении питания 24 В постоянного тока. В сочетании с прямым валом для интерфейсов с фрикционным зажимом, это конфигурация для горизонтальных или вертикальных осей с тормозом, где интерфейс вала не требует шпоночного паза. Вариант с тормозом необходим для любой оси, которая удерживает нагрузку под действием силы тяжести или должна поддерживать положение при отключении питания, аварийных остановках и условиях сигнализации.Этот двигатель относится к оригинальному поколению HC-SF J2, оснащенному 14-битным последовательным абсолютным энкодером платформы. Он совместим как с оригинальными усилителями MR-J2-350, так и с более поздними усилителями MR-J2S-350, что делает его подходящим для машин, работающих на любом поколении сервооборудования Mitsubishi.

Технические характеристики

Параметр

Скорость и крутящий момент всегда находятся в противофазе в заданном типоразмере. Двигатель, работающий на скорости 2000 об/мин с мощностью 3 кВт, обеспечивает непрерывно около 14,3 Нм. Если ту же мощность подать на конструкцию обмотки 1000 об/мин, то непрерывный крутящий момент возрастет до 28,6 Нм — ровно вдвое. Физические размеры двигателя не меняются; электромагнитная конструкция смещает рабочую точку.

Это имеет огромное значение при выборе системы привода. Крутящий момент нагрузки, необходимый для перемещения механизма в установившемся режиме, определяет, сможет ли данный двигатель выполнять работу непрерывно или перегреется, пытаясь это сделать. На осях, где крутящий момент нагрузки высок по отношению к скорости машины — тяжелые сменщики инструмента, циклически работающие с умеренной скоростью, сменщики паллет, перемещающие большие приспособления, приводы намотки, обрабатывающие плотные катушки — двигатель 2000 об/мин мощностью 3 кВт достигнет своего теплового предела гораздо раньше, чем HC-SF301B при той же механической нагрузке.

Пиковый крутящий момент 85,9 Нм также имеет значение. При трехкратном превышении номинального непрерывного значения усилитель может кратковременно вызывать максимальный крутящий момент ускорения — для разгона и остановки нагрузки с высокой инерцией — без необходимости поддержания двигателем этого уровня тока. При правильном подборе под инерцию и рабочий цикл нагрузки HC-SF301B работает в пределах своего непрерывного номинала в течение большей части рабочего цикла, используя пиковую мощность только во время фаз ускорения и замедления каждого движения.

Прямой вал и тормоз — эта конфигурация в контексте

Прямой вал:

HC-SF301B использует гладкий цилиндрический вал, рассчитанный на установку муфт с фрикционным зажимом или разъемных зажимных муфт. Это стандартный интерфейс для дисковых муфт, сильфонных муфт и кулачковых муфт с разъемными ступицами, где крутящий момент передается за счет осевой посадки и зажимного трения. При непрерывном крутящем моменте 28,6 Нм и пиковом 85,9 Нм выбор муфты и момент затяжки крепежа не являются деталями, которые можно оставить на волю случая. Отверстие ступицы должно соответствовать диаметру вала в пределах допустимого допуска, а крепежные элементы должны быть затянуты с моментом, указанным производителем муфты для пикового значения крутящего момента — а не для номинального непрерывного значения — чтобы гарантировать отсутствие проскальзывания во время требовательных профилей движения.Для тех, кто переходит между конфигурациями валов: шпоночный вариант этого двигателя — HC-SF301BK, который добавляет фрезерованный шпоночный паз на вал, но в остальном идентичен. Эти два двигателя механически взаимозаменяемы по точке крепления фланца; единственное изменение — это интерфейс муфты на приводном конце.

Электромагнитный тормоз:

При мощности 3 кВт и непрерывном крутящем моменте 28,6 Нм, ставки при потере питания на оси без тормоза пропорциональны нагрузке, которую она несет. Двигатель с тормозом на вертикальной или тяжелой горизонтальной оси означает, что ось удерживает положение в момент отключения питания 24 В постоянного тока — будь то по конструкции во время контролируемого останова или по необходимости во время сбоя. Конструкция с пружинным приводом по своей природе является самотормозящей: для удержания требуется питание, а не для освобождения.Как и во всех серводвигателях с электромагнитными тормозами, важно правильное последовательное управление через выход

MBR (блокировка тормоза) усилителя для правильной последовательности работы реле тормоза. Включение пружины против движущегося вала при мощности 3 кВт вызывает быстрый износ тормоза и механический удар.Поколение J2 — совместимость энкодера и усилителя

Серия HC-SF использует

14-битный последовательный абсолютный энкодер с 16384 позициями на оборот. Это устройство обратной связи оригинального поколения J2, и оно отличает семейство HC-SF от более поздней серии HC-SFS, которая была модернизирована до 17-битного энкодера с 131072 имп/об.На практике 14 бит — это все еще достаточно способный энкодер для применений, для которых предназначен HC-SF301B. На оси 1000 об/мин, приводящей нагрузку через редуктор, эффективное разрешение на нагрузке — после того, как передаточное число умножает отсчеты двигателя — обычно более чем достаточно для задач позиционирования и регулирования скорости. Разница между 14-битным и 17-битным становится более заметной на приложениях с прямым приводом или высоким передаточным числом, работающих на низких скоростях, где каждый отсчет разрешения энкодера способствует плавному регулированию скорости.

Абсолютная функция продолжает работать между циклами питания, поддерживаемая

батареей A6BAT, расположенной в сервоусилителе. Пока эта батарея исправна, машина восстанавливает абсолютное положение при следующем включении питания без необходимости последовательности поиска нуля.Совместимость усилителей для двигателей HC-SF шире, чем для двигателей HC-SFS.

Поскольку энкодер HC-SF предшествует платформе J2S, он читается:MR-J2-350A / MR-J2-350B

• — усилители оригинального поколения J2 (аналоговые/импульсные и варианты SSCNET)MR-J2S-350A / MR-J2S-350B / MR-J2S-350CP
• — усилители J2-Super, обратно совместимые с энкодером HC-SFHC-SFS301B (эквивалент J2S с 17-битным энкодером) требует усилителей MR-J2S и не будет работать с оригинальным MR-J2. HC-SF301B не имеет таких ограничений — он работает с любым поколением усилителей. Для сервисных бригад, обслуживающих старые машины с усилителями MR-J2 первого поколения, это важно: HC-SF301B — это правильный двигатель для этого оборудования без необходимости модернизации усилителя.

HC-SF против HC-SFS — знайте, какой двигатель нужен вашей машине

Оба семейства выглядят почти идентично снаружи и имеют одинаковые размеры фланца. Различие внутреннее и связано с проводкой.

Характеристика

Типичные применения

Приводы поворотного стола и траверсы.

4-осевые поворотные столы, которые индексируют с умеренной скоростью под весом большого рабочего элемента и приспособления, требуют постоянного удерживающего момента при зажиме и повторяемого позиционирования индекса при вращении. Номинальный непрерывный крутящий момент HC-SF301B 28,6 Нм справляется со значительной инерцией стола без высокой нагрузки на двигатель, а тормоз механически удерживает поворотную ось между циклами, когда зажима недостаточно.Системы транспортировки паллет на горизонтально-фрезерных центрах.

Шаттлы паллет перемещают тяжелые паллеты между позициями обработки и загрузки с относительно низкими скоростями, но высоким требованием к крутящему моменту. Номинальная скорость 1000 об/мин и высокий непрерывный крутящий момент делают HC-SF301B хорошо подходящим для этой задачи, особенно в системах Mitsubishi HMC старых поколений, где изначально были установлены усилители MR-J2.Приводы конвейеров для стружки и циркуляции охлаждающей жидкости.

Некоторые вспомогательные приводы станков большого формата — конвейеры для стружки, шнековые конвейеры и интегрированные системы циркуляции охлаждающей жидкости — используют сервоприводы, где требуется регулирование скорости и контролируемый пуск. Серводвигатели с низким числом оборотов и высоким крутящим моментом подходят для этой роли, где стандартный асинхронный двигатель потребовал бы внешнего редуктора.Приводы намотки и обработки материалов.

Системы обработки материалов от рулона к рулону, машины для намотки проволоки и аналогичные приложения используют серводвигатели со скоростью 1000 об/мин в режиме управления крутящим моментом для прямого регулирования натяжения полотна или крутящего момента намотки без редуктора. Крутящий момент двигателя на валу является переменной управления, а номинальный крутящий момент HC-SF301B обеспечивает достаточную мощность для приложений намотки средней мощности.Вспомогательные оси прессов и штамповочных машин с приводом от сцепления.

Вспомогательные сервооси механических прессов — подающие устройства материала, механизмы выталкивания деталей — работают на низких скоростях и требуют точного контроля расстояния подачи за цикл прессования. Комбинация высокого крутящего момента, сохранения абсолютного положения и удержания тормозом точно соответствует функциональным требованиям этих осей.Новый в коробке, заводская упаковка

Предлагаемый здесь HC-SF301B — это оригинальная упаковка Mitsubishi — заводская герметичная коробка, неповрежденные защитные колпачки на валу и разъемах, неповрежденный внутренний упаковочный пенопласт. Новый в коробке означает, что двигатель никогда не был под напряжением, никогда не устанавливался и не имеет истории обслуживания.

Для машин, простаивающих в ожидании этой детали, наличие нового в коробке полностью исключает переменную времени ремонта. Для плановых запасов заводская герметичная продукция надежно хранится в течение нескольких лет при правильных условиях: прохладная, сухая, без вибраций среда, вдали от прямых солнечных лучей и экстремальных уровней влажности. По истечении пяти лет периодическое медленное вращение вала в рамках рутинного обслуживания при хранении помогает перераспределить смазку подшипников перед вводом двигателя в эксплуатацию.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какие усилители совместимы с HC-SF301B?

HC-SF301B работает как с усилителями оригинального поколения J2, так и с усилителями J2-Super класса 350. Подтвержденные совместимые модели:

MR-J2-350A (общего назначения аналоговый/импульсный, J2), MR-J2-350B (SSCNET, J2), MR-J2S-350A (общего назначения, J2S), MR-J2S-350B (SSCNET, J2S) и MR-J2S-350CP (встроенное позиционирование, J2S). 14-битный энкодер HC-SF читается обоими поколениями. Двигатель несовместим с усилителями MR-J3 или MR-J4, которые используют совершенно другой интерфейс энкодера.В2: В чем разница между HC-SF301B и HC-SFS301B?

Оба двигателя имеют мощность 3 кВт, скорость 1000 об/мин, прямой вал с тормозом, фланец 176 × 176 мм — механически взаимозаменяемы по монтажной поверхности. Критическое отличие — поколение энкодера.

HC-SF301B использует 14-битный энкодер (16384 имп/об) и совместим с усилителями MR-J2 и MR-J2S. HC-SFS301B использует 17-битный энкодер (131072 имп/об) и требует усилителей MR-J2S — он не будет работать на оборудовании MR-J2 первого поколения. Подбирайте двигатель к усилителю, установленному в машине.В3: Почему 3 кВт двигатель имеет такой высокий номинальный крутящий момент (28,6 Нм)?

Крутящий момент и скорость связаны мощностью: P = T × ω. При той же выходной мощности 3 кВт на скорости 1000 об/мин вместо 2000 об/мин, номинальный крутящий момент удваивается по сравнению с двигателем той же мощности со скоростью 2000 об/мин. HC-SF301B выдает 28,6 Нм непрерывно именно потому, что он разработан для приложений с низкой скоростью и высоким крутящим моментом, где нагрузка требует постоянного крутящего момента, а не высокой скорости вала. Для осей с высоким крутящим моментом, которые в противном случае потребовали бы редуктора, это может упростить механическую конструкцию.

В4: Как работает электромагнитный тормоз, и безопасно ли его использовать в качестве тормоза остановки?

Тормоз

с пружинным приводом и самотормозящий — давление пружины включает тормозной диск, а 24 В постоянного тока освобождает его. В момент отключения питания пружина зажимает вал. Это только удерживающее устройство, а не тормоз остановки. Он должен включаться только после того, как усилитель замедлил двигатель до остановки, используя выход MBR (блокировка тормоза) усилителя для правильной последовательности работы реле тормоза. Включение пружины против движущегося вала при мощности 3 кВт вызывает быстрый износ тормоза и механический удар.В5: Можно ли заменить HC-SF301B на HC-SF302B, если доступен только 302B?

Только частично. HC-SF302B — это 3 кВт при 2000 об/мин с номинальным крутящим моментом около 14,3 Нм — та же выходная мощность, но вдвое меньший непрерывный крутящий момент и вдвое большая номинальная скорость. Если нагрузка требует почти 28,6 Нм непрерывного крутящего момента при низких скоростях вала, 302B не сможет адекватно справиться с этой нагрузкой и перегрузится. Если нагрузка имеет низкий крутящий момент, и оси просто требуется 3 кВт при умеренной скорости, 302B может быть функциональным — но потребует изменения параметров (электронное передаточное число, пределы скорости, настройки ускорения) и проверки рабочего цикла на соответствие пределам крутящего момента 302B. Для точной замены ищите HC-SF301B.