Mitsubishi HC-SF502B (HCSF502B) — 5 кВт AC серводвигатель с электромагнитным тормозом, серия MELSERVO J2

Идентификация продукта

Номер детали: HC-SF502B

Также ищут как: HCSF502B, HC-SF502B

Серия: Серия Mitsubishi MELSERVO HC-SF (поколение J2)

Тип двигателя: Бесщеточный серводвигатель переменного тока с электромагнитным тормозом

Состояние: Новый в коробке, заводская запайка

Что представляет собой этот двигатель

Mitsubishi HC-SF502B — это среднеинерционный серводвигатель переменного тока мощностью 5 киловатт из серии MELSERVO HC-SF — семейства двигателей, предназначенных для работы с сервоусилителями Mitsubishi поколения MELSERVO-J2. При мощности 5 кВт и номинальной скорости 2000 об/мин он занимает верхнюю позицию в стандартном диапазоне HC-SF 2000 об/мин, обеспечивая непрерывный номинальный крутящий момент 23,9 Нм с фланцем 176 × 176 мм, который является стандартным для высокопроизводительных сервоплатформ Mitsubishi.

Буква «B» в номере детали обозначает пружинный электромагнитный тормоз с питанием от постоянного тока 24 В, встроенный в этот вариант — удерживающее устройство, необходимое для любой оси, где гравитационные или технологические нагрузки могут вызвать неконтролируемое движение при отключении сервопривода или аварийной остановке. Без тормоза этот двигатель является HC-SF502; механически и электрически идентичен во всех других отношениях, но без безопасного удержания. HC-SF502B — правильный выбор для вертикальных осей Z, колонн паллет, шпиндельных узлов и любой горизонтальной оси со значительным дефицитом трения в состоянии покоя.

Технические характеристики

Серия HC-SF: средняя инерция, максимальная надежность

Mitsubishi организовала свои семейства серводвигателей MELSERVO по двум ключевым переменным: мощности и классу инерции. Серия HC-SF занимает нишу средней инерции и средней/большой мощности — двигатели, разработанные для реальных станков, а не для легкой сборки или упаковки. В то время как серии HC-MF и HC-UF отдают приоритет сверхнизкой инерции ротора для быстрого перемещения из точки в точку, HC-SF принимает несколько более тяжелый ротор в обмен на лучшую тепловую стабильность при длительной нагрузке, более плавную подачу крутящего момента на низких скоростях и более снисходительную реакцию на реальные вариации нагрузки, типичные для обработки и формовки.

При мощности 5 кВт HC-SF502B является самым мощным представителем стандартного семейства HC-SF 2000 об/мин. Трехфазное питание класса 200 В переменного тока является стандартным для этого диапазона мощности — однофазное питание не указано и не практично при таком уровне мощности. Масляное уплотнение, встроенное в корпус двигателя, защищает подшипник вала от смазочно-охлаждающей жидкости, масляного тумана и промывочной воды, обеспечивая соответствие двигателя стандарту IP65 по всей длине вала, включая интерфейс уплотнения.

Электромагнитный тормоз — что это такое и почему это важно

Пружинный тормоз в HC-SF502B является удерживающим устройством, а не тормозом замедления. Это различие важно как для спецификации, так и для обслуживания.

При нормальной работе ток 24 В постоянного тока удерживает тормоз открытым против силы пружины — вал вращается свободно, а усилитель контролирует все замедление. Когда 24 В постоянного тока снимаются (аварийная остановка, отключение сервопривода, потеря питания), пружина задействует тормоз и удерживает вал. Тормоз предназначен для удержания положения, а не для остановки движущейся нагрузки. Движение работающей оси на тормоз приведет к преждевременному износу фрикционных поверхностей; сервопривод должен замедлить нагрузку до остановки перед задействованием тормоза, что является правильной практикой.

Для вертикальных осей, таких как Z-стойки и головки шпинделя на обрабатывающих центрах, тормоз обязателен. Когда сервоусилитель обесточен — будь то в результате нормальной последовательности завершения программы, срабатывания сигнализации или сбоя питания — крутящий момент двигателя падает до нуля за миллисекунды. На вертикальной оси со значительной несбалансированной нагрузкой это означает свободное падение. Тормоз HC-SF502B предотвращает это, физически блокируя вал всякий раз, когда отсутствует напряжение удержания.

Питание 24 В постоянного тока для катушки тормоза должно быть подключено через специальный гаситель импульсов на клеммах катушки. Катушки тормозов являются индуктивными нагрузками; скачок напряжения при размыкании или замыкании тормоза может повредить контакты реле и входы/выходы усилителя, если они не подавлены. Это стандартная практика в руководствах по подключению Mitsubishi для двигателей с тормозом и не должна игнорироваться при установке на месте.

Примечание к тормозной цепи для обслуживания

Питание тормоза и двигателя независимы. В цепях аварийной остановки тормоз должен оставаться под напряжением (т.е. разомкнутым) до тех пор, пока ось не замедлится до остановки. Применение тормоза, пока двигатель еще движется против него, создает ударную механическую нагрузку на тормозной диск и вал двигателя — повторение таких событий значительно сократит срок службы тормоза и может привести к повреждению вала или муфты. Выход блокировки тормоза (сигнал MBR) усилителя MELSERVO J2 обеспечивает правильное время срабатывания тормоза; всегда используйте этот сигнал для управления реле тормоза, а не подключайте его напрямую от основной цепи аварийной остановки.

Совместимые усилители и контекст системы

HC-SF502B — это двигатель поколения MELSERVO-J2 и работает в паре с серией MR-J2 сервоусилителей класса мощности 500A. Усилители серии MR-J2S (J2-Super) также совместимы с двигателями HC-SF, поскольку J2S сохранили обратную совместимость с протоколом энкодера и схемой подключения двигателей эпохи J2. Это означает, что станок, изначально построенный с усилителями MR-J2, может быть модернизирован до приводов MR-J2S с сохранением существующих двигателей HC-SF502B — практичный путь миграции, который был распространен при появлении поколения J2S.

14-битный (16384 имп/об) абсолютный энкодер в серии HC-SF является устройством обратной связи более старого поколения по сравнению с 17-битным (131072 имп/об) энкодером, используемым в более поздних двигателях HC-SFS. Для применений, для которых предназначены эти двигатели — управление осями станков со скоростью до 2000 об/мин — 14-битный абсолютный энкодер обеспечивает достаточную точность для позиционирования. Абсолютная функция означает, что станку не требуется цикл возврата в исходное положение после восстановления питания, если батарея усилителя сохранила данные абсолютного положения.

Типичные применения в станках и промышленном оборудовании

Ось Z вертикального обрабатывающего центра. Шпиндельная стойка или Z-слайд VMC — это каноническое применение серводвигателя с тормозом. В состоянии покоя между проходами ось Z несет вес головки шпинделя и любого прикрепленного инструмента. HC-SF502B удерживает эту нагрузку с помощью электромагнитного тормоза, когда сервопривод неактивен, защищая как станок, так и заготовку от непреднамеренного движения.

Палетта горизонтального обрабатывающего центра и ось W. Приводы палетт HMC и оси торцевых головок используют аналогичную логику: высокая мощность для быстрого перемещения больших палетт, тормоз для удержания положения во время включения шпинделя и достаточный постоянный крутящий момент для поддержания скорости подачи в течение цикла резки.

Большие токарные станки с ЧПУ — оси задней бабки и револьверной головки. Механизмы индексации револьверной головки на больших токарных центрах выигрывают от мощности 5 кВт для быстрой и решительной индексации. Там, где геометрия крепления револьверной головки создает смещенную нагрузку в определенных позициях индексации, тормоз обеспечивает надежное удержание при задействовании зажима револьверной головки.

Позиционирующие столы и конвейерные линии. Тяжелые системы транспортировки палетт, роторные станки и многопозиционные конвейерные линии часто используют сервоприводное позиционирование с требованиями удержания при отключении питания между станциями — именно для такого рабочего цикла рассчитан HC-SF502B.

Оси заднего упора прессов и гибочных станков. Задние упоры на листогибочных прессах и гибочных станках должны оставаться точно в положении во время цикла прессования. Сервоблокировка обеспечивает удержание, а тормоз служит резервным предохранителем.

Запас на складе в заводской упаковке: что означает «заводская запайка»

Новые серводвигатели Mitsubishi в заводской упаковке сохраняют полную оригинальную упаковку Mitsubishi — внутреннюю пенопластовую поддержку, внешнюю картонную коробку, защитный колпачок на конце вала и заглушки разъемов. Двигатель не был под напряжением, не хранился на полке в рабочем положении и не подвергался никаким установочным моментам на валу или тормозных клеммах. Для производителя оборудования, собирающего новое оборудование, или для команды технического обслуживания, поддерживающей стратегический запас, это правильное начальное состояние.

Смазка подшипников на хранимых двигателях существенно не деградирует в течение нескольких лет при разумных условиях хранения (прохладно, сухо, без вибраций). Для длительного хранения более пяти лет собственные рекомендации Mitsubishi предполагают периодическое ручное вращение вала для перераспределения смазки подшипников и проверку перед первым включением. Для двигателей, идущих непосредственно в сборку станка или в краткосрочный запас, новые изделия в заводской упаковке готовы к установке без какого-либо предварительного обслуживания.

Обзор семейства HC-SF — диапазон 2000 об/мин

Все модели в этой таблице имеют вход класса 200 В переменного тока, номинальную скорость 2000 об/мин, 14-битный абсолютный энкодер, степень защиты IP65 и вал с масляным уплотнением. Размер фланца увеличивается при более высоких мощностях — модели 352 и 502 используют более крупную раму с фланцем 176 × 176 мм, общую с двигателями серии HC-SFS эквивалентной мощности.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какие сервоусилители совместимы с HC-SF502B?

HC-SF502B совместим с усилителями Mitsubishi серии MR-J2 и MR-J2S в классе мощности 500A (5 кВт). Усилители J2S сохраняют обратную совместимость с 14-битным интерфейсом энкодера двигателя HC-SF, поэтому оба поколения могут управлять этим двигателем. Он не совместим с усилителями серий MR-J3 или MR-J4, которые используют другой протокол связи и интерфейс энкодера.

В2: Как нужно подключать и управлять электромагнитным тормозом?

Тормоз требует питания 24 В постоянного тока, которое должно быть включено во время нормальной работы сервопривода (тормоз разомкнут). Снятие 24 В приводит к срабатыванию пружины и удержанию вала. Катушка тормоза должна быть подключена через гаситель импульсов для защиты смежных цепей. Для правильного времени срабатывания используйте выход MBR (блокировка тормоза) усилителя для управления реле тормоза — это гарантирует, что тормоз не сработает до тех пор, пока двигатель не замедлится до остановки, предотвращая ненужный износ фрикционных поверхностей тормоза.

В3: В чем разница между HC-SF502 и HC-SF502B?

Электрически и механически они идентичны, за исключением того, что HC-SF502B включает в себя пружинный, безопасный электромагнитный удерживающий тормоз. Тормоз увеличивает длину корпуса двигателя и требует отдельного источника питания 24 В постоянного тока. Используйте вариант с тормозом на всех вертикальных осях и любой горизонтальной оси, где требуется внешняя удерживающая сила при отключении сервопривода или сбое питания.

В4: Является ли HC-SF502B взаимозаменяемым с HC-SFS502 или более новыми двигателями Mitsubishi?

HC-SF502B и HC-SFS502 имеют одинаковый размер фланца и вала, поэтому механическая совместимость обеспечена. Однако интерфейсы энкодера различаются — HC-SF использует 14-битный протокол энкодера, в то время как HC-SFS использует 17-битный последовательный энкодер. Замена между ними требует соответствующего поколения усилителя. HC-SF502B не является прямой заменой для двигателей серий HC-SFS, HF-SP или HG-SR, которые используют совершенно другие семейства усилителей.

В5: Требует ли абсолютный энкодер батареи, и как поддерживается абсолютное положение?

Да. 14-битный абсолютный энкодер HC-SF502B требует резервного питания от батареи — обычно это элемент A6BAT, установленный в соответствующем сервоусилителе — для сохранения данных абсолютного положения во время отключения питания. Если батарея разряжена или усилитель был без питания в течение длительного времени, данные абсолютного положения могут быть утеряны, что потребует от станка выполнения цикла повторного возврата в исходное положение (возврат к эталону) перед возобновлением нормальной работы. Проверяйте состояние батареи в рамках любого планового интервала технического обслуживания.