Nowy serwo silnik Mitsubishi HC-SFE52

Mitsubishi HC-SFE52 | Seria HC-SF Silnik serwo AC o średniej bezwładności — 0,5 kW, 2,39 Nm, 2000 obr./min, 126 V, 3,2 A, kołnierz 130×130 mm, IP65

Numer części: HC-SFE52

Seria: MELSERVO HC-SF — Silnik serwo AC o średniej bezwładności i średniej mocy

Moc znamionowa: 0,5 kW (500 W)

Moment znamionowy: 2,39 Nm

Moment szczytowy: 7,16 Nm

Prędkość znamionowa: 2000 obr./min

Zasilanie: 3-fazowe AC, 126 V

Prąd znamionowy: 3,2 A

Klasa bezwładności: Średnia

Rozmiar kołnierza: 130 × 130 mm

Stopień ochrony IP: IP65

Kompatybilny wzmacniacz: Seria MR-J2S (MR-J2S-100A/B)

Stan: Nowy / Odnowiony / Nadwyżka

Przegląd

Silnik Mitsubishi HC-SFE52 to silnik serwo AC o średniej bezwładności o mocy 0,5 kW z serii HC-SF, pracujący z prędkością znamionową 2000 obr./min na zasilaniu trójfazowym 126 V przy prądzie znamionowym 3,2 A. Przy momencie znamionowym 2,39 Nm i szczytowym 7,16 Nm — stosunek szczytowy do znamionowego 3:1, zapewniający dużą zdolność przyspieszania w stosunku do obciążenia ciągłego — plasuje się w kategorii średniej mocy rodziny HC-SF: wystarczająco duży do pracy na osiach posuwowych i w obsłudze materiałów, wystarczająco kompaktowy do maszyn, gdzie ograniczeniem wymiarowym jest kołnierz o wymiarach 130 × 130 mm.

Seria HC-SF zajmuje odrębne miejsce w gamie silników serwo Mitsubishi: średnia bezwładność, prędkość znamionowa 2000 obr./min i większy kołnierz 130 × 130 mm, który obsługuje większe obciążenia i większą geometrię sprzęgieł, typowe dla średniej klasy obrabiarek i zastosowań automatyki przemysłowej.

Jest to kontrast w stosunku do mniejszych rodzin HF i HC-KF/HC-MF z kołnierzami 60 × 60 mm lub 80 × 80 mm, które pracują z prędkością 3000 obr./min przy mniejszych obciążeniach. Maksymalna prędkość 2000 obr./min silnika HC-SFE52 i wirnik o średniej bezwładności sprawiają, że jest on bardziej tolerancyjny na większe stosunki bezwładności obciążenia, stabilniejszy na słabo tłumionych konstrukcjach mechanicznych i mniej podatny na wrażliwość na rezonans, którą mogą wykazywać konstrukcje o niskiej bezwładności, gdy bezwładność obciążenia nie jest ściśle kontrolowana.

Zbudowany zgodnie ze standardem IP65, HC-SFE52 zapewnia całkowite wykluczenie pyłu i odporność na strumienie wody na całym korpusie silnika — odpowiedni do środowisk obrabiarek, systemów przenośników i maszyn przemysłowych, w których seria HC-SF jest najczęściej stosowana.

Kluczowe specyfikacje

Średnia bezwładność przy 2000 obr./min — Dlaczego ta klasa konstrukcji istnieje

Prędkość znamionowa 2000 obr./min serii HC-SF, w porównaniu do standardowych 3000 obr./min dla mniejszych rodzin HF i HC-KF, odzwierciedla świadomy wybór projektowy: silnik o średniej bezwładności i większej ramie wytwarza swój moment znamionowy przy niższym limicie prędkości, co jest korzystne dla konfiguracji osi, w których skok śruby kulowej, przełożenie przekładni lub bezpośrednie sprzężenie powoduje, że prędkość obrotowa silnika wynosi od 500 do 2000 obr./min podczas normalnej pracy.

Osie posuwowe obrabiarek w centrach obróbczych i tokarkach z masami stołów od średnich do dużych są naturalnym obszarem zastosowania.

Bezwładność stołu odbita przez śrubę kulową i sprzęgło do wału silnika jest znaczna — w maszynie ze stołem o masie 200 kg i śrubą kulową o skoku 10 mm, odbita bezwładność na silniku może łatwo osiągnąć 5-15 razy większą bezwładność własnego wirnika silnika.

Silnik o niskiej bezwładności wymagałby niezwykle precyzyjnego strojenia wzmocnienia, aby pozostać stabilnym przy tym stosunku bezwładności; silnik HC-SFE52 o średniej bezwładności pochłania to obciążenie z większym marginesem, zanim wystąpi niestabilność serwo.

Ta sama cecha korzystnie wpływa na ramiona robotów, obrotowe stoły indeksujące oraz systemy sterowania nawijaniem/naciągiem, gdzie bezwładność obciążenia jest z natury zmienna w cyklu pracy, a serwo musi pozostać stabilne przez cały czas.

Wirnik o średniej bezwładności działa jak stabilizujący koło zamachowe w pętli serwo, wygładzając reakcję prędkości podczas przejść między warunkami lekkiego i ciężkiego obciążenia.

2,39 Nm znamionowe i 7,16 Nm szczytowe — Rezerwa momentu obrotowego

Stosunek 3:1 między momentem szczytowym a znamionowym jest cechą charakterystyczną serii HC-SF na tym poziomie mocy. W pracy ciągłej silnik dostarcza 2,39 Nm — wystarczające do pokonania tarcia, sił skrawania i obciążeń grawitacyjnych podczas ruchu ustalonego.

Podczas przyspieszania od zera do zadanej prędkości, dostępny moment szczytowy 7,16 Nm zapewnia impuls prądowy do szybkiej zmiany prędkości kątowej obciążenia, umożliwiając krótkie fazy przyspieszania i szybkie czasy cyklu.

Ta rezerwa momentu szczytowego jest dostępna przez określony cykl pracy — nie ciągle.

Elektroniczne zabezpieczenie termiczne wzmacniacza serwo monitoruje zapotrzebowanie prądu RMS w czasie i wyłącza się przy przeciążeniu, jeśli silnik jest napędzany poza swoją pojemność cieplną w sposób ciągły. Krzywa ochrony przed przeciążeniem wzmacniacza MR-J2S określa granicę: krótkie przekroczenia momentu szczytowego są dozwolone; praca ciągła powyżej momentu znamionowego nie jest.

Przy wymiarowaniu osi, wymagany moment przyspieszenia określa, czy moment szczytowy 7,16 Nm jest wystarczający dla zamierzonego profilu ruchu.

Obliczenie — bezwładność obciążenia, odległość ruchu, dostępny czas, moment tarcia — określa zapotrzebowanie na moment szczytowy. Jeśli wymagany moment przyspieszenia przekracza 7,16 Nm szczytowe HC-SFE52, należy rozważyć następny model z serii HC-SF (HC-SFE102, 1,0 kW, 4,78 Nm znamionowe, 14,3 Nm szczytowe).

Kołnierz 130 × 130 mm — Integracja mechaniczna

Kołnierz montażowy 130 × 130 mm silnika HC-SFE52 jest standardowym formatem integracji silników serwo o średniej mocy w obrabiarkach i automatyce przemysłowej. Zapewnia on wzór śrub i geometrię gniazda, wokół których producenci obrabiarek i projektanci sprzętu znormalizowali ten zakres mocy — ten sam interfejs mechaniczny, który jest wspólny dla HC-SFS52, HC-SFS102 i innych silników z serii HC-SF i kolejnych serii.

W przypadku zastosowań zamiennych i modernizacyjnych, kołnierz 130 × 130 mm oznacza, że HC-SFE52 może fizycznie zastąpić lub zostać zastąpiony przez dowolny silnik z tej samej klasy kołnierzy bez modyfikacji mechanicznych maszyny. Kluczowe cechy pozycjonowania — średnica gniazda centrującego silnik w otworze obudowy, okrąg śrub i wzór otworów — są znormalizowane w tej klasie silników.

Średnica wału i geometria sprzęgła również muszą pasować, ale sam interfejs kołnierza jest wspólnym formatem.

Format 130 mm jest znacznie większy niż kołnierze 60 mm i 80 mm stosowane w mniejszych seriach HF-KE i HF-SP.

Ta skala fizyczna odzwierciedla obciążenia mechaniczne, które HC-SFE52 jest zaprojektowany do obsługi: większe obciążenia promieniowe wału od napędów pasowych i przekładni, większe piasty sprzęgieł z większą powierzchnią dociskową oraz sztywność konstrukcyjną wymaganą, gdy silnik i obciążenie są oddzielone elementem elastycznym sprzęgła, a nie sztywno połączone.

Ochrona IP65 i środowisko zastosowań HC-SF

IP65 oznacza całkowite wykluczenie pyłu oraz ochronę przed strumieniami wody z dowolnego kierunku — solidny standard środowiskowy, który odzwierciedla projekt serii HC-SF dla środowisk obrabiarek i automatyki przemysłowej, gdzie w obszarze roboczym w pobliżu silnika serwo obecne są chłodziwa, woda do czyszczenia i wióry obróbcze.

Przy mocy 0,5 kW i skali 130 × 130 mm, HC-SFE52 jest najczęściej instalowany jako silnik osi posuwowej na centrach obróbczych i tokarkach, jako napęd pozycjonujący przenośnika lub oś obrotowego stołu indeksującego — wszystkie te środowiska, w których korpus silnika może być narażony na mgłę chłodziwa podczas obróbki lub bezpośrednie czyszczenie podczas konserwacji. Stopień ochrony IP65 niezawodnie obejmuje te warunki.

IP65 nie chroni przed bezpośrednim, ciągłym zanurzeniem ani przed chłodziwem pod ciśnieniem skierowanym na szczelinę wału — seria HC-SF jest zaprojektowana do ochrony przed zachlapaniem i strumieniami, a nie do ciągłego zanurzenia w płynie.

Zastosowania, w których silnik jest zanurzony lub gdzie chłodziwo pod wysokim ciśnieniem jest stale kierowane na wał, wymagają wariantu z uszczelnieniem olejowym lub silnika przeznaczonego do mycia.

Kompatybilność z serią MR-J2S

HC-SFE52 jest przeznaczony do współpracy ze wzmacniaczami serwo serii MR-J2S — w szczególności z MR-J2S-100A (interfejs analogowo-impulsowy) lub MR-J2S-100B (interfejs sieciowy SSCNET) dla tego silnika o mocy 0,5 kW.

Platforma MR-J2S, część generacji MELSERVO-J2-Super firmy Mitsubishi, zapewnia tryby sterowania pozycją, prędkością i momentem obrotowym, automatyczne strojenie oraz interfejs komunikacyjny RS-232C/RS-422 do ustawiania parametrów i monitorowania za pomocą oprogramowania MR Configurator.

Seria HC-SF wykorzystuje złącza typu Cannon (typ MS) zarówno dla kabla zasilającego silnik, jak i kabla enkodera — solidny format złącza okrągłego, który zapewnia bezpieczne połączenie i niezawodną odporność na wibracje w instalacjach obrabiarek.

Podczas wymiany lub ponownego podłączania HC-SFE52 należy upewnić się, że połączenie złącza jest kompletne, a pierścień blokujący jest w pełni osadzony; złącza Cannon, które są częściowo połączone, zapewnią przerywany kontakt elektryczny, który objawia się jako nieregularne zachowanie serwo lub kody alarmowe enkodera, a nie jako oczywista usterka połączenia.

Dla klientów posiadających wzmacniacze MR-J2S w istniejących instalacjach, HC-SFE52 jest potwierdzonym kompatybilnym silnikiem w klasie 0,5 kW, 2000 obr./min. W przypadku modernizacji sprzętu z wzmacniaczy MR-J2S do MR-J4 należy pamiętać, że istnieją ścieżki migracji przy użyciu narzędzi odnowy Mitsubishi, zachowując istniejące połączenie kontrolera ruchu MR-J2S-B podczas przechodzenia na wzmacniacze MR-J4-B i kompatybilne silniki.

FAQ

P1: Jaka jest różnica między HC-SFE52 a HC-SFS52?

Oba są silnikami serii HC-SF o średniej bezwładności, mocy 0,5 kW, prędkości 2000 obr./min, z tym samym momentem znamionowym, momentem szczytowym, prądem i kołnierzem 130 × 130 mm. Różnica polega na generacji enkodera.

HC-SFS52 należy do serii MELSERVO J2S i posiada absolutny enkoder 17-bitowy o rozdzielczości 131 072 ppr — dodanie baterii do wzmacniacza MR-J2S umożliwia zachowanie pozycji absolutnej bez konieczności powrotu do punktu odniesienia przy uruchomieniu.

HC-SFE52 to wcześniejszy wariant serii HC-SF z odpowiednią konfiguracją enkodera. W celach zamiennych, przed zastąpieniem jednego wariantu drugim, należy potwierdzić kompatybilność interfejsu enkodera z zainstalowanym wzmacniaczem oraz konfigurację mechaniczną (typ wału, obecność uszczelnienia olejowego).

P2: Czy HC-SFE52 wymaga powrotu do punktu odniesienia (homing) przy każdym uruchomieniu?

Zależy to od wariantu enkodera i konfiguracji wzmacniacza. HC-SFS52 (odpowiednik serii J2S) wykorzystuje enkoder absolutny, który z baterią zamontowaną we wzmacniaczu MR-J2S zachowuje dane pozycji podczas utraty zasilania — eliminując potrzebę homingu.

Czy enkoder HC-SFE52 zapewnia możliwość pracy absolutnej, należy potwierdzić w dokumentacji silnika lub na tabliczce znamionowej. Jeśli zainstalowany enkoder jest przyrostowy, przy każdym cyklu zasilania wymagany jest cykl homingu.

W przypadku maszyn, w których czas uruchomienia jest istotny operacyjnie, potwierdzenie możliwości pracy absolutnej enkodera jest ważnym pytaniem podczas uruchamiania.

P3: Jaki jest zalecany stosunek bezwładności obciążenia do silnika dla HC-SFE52?

Dla serii HC-SF o średniej bezwładności, wytyczne Mitsubishi zazwyczaj dopuszczają stosunki bezwładności obciążenia do 15 razy większe niż własna bezwładność wirnika silnika dla stabilnej pracy serwo przy zalecanych ustawieniach wzmocnienia.

Konstrukcja o średniej bezwładności jest szczególnie bardziej tolerancyjna na wysokie stosunki bezwładności niż silniki o niskiej bezwładności, co jest jednym z głównych powodów jej stosowania na osiach z ciężkimi stołami, dużymi elementami obrabianymi lub elementami transmisyjnymi, które odbijają znaczną bezwładność na wał silnika.

Jeśli stosunek bezwładności obciążenia przekracza zalecenia Mitsubishi, należy skontaktować się z Mitsubishi w celu uzyskania wskazówek dotyczących ustawień wzmocnienia i wszelkich ograniczeń zastosowania.

P4: Który wzmacniacz MR-J2S jest wymagany dla HC-SFE52?

HC-SFE52 o mocy 0,5 kW jest dopasowany do MR-J2S-100A (interfejs poleceń analogowo-impulsowych) lub MR-J2S-100B (interfejs sieci szeregowej SSCNET). "100" w oznaczeniu wzmacniacza wskazuje na klasę pojemności 100W, która obejmuje silniki 0,5 kW zgodnie z konwencją Mitsubishi dotyczącą doboru wzmacniaczy dla tej serii.

Przed zamówieniem wzmacniacza należy potwierdzić typ interfejsu sterowania — czy maszyna wykorzystuje indywidualne polecenia osi impulsowych/analogowych (typ A), czy kontroler ruchu przez SSCNET (typ B).

P5: Jakie są najważniejsze punkty kontroli przy ocenie używanego HC-SFE52?

Obrócić wał ręcznie, aby sprawdzić płynność pracy łożysk — rama 130 mm przenosi większe łożyska niż mniejsze silniki, a wszelkie szorstkości lub zgrzyty są słyszalne, zanim staną się mechanicznie poważne.

Sprawdzić złącza Cannon pod kątem wygiętych lub skorodowanych pinów; złącze enkodera jest najważniejsze — nawet łagodna korozja pinów zwiększa rezystancję stykową i powoduje przerywane błędy sprzężenia zwrotnego.

Zmierz rezystancję uzwojeń trójfazowych pod kątem równowagi i sprawdź rezystancję izolacji do ziemi za pomocą meggera. Sprawdzić wał pod kątem śladów zużycia lub zarysowań od poprzednich instalacji sprzęgieł, szczególnie w obszarze wpustu lub styku sprzęgła.

Test uruchomieniowy do 2000 obr./min na kompatybilnym wzmacniaczu MR-J2S z monitorowaniem momentu obrotowego i zweryfikowanym sprzężeniem zwrotnym enkodera jest prawidłowym ostatecznym sprawdzeniem przed instalacją na maszynie produkcyjnej.