Nowy serwomotor Mitsubishi HF-SP81J HFSP81J

Mitsubishi HF-SP81J∙ MELSERVO-J3 AC Servo Motor 850W, 8.12Nm, 1000RPM Rated / 1500RPM Max, Oil Seal, 18-bit Absolute, IP67

Numer części:HF-SP81J

Zestaw:MELSERVO-J3 serii HF-SP Średnia inercja, średnia pojemność

Wzór:Ruch prosty, uszczelnienie oleju, wbudowany 18-bitowy absolutny koder

Wydajność nominalna:850 W (0,85 kW)

Oznaczony moment obrotowy:80,12 Nm

Maksymalny moment obrotowy24.4 Nm

Prędkość nominalna:1,000 obr./min

Maksymalna prędkość:1,500 obr./min.

Prąd nominalny:4.5 A

napięcie zasilania:Klasa 200 VAC

Moment inercji:00,00178 kg·m2 (17,8 kg·cm2)

Rozmiar bramy:130 × 130 mm

Ochrona przed wejściem:IP67

Wymiary:H177,5 mm × W130 mm × D217,5 mm

Warunki:Nowy

Przegląd

W sprawieMitsubishi HF-SP81Jjest serwomotorem AC o średniej inercji o mocy 850 W z serii MELSERVO-J3 HF-SP, zoptymalizowanym do pracy z dużym momentem obrotowym i niskimi prędkościami, o nominalnej prędkości 1000 obrotów na minutę w trybie ciągłym z maksymalną prędkością 1500 obrotów na minutę.

Przy obrotowym momentu obrotowym 8,12 Nm i szczytowym obrotowym 24,4 Nm silnik ten zapewnia moc obrotową znacznie większą niż silnik o mocy 850 W, który działa z prędkością 3000 obrotów na minutę.

Niska prędkość znamionowa jest uzasadnieniem inżynieryjnym: moment obrotowy to moc podzielona przez prędkość kątową, więc ustawienie mocy wyjściowej przy zmniejszaniu prędkości proporcjonalnie zwiększa dostępny moment obrotowy.HF-SP81J na 1,000 obrotów na minutę wytwarza ponad trzykrotny moment obrotowy równoważnego silnika o mocy 850 W o mocy 3000 obrotów na minutę.

Przykład "J" określa uszczelnienie oleju, które chroni przed mgłą smarową, plamami płynu chłodzącego i wchodzącymi cząstkami przez szczelinę.W połączeniu z oceną ochrony ciała IP67, silnik HF-SP81J jest zabezpieczony przed tymczasowym zanurzeniem na określonej głębokości, co czyni go jednym z najbardziej odpornych silników w serii HF-SP.

Ten poziom uszczelnienia jest odpowiedni dla wilgotniejszych, bardziej zanieczyszczonych środowisk, w których często występują osi o niskiej prędkości i dużym momentie obrotowym: maszyny do nawijania, walce regulacyjne napięcia,napędy przenośnikowe biegnące w pobliżu płynu chłodzącego, oraz urządzenia do maszyny narzędziowej, wieżycy lub stołu obrotowego, w których silnik znajduje się w obudowie bogatej w płyn chłodniczy.

18-bitowy absolutny koder o prędkości 262,144 impulsów na obrót zapewnia utrzymanie pozycji poprzez przerwy w zasilaniu bez homing przy uruchomieniu,zasilający pętlę kontroli prędkości i pozycji wzmacniacza MELSERVO-J3 o wysokiej rozdzielczości.

Flanca o rozmiarach 130 × 130 mm i obudowa całkowita 177,5 × 130 × 217,5 mm fizycznie umieszczają go w tej samej klasie co inne serwomotory o średniej pojemności o rozmiarach 130 mm, podczas gdy rozszerzona głębokość (217.5 mm vs 173 mm.5 mm dla porównywalnego modelu 2000 obrotów na minutę) odzwierciedla dłuższy stator wymagany do wytworzenia dużego momentu obrotowego przy niskiej częstotliwości elektrycznej.

Główne specyfikacje

1Prędkość znamionowa 1000 obrotów na minutę

Prędkość obrotowa 1000 obrotów na minutę HF-SP81J umieszcza go w specjalistycznej kategorii w serii HF-SP.

Większość serwomotorów w tej klasie wyjściowej działa z nominalną prędkością 2000 lub 3000 obrotów na minutę, co odzwierciedla typowe wymagania osi zasilającej CNC, w której prędkość śruby kulkowej reguluje wymaganą prędkość obrotową silnika.000 obrotów na minutę oznakowanie prędkości "1" w SP81 istnieje dla scenariuszy zastosowań, w których głównym wymogiem jest wysoki moment obrotowy przy niskiej prędkości wału, bez bezwładności i złożoności skrzyni biegów redukcyjnych pośrednich między silnikiem a obciążeniem.

Aplikacje z napędem bezpośrednim zyskują najwięcej z tego projektu.

Silnik obracający się z prędkością 1000 obrotów na minutę, bezpośrednio przyłączony do mechanizmu, może dostarczać 8,12 Nm nieprzerwanie bez żadnej skrzynki biegów, eliminując reakcje przeciwne, zmniejszając zgodność mechaniczną, uproszczając konserwację,i usuwanie skrzynki biegów jako potencjalnego punktu awarii. W zastosowaniach, w których naturalny zakres prędkości obrotowej mechanizmu wynosi 1 000 obrotów na minutę i wymagania dotyczące momentu obrotowego są utrzymywane,HF-SP81J zapewnia to za pośrednictwem samego silnika, a nie poprzez skrzynkę biegów obniżoną z 3Silnik 1000 obrotów na minutę.

Maksymalny napięcie 24,4 Nm, trzykrotnie większe od momentu obrotowego znamionowego, zapewnia impuls przyspieszenia potrzebny do szybkiego przeniesienia obciążeń o wysokiej bezwładności z stanu spoczynku do prędkości roboczej.

Przy momencie bezwładności 0,00178 kg·m2 sam wirnik jest duży w porównaniu z mniejszymi silnikami,Co oznacza, że silnik może się złączyć do umiarkowanie ciężkich obciążeń bez destabilizacji serwo systemu przez duże niespójności inercji..

24.4 Nm Prężnik obrotowy szczytowy ️ Przyspieszenie przy obciążeniach o wysokiej bezwładności

Wskaźnik momentu obrotowego 3:1 jest spójny w całej serii HF-SP, a przy nominalnym 8,12 Nm daje wynik 24.4 Nm, co zapewnia znaczącą moc przyspieszenia na rodzajach obciążeń, dla których HF-SP81J jest zaprojektowany.

Węzły, stoły obrotowe, napędy przenośnikowe, and similar mechanisms can carry substantial rotating mass — and getting that mass from standstill to operating speed within the machine's cycle time budget depends on having peak torque available above the running requirement.

Praktycznym ograniczeniem jest cykl pracy.1 współczynnik szczytowy do znamionowego ¢ i elektroniczna ochrona termiczna w wzmacniaczu MELSERVO-J3 monitoruje popyt na prąd RMS w czasie.

Krótkie impulsy przyspieszenia przy maksymalnym momentu obrotowym są dozwolone w modelu termicznym; nie jest dozwolona trwała eksploatacja przy maksymalnym momentu obrotowym.

W obliczeniach serwowymiarowych ̇ bezwładność obciążenia, odległość ruchu, czas przyspieszenia, ciągły moment obrotowy ̇ należy potwierdzić, że średni wymóg momentu obrotowego RMS w cyklu roboczym pozostaje w granicach 8.Wartość nominalna 12 Nm, podczas gdy maksymalny moment obrotowy przy przyspieszeniu nie przekracza 24,4 Nm.

W przypadku zastosowań związanych z uzwojeniem i regulacją napięcia, w których inercja obciążenia zmienia się stale wraz z nagromadzeniem się materiału na cewce lub jego odprowadzaniem, moment inercji silnika wynosi 0.00178 kg·m2 zapewnia masę odniesienia w pętli serwo.

W miarę zmiany inercji cewki, auto-gain tuning wzmacniacza śledzi zmianę i odpowiednio dostosowuje serwo-gain.

18-bitowy Absolute Encoder bez homing, ciągłość pozycji

18-bitowy absolutny koder wbudowany w HF-SP81J zapewnia 262,144 impulsy na obrót zwrotnej pozycji z utrzymaniem pozycji bezwzględnej poprzez utratę mocy.

Po włączeniu wzmacniacza MELSERVO-J3 odczytuje on prawdziwą pozycję wału bezpośrednio z kodera ̇ oś ma natychmiast poprawne dane pozycyjne, bez przechodzenia do przełącznika odniesienia.

W przypadku osi o niskiej prędkości i dużym momentu obrotowym jest to ważniejsze niż się wydaje.potencjalnie niebezpieczne położenie: sieć o kontrolowanym napięciu zawieszona między rolkami napędzanymi, zwojowa cewka w połowie poprzez przejście, obracający się stolik wskaźników między stacjami.

Przy użyciu absolutnego kodera, przywrócenie zasilania natychmiast przywraca system pozycji do znanego, zweryfikowanego stanu.

Koder przyrostowy wymagałby, aby oś była w miejscu potencjalnie przenosząca ładunek przez niebezpieczne przejście przed wznowieniem dowolnej kontrolowanej operacji.

18-bitowa rozdzielczość zapewnia również granularność sprzężenia zwrotnego prędkości, której wymaga działanie HF-SP81J z niską prędkością.

Przy 1000 obrotów na minutę każde obrót trwa 60 ms; przy 262,144 ppr wzmacniacz otrzymuje około 4,369 impulsów sprzężenia zwrotnego na milisekundę przy znamionowej prędkości.Ta gęstość sprzężenia zwrotnego pozwala na precyzyjną kontrolę prędkości do bardzo niskich prędkości, kontrolowane niskie prędkości biegu, które wymagają systemów uzwojenia, napięcia i obsługi sieci.

IP67 i uszczelnienie oleju

IP67 oznacza całkowitą ochronę przed pyłem i tymczasową ochronę przed zanurzeniem do określonej głębokości ¥ jeden krok powyżej ochrony przed strumieniem wody IP65, którą posiada większość serwomotorów tej klasy.

Wartość IP67 HF-SP81J oznacza, że nadwozie silnika może wytrzymać zanurzenie w płynie przez krótki czas bez uszkodzenia komponentów wewnętrznych, i jest przeznaczone do obsługi przerywanego zalania płynu chłodzącego,cykle czyszczenia, oraz środowisk o wysokiej wilgotności charakteryzujących wiele zastosowań tego silnika.

Uszczelnienie oleju "J" przy wyjściu z wału dodaje element uszczelniający, który sama ochrona nadwozia IP67 nie obejmuje.Próżnia w wałku ̇ pierścieniowa przestrzeń między wałem obracającym się a szybą końcową silnika ̇ jest drogą do mgły smarowej i drobnych cząstek nawet w karoserii silnika zamkniętej IP67, ponieważ wał musi swobodnie obracać się, a szczelina nie może być całkowicie uszczelniona przez obudowę konstrukcyjną.

Uszczelnienie wargi przy wyjściu z wału mechanicznie zamyka tę ścieżkę: warga podjeżdża na powierzchnię obracającego się wału i odchyla płyn i cząstki z powrotem.

W ciągu całego życia silnika, periodic inspection of the shaft seal lip for hardening or cracking is the primary maintenance activity — a damaged seal allows progressive contamination through the one pathway the IP67 housing rating does not protect.

IP67 i uszczelniacz oleju sprawiają, że HF-SP81J nadaje się do zastosowań, w których standardowy silnik IP65 ulega degradacji w rozsądnym okresie eksploatacji: ciągłe narażenie na mgłę płynu chłodzącego,regularne czyszczenie pod wysokim ciśnieniem, zastosowań częściowo zanurzonych podczas pracy oraz instalacji przylegających do systemów dostarczania płynu cięcia.

HF-SP81J w serii HF-SP Where the 1,000 RPM Variant Fits

Seria HF-SP obejmuje zakres mocy wyjściowych od 0,5 kW do 7,0 kW, każda dostępna w 1000 obrotów na minutę (kod prędkości "1") i 2000 obrotów na minutę (kod prędkości "2").wariant uszczelnienia olejowego:

Ekwiwalent 2000 obrotów na minutę HF-SP82J wytwarza ten sam 850W mocy przy nominalnej prędkości 2000 obrotów na minutę z odpowiednio niższym momentem obrotowym (około 4,1 Nm vs 8,12 Nm), mniejszą długością całkowitą,i zmniejszony moment inercji.

Wybór pomiędzy SP81J a SP82J sprowadza się do układu mechanicznego: jeśli obciążenie naturalnie działa w zakresie 0 ‰ 1000 obrotów na minutę w wałku silnika (napęd bezpośredni lub sprzęgło niskiego stosunku),SP81J zapewnia dwukrotny moment obrotowy przy tym samym poziomie mocy.

Jeśli obciążenie działa w zakresie 0 ‰ 2000 obrotów na minutę, SP82J jest odpowiednim wyborem z krótszym nadwoziem silnika.

Różnica głębokości fizycznej 217,5 mm dla SP81J w porównaniu z około 173,5 mm dla 2,000 obrotów r/min równowartość ­ odzwierciedla dłuższe uzwojenie statora wymagane do wytworzenia dużego momentu obrotowego przy niższej częstotliwości elektrycznej związanej z 11000 obrotów na minutę.

Głębokość ta musi być uwzględniona w konstrukcji komory montażowej silnika maszyny, szczególnie w przypadku modernizacji, w których oryginalny silnik był typu 2000 obrotów na minutę.

Częste pytania

P1: Dlaczego HF-SP81J ma niższą prędkość maksymalną (1500 obrotów na minutę) niż większość serwomotorów?

Maksymalna prędkość 1000 obr./min / 1500 obr./min jest charakterystyczną cechą wariantu prędkości "1" w serii HF-SP.

Niska prędkość obrotowa jest wyborem konstrukcyjnym w celu maksymalizacji momentu obrotowego na danym poziomie mocy ten sam 850W dostarczony przy 1000 obrotów na minutę wytwarza 8,12 Nm momentu obrotowego, w porównaniu z około 4.1 Nm, jeżeli ta sama moc jest dostarczana przy 21000 obrotów na minutę.

Zastosowania wymagające wysokiego momentu obrotowego przy niskiej prędkości wału systemy o niskim współczynniku biegów z wykorzystaniem tej konstrukcji bez reakcji przeciwnej i złożoności skrzynki biegów redukcyjnych.

P2: Jaka jest różnica między HF-SP81J a HF-SP82J?

Obie są silnikami serii HF-SP o mocy 850 W na flansze o wymiarach 130 × 130 mm z uszczelnieniem olejowym i IP67.000 obr./min przy około połowie momentu obrotowego znamionowego przy tej samej mocy wyjściowej.

SP81J jest fizycznie dłuższy (217,5 mm głębokości w porównaniu z około 173,5 mm) ze względu na dłuższy stator wymagany do pracy z wysokim momentem obrotowym w niskich prędkościach.Wybierz SP81J do zastosowań z napędem bezpośrednim i niskoobiegowym z dużym momentem obrotowym; wybierz SP82J dla osi o wyższej prędkości, gdzie naturalną prędkością pracy jest 2000 obr./min.

P3: Koder jest 18-bitowy bezwzględnie czy HF-SP81J wymaga homingowania przy każdym uruchomieniu?

Nie, 18-bitowy absolutny koder zachowuje prawdziwą pozycję wału przez utratę zasilania.odczytuje pozycję bezpośrednio z kodera bez żadnego homing traverse.

Jest to szczególnie ważne w przypadku zastosowań, w których silnik ten służy:i stołów obrotowych where power interruptions should not require the axis to cross to a reference position before resuming controlled operationAbsolutny koder całkowicie eliminuje ten wymóg.

P4: Dlaczego IP67 jest konieczny zamiast standardowej oceny IP65?

IP65 chroni przed strumieniami wody z dowolnego kierunku. IP67 dodatkowo chroni przed tymczasowym zanurzeniem. Dla większości instalacji serwomotorów IP65 jest wystarczający.

IP67 jest określony dla środowisk, w których silnik może być okresowo zanurzany w wodzie ∼ częściowe zanurzenie podczas czyszczenia, zalanie z zbiorników płynu chłodzącego maszyny,lub eksploatacji w środowiskach oczyszczania, w których kierowane strumienie wody są niewystarczające dla poziomu narażenia płynu.

Jeżeli instalacja obejmuje jedynie ekspozycję na mgłę lub strumienie wody, IP65 jest odpowiedni; jeśli krótkie zanurzenie jest realistycznym warunkiem pracy, IP67 zapewnia dodatkowy poziom ochrony.

P5: HF-SP81J ma moment bezwładności 0,00178 kg·m2 jak to wpływa na rozmiar osi?

Inercja wirnika 0,00178 kg·m2 jest wartością odniesienia do dopasowywania obciążenia.Mitsubishi zaleca utrzymywanie inercji obciążenia odbijanego na wał silnika w zakresie 15 razy większym niż inercja wirnika dla stabilnej pracy serwo przy zalecanych ustawieniach zwiększenia w tym przypadku, do około 0,0267 kg·m2 inercji odblaskowej obciążenia.

W przypadku obciążeń przekraczających ten współczynnik, dostosowanie wzmocnienia staje się bardziej wymagające, a szerokość pasma serwo może być zmniejszona.

The motor's relatively high rotor inertia compared to smaller motors means it inherently tolerates heavier loads before approaching the inertia mismatch boundary — one of the practical advantages of the medium inertia HF-SP design for applications with heavy rotating masses.