Mitsubishi AC Servo Motor HC-SFE102 HCSFE102 HC-SFE1O2

Mitsubishi HC-SFE102 | Động cơ AC servo quán tính trung bình dòng HC-SF — 1.0kW, 4.78Nm, 2000RPM, 123V, 6.0A, IP65, Loại F, 7.3kg

Số phần:HC-SFE102 (cũng là HCSFE102)

Loạt:Dòng MELSERVO HC-SF — Động cơ servo AC công suất trung bình, quán tính trung bình

Công suất đầu ra định mức:1.000 W (1,0 kW)

Mô-men xoắn định mức:4,78 Nm

Mô-men xoắn cực đại:14,3 Nm

Tốc độ định mức:2.000 vòng/phút

Đầu vào điện áp định mức:123 VAC

Đầu vào hiện tại định mức:6,0 A

Cân nặng:7,3 kg

Lớp cách nhiệt:F (155°C)

Bảo vệ xâm nhập:IP65

Kích thước mặt bích:130×130mm

Bộ khuếch đại tương thích:Dòng MR-J2S

Tình trạng:Mới / Tân trang lại / Thặng dư

Tổng quan

cácMitsubishi HC-SFE102là động cơ servo AC quán tính trung bình 1,0 kW thuộc dòng HC-SF, được định mức ở tốc độ 2.000 vòng/phút trên đầu vào ba pha 123V với dòng điện định mức 6,0A.

Ở mô-men xoắn định mức 4,78 Nm và mô-men xoắn cực đại 14,3 Nm, nó cung cấp mật độ mô-men xoắn và quy mô vật lý — mặt bích 130 × 130 mm, 7,3 kg — mà trục cấp liệu máy công cụ tầm trung, bộ truyền động định vị băng tải và thiết bị tự động hóa công nghiệp ở cấp 1 kW yêu cầu.

HC-SFE102 là thành viên 1 kW của dòng HC-SF, vượt trội hơn HC-SFE52 0,5 kW trong cùng dòng. Cả hai động cơ đều có chung kích thước lắp đặt 130 × 130 mm và cùng tốc độ định mức 2.000 vòng/phút, có nghĩa là một máy được thiết kế xung quanh một trong hai động cơ có thể phù hợp với động cơ kia với khả năng thay thế cơ học ở mặt bích — chỉ có các kết nối điện, kích thước bộ khuếch đại và các thông số servo là khác nhau.

Đối với ứng dụng mà phân tích tải xác nhận rằng cần có mô-men xoắn liên tục 1,0 kW và 4,78 Nm thay vì 0,5 kW / 2,39 Nm của HC-SFE52, HC-SFE102 cung cấp bước tiến đó trong phạm vi cơ học giống hệt nhau.

Lớp cách nhiệt loại F — có nhiệt độ định mức lên tới 155°C — cung cấp khoảng không nhiệt mà hoạt động công nghiệp hoạt động liên tục đòi hỏi.

Động cơ có thể duy trì thời gian tải trên mức định mức mà nhiệt độ cuộn dây không đạt đến mức gây ra sự suy giảm cách điện, mang lại cho cả động cơ và nhà thiết kế hệ thống khả năng chống lại sự cố nhiệt theo loại chu kỳ nhiệm vụ thay đổi mà các máy sản xuất thực tế áp đặt.

Thông số kỹ thuật chính

1,0 kW trong dòng HC-SF — Tăng gấp đôi công suất trên cùng một diện tích

Việc chuyển từ HC-SFE52 (0,5 kW) sang HC-SFE102 (1,0 kW) trong dòng HC-SF sẽ tăng gấp đôi công suất định mức trong khi vẫn giữ giao diện lắp đặt — mặt bích 130 × 130 mm, vòng tròn bu lông và đường kính thanh ghi — giống hệt nhau.

Thân động cơ phát triển về chiều sâu để phù hợp với khối lượng cuộn dây bổ sung và rô-to lớn hơn tạo ra mô-men xoắn định mức gấp đôi, nhưng dấu vết nhìn thấy trên mặt gắn động cơ của máy không thay đổi.

Đây là một lợi ích thiết thực cho các nhà chế tạo máy cần cung cấp dòng sản phẩm với nhiều tùy chọn công suất.

Một thiết kế cơ học duy nhất có gắn động cơ 130 mm có thể chấp nhận HC-SFE52 ở công suất 0,5 kW hoặc HC-SFE102 ở công suất 1,0 kW, bao phủ phạm vi đầu ra 2:1 mà không sửa đổi thiết kế cấu trúc của máy. Các kết nối điện, bộ khuếch đại và các thông số phần mềm thay đổi; bản vẽ cơ khí thì không.

Ở mô-men xoắn định mức 4,78 Nm, HC-SFE102 bao gồm các trục cấp liệu chính trên các trung tâm gia công cỡ trung, nơi khối lượng bàn và lực cắt yêu cầu nhiều mô-men xoắn hơn động cơ 0,5 kW có thể duy trì.

Trên trung tâm gia công có bàn 100–200 kg và vít bi 10 mm ở khớp nối 1:1, mô-men xoắn định mức và mô-men xoắn cực đại của HC-SFE102 cung cấp đủ lực cho các chu kỳ cắt mạnh mà không cần vận hành động cơ liên tục gần giới hạn nhiệt của nó.

Định mức 4,78 Nm / Đỉnh 14,3 Nm — Phạm vi mô-men xoắn làm việc

Tỷ lệ đỉnh trên định mức 3:1 trong dòng HC-SF mang lại cho HC-SFE102 khả năng mô-men xoắn liên tục gấp ba lần khả dụng cho các giai đoạn tăng tốc. Trong điều kiện thực tế: động cơ mang tải trọng trục và vượt qua lực cản cắt ở mức 4,78 Nm trở xuống ở trạng thái ổn định; trong quá trình tăng tốc từ trạng thái nghỉ sang tốc độ di chuyển nhanh, có sẵn 14,3 Nm để thay đổi vận tốc của tải trong thời gian ngắn nhất có thể.

Khoảng thời gian mà mô-men xoắn cực đại có thể được duy trì trước khi mô hình nhiệt điện tử của bộ khuếch đại di chuyển bị giới hạn bởi tính toán dòng điện RMS.

Ở mức định mức 6,0A, dòng điện cực đại cho 14,3 Nm là khoảng 18A — bộ khuếch đại giám sát dòng RMS qua cửa sổ cuốn và cho phép đạt đỉnh ngắn hạn đồng thời ngăn dòng điện trung bình vượt quá công suất nhiệt của động cơ.

Cấu hình chuyển động có kích thước chính xác cho HC-SFE102 giữ mô-men xoắn RMS dưới 4,78 Nm trong khi sử dụng mô-men xoắn cực đại cho các giai đoạn tăng tốc ngắn nhất mà ứng dụng cho phép.

Đối với các ứng dụng có sự thay đổi từng bước về mô-men xoắn tải — băng tải gặp áp suất ngược thay đổi từ trọng lượng vật liệu hoặc trục máy chuyển tiếp giữa cắt không khí và tiếp xúc vật liệu — dự trữ mô-men xoắn cực đại cung cấp khoảng trống hiện tại để hấp thụ các chuyển tiếp này mà không khiến servo rơi vào lỗi sau.

Cách nhiệt loại F — Trần cách nhiệt 155°C

Lớp cách điện cuộn dây loại F của HC-SFE102 được đánh giá có độ bền nhiệt 155°C tại điểm nóng. Trong hoạt động bình thường ở dòng điện định mức, nhiệt độ môi trường xung quanh và thông gió đầy đủ, nhiệt độ cuộn dây duy trì ở mức thấp hơn giới hạn này.

Xếp hạng Loại F tạo ra một bộ đệm nhiệt thực sự — điều đó có nghĩa là động cơ có thể duy trì tình trạng quá tải không liên tục, nhiệt độ môi trường xung quanh tăng cao hoặc điều kiện luồng khí bị hạn chế mà nhiệt độ cuộn dây không đạt đến mức khiến lớp cách điện bị suy giảm nhanh chóng.

Tuổi thọ cách nhiệt giảm một nửa khi nhiệt độ duy trì vượt quá giới hạn cấp định mức 10°C. Một động cơ chạy vượt quá 20°C so với định mức cấp cách điện của nó sẽ có khoảng một phần tư tuổi thọ cách điện danh nghĩa của nó.

Loại F ở 155°C, hoạt động trong môi trường xung quanh 40°C với bộ khuếch đại có kích thước chính xác điều khiển nó ở tải định mức, sẽ có nhiệt độ cuộn dây thường cao hơn môi trường xung quanh 60–80°C — để lại biên độ 35–55°C dưới giới hạn của lớp trong điều kiện bình thường.

Biên độ này quan trọng trong hai tình huống cụ thể: máy hoạt động trong môi trường xung quanh cao (nhà máy đúc, sản xuất vào mùa hè mà không có hệ thống kiểm soát khí hậu, tủ kín có luồng không khí không đủ) và máy chuyển đổi nhanh chóng giữa chế độ không tải và đầy tải.

Trong cả hai trường hợp, Lớp F cung cấp nguồn dự trữ nhiệt cho phép HC-SFE102 hấp thụ các đợt bùng phát nhiệt mà lớp cách nhiệt không bị giảm nhiệt độ.

IP65 và Môi trường Máy công cụ

IP65 — loại bỏ bụi hoàn toàn và được bảo vệ khỏi tia nước từ mọi hướng — là yêu cầu thực tế tối thiểu đối với động cơ servo hoạt động trên hoặc gần khu vực làm việc của máy công cụ CNC.

Sương làm mát, sự ngưng tụ từ các bộ phận lạnh và không khí ấm, tia làm sạch cũng như các hạt kim loại mịn và mài mòn được tạo ra trong quá trình gia công đều có mặt trong các môi trường này với cường độ khác nhau và động cơ không được bảo vệ đầy đủ sẽ cần phải thay thế trong khoảng thời gian tính bằng tháng thay vì năm.

Xếp hạng IP65 của HC-SFE102 có nghĩa là thân động cơ, cuộn dây và ngăn bộ mã hóa được bịt kín trong các điều kiện này.

Đầu ra của trục là một khe hở mà thử nghiệm IP65 không bịt kín hoàn toàn — trục quay phải đi qua tấm chắn phía trước động cơ và khe hở hình khuyên tại thời điểm này là đường dẫn cho sương mù bôi trơn từ các vít bi và vòng bi liền kề di chuyển vào thân động cơ theo thời gian. Đối với việc lắp đặt gần các cơ cấu được bôi trơn, biến thể phốt dầu của dòng HC-SF bổ sung phốt môi ở lối ra trục để đóng đường dẫn này.

Trong trường hợp động cơ được lắp cách xa nơi tiếp xúc trực tiếp với chất làm mát — bên trong vỏ thứ cấp, trên trục máy phía trên khu vực cắt — thông số kỹ thuật tiêu chuẩn IP65 là đủ.

Trong trường hợp thân động cơ nằm trong vùng làm việc chính của máy, gần các vòi phun chất làm mát hoặc nơi động cơ được dẫn nước xuống trong quá trình làm sạch, thì biến thể phốt dầu là lựa chọn phù hợp và thận trọng.

7,3 kg — Cân nhắc về quy mô vật lý và lắp đặt

Với trọng lượng 7,3 kg, HC-SFE102 là động cơ yêu cầu xử lý cơ học có ý thức trong quá trình lắp đặt và bảo trì.

Trọng lượng này — nặng hơn khoảng 60% so với động cơ 1 kW tương đương ở loại mặt bích 80 mm nhỏ hơn — phản ánh rô-to lớn hơn, cụm stato dài hơn và vỏ nặng hơn mà định dạng quán tính trung bình mặt bích 130 mm yêu cầu để tạo ra mô-men xoắn liên tục 4,78 Nm ở tốc độ 2.000 vòng/phút.

Trong thực tế lắp đặt, 7,3 kg có nghĩa là động cơ không nên chỉ được hỗ trợ bởi các đầu nối điện trong khi các bu lông lắp được siết chặt - hư hỏng đầu nối và sai lệch ở thanh ghi động cơ đều là những rủi ro khi trọng lượng của động cơ được đưa qua khung dệt cáp không được hỗ trợ.

Khối đỡ hoặc người thứ hai giữ động cơ trong khi người thứ nhất căn chỉnh và vặn các bu lông lắp là cách lắp đặt đúng.

Trên máy, khối lượng 7,3 kg cũng góp phần tạo nên đặc tính cộng hưởng cơ học của trục.

Động cơ, khớp nối của nó và cơ cấu dẫn động tạo thành một hệ thống động lực kết hợp và những thay đổi về khối lượng động cơ — ví dụ: thay thế động cơ nhẹ hơn bằng HC-SFE102 hoặc ngược lại — yêu cầu đánh giá lại các cài đặt khuếch đại servo và có thể là sự tuân thủ cơ học của khớp nối giữa động cơ và vít bi.

Khả năng tương thích của bộ khuếch đại dòng MR-J2S

HC-SFE102 được thiết kế để sử dụng với bộ khuếch đại servo dòng MR-J2S của Mitsubishi. Ở mức dòng điện định mức 1,0 kW và 6,0A, bộ khuếch đại phù hợp làMR-J2S-100A(giao diện chuỗi tương tự/xung) hoặcMR-J2S-100B(Giao diện mạng nối tiếp SSCNET).

Động cơ dòng HC-SF sử dụng đầu nối tròn kiểu pháo (loại MS) cho cáp nguồn và cáp mã hóa — dạng đầu nối cung cấp khả năng chống rung đáng tin cậy khi lắp đặt máy công cụ nhưng yêu cầu vòng khóa phải được gài hoàn toàn trước khi vận hành động cơ.

Đầu nối pháo được đặt một phần biểu hiện dưới dạng cảnh báo lỗi bộ mã hóa hoặc lỗi trục không liên tục chứ không phải là sự cố kết nối rõ ràng.

Nền tảng MR-J2S hỗ trợ các chế độ điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men xoắn, tự động điều chỉnh và giao diện truyền thông nối tiếp RS-232C/RS-422 để cài đặt tham số thông qua phần mềm Bộ cấu hình MR.

Đối với các cài đặt chuyển từ MR-J2S sang các thế hệ bộ khuếch đại mới hơn, các công cụ đổi mới của Mitsubishi hỗ trợ chuyển sang bộ khuếch đại MR-J4-B bằng bộ điều khiển chuyển động MR-J2S-B hiện có, cho phép nâng cấp thiết bị điện tử truyền động trong khi giao diện động cơ và cơ học vẫn không thay đổi.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Sự khác biệt giữa HC-SFE102 và HC-SFS102 là gì?

Cả hai đều là động cơ dòng HC-SF quán tính trung bình 1,0 kW, 2.000 vòng/phút với cùng mặt bích 130 × 130 mm, mô-men xoắn định mức 4,78 Nm và khả năng tương thích với bộ khuếch đại MR-J2S.

HC-SFS102 thuộc dòng MELSERVO J2S và mang bộ mã hóa tuyệt đối 17 bit ở 131.072 ppr — với pin được lắp ở bộ khuếch đại, pin này cung cấp khả năng duy trì vị trí tuyệt đối khi mất điện, loại bỏ khả năng dẫn đường khi khởi động.

HC-SFE102 là biến thể dòng HC-SF trước đó với cấu hình bộ mã hóa thuộc thế hệ của nó. Khi tìm nguồn thay thế, hãy xác nhận giao diện bộ mã hóa tương thích với bộ khuếch đại đã lắp đặt trước khi thay thế biến thể này bằng biến thể khác.

Câu hỏi 2: Điện áp định mức được liệt kê là 123V - đây là động cơ một pha hay ba pha?

HC-SFE102 là động cơ servo AC ba pha. Định mức 123V là điện áp định mức của động cơ - điện áp EMF ngược mà tại đó cuộn dây stato được thiết kế để hoạt động khi bộ khuếch đại điều khiển động cơ ở tốc độ định mức.

Đây không phải là điện áp cung cấp cho bộ khuếch đại; điện áp cung cấp là 200–230V ba pha cho bộ khuếch đại MR-J2S, sau đó tạo ra đầu ra điện áp thay đổi tần số thay đổi để điều khiển động cơ.

Điện áp động cơ 123V xuất hiện trên bảng tên động cơ và được sử dụng để xác minh thông số động cơ, không phải để tính toán nối dây nguồn.

Câu 3: Cách nhiệt loại F có ý nghĩa gì đối với tuổi thọ sử dụng và điều kiện vận hành?

Lớp cách nhiệt loại F được đánh giá nhiệt ở nhiệt độ cuộn dây 155°C. Trong hoạt động bình thường - tải định mức, nhiệt độ môi trường xung quanh là 40°C, thông gió đầy đủ - cuộn dây hoạt động ở mức thấp hơn đáng kể so với giới hạn này, cung cấp một giới hạn nhiệt chống lại các quá độ quá tải và các điều kiện môi trường xung quanh tăng cao.

Tuổi thọ cách điện giảm theo cấp số nhân theo nhiệt độ: hoạt động liên tục ở 155°C giảm một nửa tuổi thọ so với hoạt động liên tục ở 145°C. Xếp hạng Loại F cho phép HC-SFE102 duy trì tình trạng quá tải trong thời gian ngắn và môi trường xung quanh tăng cao mà không tiếp cận ranh giới nhiệt nơi sự xuống cấp trở nên nhanh chóng.

Câu hỏi 4: HC-SFE102 có yêu cầu dẫn đường mỗi lần khởi động không?

Điều này phụ thuộc vào biến thể bộ mã hóa được trang bị. Thế hệ HC-SFE (dòng HC-SF trước đó) sử dụng bộ mã hóa gia tăng trong một số cấu hình, yêu cầu chu trình dẫn đường sau mỗi chu kỳ nguồn. HC-SFS102 (dòng J2S) mang bộ mã hóa tuyệt đối giúp duy trì vị trí khi mất điện.

Nếu HC-SFE102 được cài đặt có bộ mã hóa gia tăng, thì cần phải di chuyển ngang khi khởi động để thiết lập tham chiếu vị trí.

Nếu khả năng mã hóa tuyệt đối là quan trọng đối với ứng dụng — tránh dẫn đường khi khởi động lại sau khi dừng E hoặc mất điện — thì HC-SFS102 với vị trí tuyệt đối được hỗ trợ bằng pin là thông số kỹ thuật thích hợp.

Câu hỏi 5: Những bước kiểm tra chính khi lắp đặt hoặc đánh giá HC-SFE102 đã qua sử dụng là gì?

Xoay trục bằng tay và lắng nghe độ êm ái của ổ trục — động cơ 7,3 kg mang các ổ trục lớn hơn động cơ có khung nhỏ hơn và độ nhám của ổ trục có thể được phát hiện dưới dạng lực cản xúc giác hoặc tiếng mài mòn rõ ràng trước khi nó trở nên nghiêm trọng về mặt cơ học.

Kiểm tra các chân đầu nối pháo trên cả cáp nguồn và cáp mã hóa xem có bị ăn mòn hoặc tiếp điểm bị cong không. Đo điện trở cuộn dây ba pha trên tất cả các cặp pha để cân bằng và kiểm tra điện trở cách điện với đất bằng megger; Dòng điện định mức 6,0A trong động cơ công suất trung bình tạo ra nhiệt thực và tình trạng cách điện của cuộn dây cần được xác minh trước khi lắp đặt.

Kiểm tra bề mặt trục xem có vết xước hoặc vết xước do lắp đặt khớp nối trước đó không. Khi chạy thử nghiệm được kết nối với bộ khuếch đại MR-J2S tương thích, hãy theo dõi lỗi sau, xác nhận dòng điện khi không tải nằm trong giới hạn dự kiến ​​và xác minh phản hồi của bộ mã hóa trong một vòng quay hoàn toàn trước khi đưa động cơ vào hoạt động sản xuất.