|
| Nguồn gốc | NHẬT BẢN |
| Hàng hiệu | MITSUBISHI |
| Chứng nhận | CE ROHS |
| Số mô hình | HF-SP81J |
Mã sản phẩm: HF-SP81J
Dòng: MELSERVO-J3 — Dòng HF-SP Quán tính trung bình, Công suất trung bình
Thiết kế: Trục thẳng, Phớt dầu, Bộ mã hóa tuyệt đối 18-bit tích hợp
Công suất định mức: 850 W (0.85 kW)
Mô-men xoắn định mức: 8.12 Nm
Mô-men xoắn đỉnh: 24.4 Nm
Tốc độ định mức: 1.000 vòng/phút
Tốc độ tối đa: 1.500 vòng/phút
Dòng điện định mức: 4.5 A
Điện áp cung cấp: Lớp 200 VAC
Mô-men quán tính: 0.00178 kg·m² (17.8 kg·cm²)
Kích thước mặt bích: 130 × 130 mm
Cấp bảo vệ: IP67
Kích thước: Cao 177.5 mm × Rộng 130 mm × Sâu 217.5 mm
Tình trạng: Mới
Động cơ Mitsubishi HF-SP81J là động cơ servo AC quán tính trung bình 850W thuộc dòng MELSERVO-J3 HF-SP, được tối ưu hóa cho hoạt động mô-men xoắn cao, tốc độ thấp — định mức 1.000 vòng/phút liên tục với giới hạn 1.500 vòng/phút.
Với mô-men xoắn định mức 8.12 Nm và mô-men xoắn đỉnh 24.4 Nm, động cơ này mang lại công suất mô-men xoắn vượt xa những gì một động cơ 850W hoạt động ở tốc độ 3.000 vòng/phút có thể tạo ra.
Tốc độ định mức thấp là lý do kỹ thuật: mô-men xoắn bằng công suất chia cho vận tốc góc, vì vậy khi cố định công suất đầu ra và giảm tốc độ, mô-men xoắn khả dụng sẽ tăng lên tương ứng. HF-SP81J ở tốc độ 1.000 vòng/phút tạo ra mô-men xoắn định mức gấp hơn ba lần so với động cơ 850W tương đương được định mức ở tốc độ 3.000 vòng/phút.
Hậu tố "J" chỉ ra việc lắp đặt phớt dầu — một phớt môi ở lối ra trục để bảo vệ chống lại sương dầu bôi trơn, tia nước làm mát và sự xâm nhập của hạt qua khe trục. Kết hợp với cấp bảo vệ thân máy IP67, HF-SP81J được niêm phong chống lại sự ngâm tạm thời ở độ sâu xác định, làm cho nó trở thành một trong những động cơ được bảo vệ mạnh mẽ nhất trong dòng HF-SP.
Mức độ niêm phong này phù hợp với môi trường ẩm ướt, ô nhiễm hơn mà các trục tốc độ thấp, mô-men xoắn cao thường xuyên hoạt động: máy quấn, con lăn kiểm soát độ căng, ổ trục băng tải chạy gần chất lỏng làm mát, và các ứng dụng tháp pháo hoặc bàn xoay máy công cụ nơi động cơ nằm trong vỏ bọc giàu chất làm mát.
Bộ mã hóa tuyệt đối 18-bit với 262.144 xung mỗi vòng quay cung cấp khả năng lưu giữ vị trí qua các lần mất điện mà không cần định vị lại khi khởi động, cung cấp vòng lặp điều khiển vị trí và vận tốc có độ phân giải cao cho bộ khuếch đại MELSERVO-J3.
Mặt bích 130 × 130 mm và kích thước tổng thể 177.5 × 130 × 217.5 mm đặt nó về mặt vật lý cùng loại với các động cơ servo công suất trung bình có mặt bích 130mm khác, trong khi chiều sâu mở rộng (217.5 mm so với 173.5 mm đối với mẫu 2.000 vòng/phút tương đương) phản ánh stato dài hơn cần thiết để tạo ra mô-men xoắn cao ở tần số điện thấp.
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Công suất định mức | 850 W (0.85 kW) |
| Mô-men xoắn định mức | 8.12 Nm |
| Mô-men xoắn đỉnh | 24.4 Nm |
| Tốc độ định mức | 1.000 vòng/phút |
| Tốc độ tối đa | 1.500 vòng/phút |
| Dòng điện định mức | 4.5 A |
| Điện áp cung cấp | Lớp 200 VAC |
| Mô-men quán tính | 0.00178 kg·m² (17.8 kg·cm²) |
| Bộ mã hóa | Tuyệt đối 18-bit, 262.144 ppr |
| Phớt dầu | Có |
| Kích thước mặt bích | 130 × 130 mm |
| Cấp bảo vệ | IP67 |
| Kích thước | Cao 177.5 × Rộng 130 × Sâu 217.5 mm |
| Dòng | MELSERVO-J3 HF-SP |
Tốc độ định mức 1.000 vòng/phút của HF-SP81J đặt nó vào một danh mục chuyên biệt trong dòng HF-SP.
Hầu hết các động cơ servo trong lớp công suất này hoạt động ở tốc độ định mức 2.000 hoặc 3.000 vòng/phút, phản ánh yêu cầu trục cấp liệu CNC điển hình nơi tốc độ vít me xác định tốc độ vòng/phút của động cơ cần thiết. Biến thể 1.000 vòng/phút — mã tốc độ "1" trong SP81 — tồn tại cho các kịch bản ứng dụng nơi mô-men xoắn cao ở tốc độ trục thấp là yêu cầu chính, mà không cần quán tính và độ phức tạp của hộp giảm tốc trung gian giữa động cơ và tải.
Các ứng dụng truyền động trực tiếp hưởng lợi nhiều nhất từ thiết kế này.
Một động cơ quay ở tốc độ 1.000 vòng/phút được ghép nối trực tiếp với một cơ cấu có thể cung cấp 8.12 Nm liên tục mà không cần bất kỳ hộp số nào — loại bỏ độ rơ, giảm độ mềm cơ học, đơn giản hóa bảo trì và loại bỏ hộp số như một điểm lỗi tiềm ẩn. Đối với các ứng dụng mà phạm vi tốc độ tự nhiên của cơ cấu là 0–1.000 vòng/phút và nhu cầu mô-men xoắn được duy trì, HF-SP81J cung cấp điều này thông qua chính động cơ thay vì thông qua hộp số được giảm từ động cơ 3.000 vòng/phút.
Mô-men xoắn đỉnh 24.4 Nm — gấp ba lần mô-men xoắn định mức — cung cấp xung gia tốc cần thiết để di chuyển tải có quán tính cao từ trạng thái nghỉ sang tốc độ làm việc một cách nhanh chóng.
Với mô-men quán tính 0.00178 kg·m², bản thân rôto là đáng kể so với các động cơ nhỏ hơn, điều đó có nghĩa là động cơ có thể ghép nối với tải tương đối nặng mà không làm mất ổn định hệ thống servo do sự không khớp quán tính lớn.
Tỷ lệ mô-men xoắn đỉnh trên định mức 3:1 là nhất quán trên dòng HF-SP, và ở mức 8.12 Nm định mức, nó mang lại mô-men xoắn đỉnh 24.4 Nm cung cấp khả năng gia tốc đáng kể trên các loại tải mà HF-SP81J được thiết kế cho.
Cuộn dây quấn, bàn xoay, ổ trục băng tải và các cơ cấu tương tự có thể mang khối lượng quay đáng kể — và việc đưa khối lượng đó từ trạng thái đứng yên đến tốc độ hoạt động trong ngân sách thời gian chu kỳ của máy phụ thuộc vào việc có mô-men xoắn đỉnh có sẵn trên yêu cầu chạy.
Ràng buộc thực tế là chu kỳ làm việc. Mô-men xoắn đỉnh rút ra dòng điện đỉnh — gấp 3,2 lần dòng điện định mức ở tỷ lệ đỉnh trên định mức 3:1 — và bảo vệ nhiệt điện tử trong bộ khuếch đại MELSERVO-J3 giám sát nhu cầu dòng điện RMS theo thời gian.
Các xung gia tốc ngắn ở mô-men xoắn đỉnh được cho phép trong mô hình nhiệt; hoạt động liên tục ở mô-men xoắn đỉnh thì không.
Tính toán kích thước servo — quán tính tải, quãng đường di chuyển, thời gian gia tốc, mô-men xoắn chạy liên tục — phải xác nhận rằng nhu cầu mô-men xoắn trung bình theo chu kỳ làm việc RMS nằm trong giới hạn 8.12 Nm định mức, trong khi mô-men xoắn gia tốc đỉnh không vượt quá 24.4 Nm.
Đối với các ứng dụng quấn và kiểm soát độ căng nơi quán tính tải thay đổi liên tục khi vật liệu tích tụ hoặc xả ra khỏi cuộn, mô-men quán tính 0.00178 kg·m² của động cơ cung cấp một khối lượng tham chiếu trong vòng lặp servo.
Khi quán tính cuộn dây thay đổi, bộ điều chỉnh độ lợi tự động của bộ khuếch đại sẽ theo dõi sự thay đổi và điều chỉnh độ lợi servo tương ứng.
Bộ mã hóa tuyệt đối 18-bit tích hợp trong HF-SP81J cung cấp 262.144 xung mỗi vòng quay phản hồi vị trí với khả năng lưu giữ vị trí tuyệt đối qua mất điện.
Khi bộ khuếch đại MELSERVO-J3 khởi động, nó đọc trực tiếp vị trí trục thực từ bộ mã hóa — trục có dữ liệu vị trí chính xác ngay lập tức, không cần di chuyển đến công tắc tham chiếu.
Đối với trục tốc độ thấp, mô-men xoắn cao, điều này quan trọng hơn vẻ ngoài của nó. Các trục tốc độ thấp thường được ghép nối với các cơ cấu mà việc mất điện giữa hành trình có thể để tải ở vị trí không xác định, có khả năng không an toàn — một màng căng được treo giữa các con lăn dẫn động, một cuộn dây quấn ở giữa hành trình, một bàn xoay chỉ mục giữa các trạm.
Với bộ mã hóa tuyệt đối, việc khôi phục nguồn điện sẽ đưa hệ thống vị trí trở lại trạng thái đã biết, đã xác minh ngay lập tức.
Bộ mã hóa tăng dần sẽ yêu cầu trục phải định vị lại — có thể di chuyển tải qua một hành trình không an toàn — trước khi bất kỳ hoạt động có kiểm soát nào có thể tiếp tục.
Độ phân giải 18-bit cũng cung cấp độ chi tiết phản hồi vận tốc mà hoạt động tốc độ thấp của HF-SP81J yêu cầu.
Ở tốc độ 1.000 vòng/phút, mỗi vòng quay mất 60ms; ở 262.144 ppr, bộ khuếch đại nhận được khoảng 4.369 xung phản hồi mỗi mili giây ở tốc độ định mức. Mật độ phản hồi này cho phép điều khiển vận tốc chính xác xuống tốc độ rất thấp — loại chạy tốc độ thấp mượt mà, có kiểm soát mà các hệ thống quấn, kiểm soát độ căng và xử lý màng cần.
IP67 đại diện cho khả năng chống bụi hoàn toàn và bảo vệ chống ngâm tạm thời ở độ sâu xác định — một bước trên khả năng chống nước phun IP65 mà hầu hết các động cơ servo trong lớp này có.
Cấp IP67 của HF-SP81J có nghĩa là thân động cơ có thể chịu được ngâm trong chất lỏng trong thời gian ngắn mà không làm hỏng các thành phần bên trong, và nó được đánh giá để xử lý môi trường sương làm mát gián đoạn, chu kỳ làm sạch và độ ẩm cao đặc trưng cho nhiều ứng dụng mà động cơ này phục vụ.
Phớt dầu "J" ở lối ra trục bổ sung yếu tố niêm phong mà chỉ bảo vệ thân máy IP67 không bao gồm. Khe trục — không gian vòng giữa trục quay và tấm cuối động cơ — là một đường dẫn cho sương dầu bôi trơn và hạt mịn ngay cả trong thân máy được niêm phong IP67, bởi vì trục phải quay tự do và khe hở không thể được niêm phong hoàn toàn bởi vỏ cấu trúc.
Phớt môi ở lối ra trục đóng đường dẫn này bằng cơ học: môi tiếp xúc với bề mặt trục quay và đẩy chất lỏng và hạt trở lại.
Trong suốt tuổi thọ của động cơ, việc kiểm tra định kỳ môi phớt trục xem có bị cứng hoặc nứt hay không là hoạt động bảo trì chính — phớt bị hỏng cho phép sự xâm nhập dần dần qua một đường dẫn mà cấp bảo vệ vỏ IP67 không bảo vệ.
Kết hợp lại, IP67 và phớt dầu làm cho HF-SP81J phù hợp với các môi trường sẽ làm suy giảm động cơ IP65 tiêu chuẩn trong vòng đời hợp lý: tiếp xúc liên tục với sương làm mát, làm sạch áp suất cao thường xuyên, các ứng dụng bị ngâm một phần trong quá trình hoạt động và lắp đặt liền kề với các hệ thống cung cấp chất lỏng cắt.
Dòng HF-SP bao gồm một loạt các công suất đầu ra từ 0,5 kW đến 7,0 kW, mỗi loại có sẵn ở các biến thể định mức 1.000 vòng/phút (mã tốc độ "1") và 2.000 vòng/phút (mã tốc độ "2"). SP81J là biến thể 850W, 1.000 vòng/phút, có phớt dầu:
Biến thể tương đương 2.000 vòng/phút — HF-SP82J — tạo ra cùng công suất đầu ra 850W ở tốc độ định mức 2.000 vòng/phút với mô-men xoắn định mức thấp hơn tương ứng (khoảng 4,1 Nm so với 8,12 Nm), chiều dài tổng thể nhỏ hơn và mô-men quán tính giảm.
Việc lựa chọn giữa SP81J và SP82J phụ thuộc vào hệ thống cơ khí: nếu tải hoạt động tự nhiên trong phạm vi 0–1.000 vòng/phút tại trục động cơ (truyền động trực tiếp hoặc khớp nối tỷ lệ thấp), SP81J cung cấp mô-men xoắn gấp đôi ở cùng mức công suất.
Nếu tải hoạt động trong phạm vi 0–2.000 vòng/phút, SP82J là lựa chọn phù hợp với thân động cơ ngắn hơn.
Sự khác biệt về chiều sâu vật lý — 217,5 mm đối với SP81J so với khoảng 173,5 mm đối với biến thể tương đương 2.000 vòng/phút — phản ánh stato dài hơn cần thiết để tạo ra mô-men xoắn cao ở tần số điện thấp hơn liên quan đến hoạt động 1.000 vòng/phút.
Chiều sâu này phải được tính đến trong thiết kế khoang lắp động cơ của máy, đặc biệt là trên các bộ phận thay thế nơi động cơ ban đầu là loại 2.000 vòng/phút.
Q1: Tại sao HF-SP81J có tốc độ tối đa thấp hơn (1.500 vòng/phút) so với hầu hết các động cơ servo?
Tốc độ định mức 1.000 vòng/phút / tốc độ tối đa 1.500 vòng/phút là đặc điểm xác định của biến thể tốc độ "1" trong dòng HF-SP.
Tốc độ định mức thấp là một lựa chọn thiết kế để tối đa hóa mô-men xoắn ở một mức công suất nhất định — cùng 850W được cung cấp ở tốc độ 1.000 vòng/phút tạo ra mô-men xoắn định mức 8.12 Nm, so với khoảng 4.1 Nm nếu cùng công suất được cung cấp ở tốc độ 2.000 vòng/phút.
Các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn cao ở tốc độ trục thấp — truyền động trực tiếp, trục quấn, kiểm soát độ căng, hệ thống bánh răng tỷ lệ thấp — hưởng lợi từ thiết kế này mà không cần độ rơ và độ phức tạp của hộp giảm tốc.
Q2: Sự khác biệt giữa HF-SP81J và HF-SP82J là gì?
Cả hai đều là động cơ dòng HF-SP ở mức 850W trên mặt bích 130 × 130 mm có phớt dầu và IP67. HF-SP81J được định mức ở tốc độ 1.000 vòng/phút / mô-men xoắn định mức 8.12 Nm / mô-men xoắn đỉnh 24.4 Nm. HF-SP82J được định mức ở tốc độ 2.000 vòng/phút với mô-men xoắn định mức gần bằng một nửa ở cùng mức công suất đầu ra.
SP81J có kích thước vật lý dài hơn (chiều sâu 217.5 mm so với khoảng 173.5 mm) do stato dài hơn cần thiết cho hoạt động mô-men xoắn cao, tốc độ thấp. Chọn SP81J cho các ứng dụng truyền động trực tiếp và mô-men xoắn cao, tốc độ thấp; chọn SP82J cho các trục tốc độ cao hơn nơi 2.000 vòng/phút là tốc độ hoạt động tự nhiên.
Q3: Bộ mã hóa là tuyệt đối 18-bit — HF-SP81J có yêu cầu định vị lại khi khởi động không?
Không. Bộ mã hóa tuyệt đối 18-bit lưu giữ vị trí trục thực qua mất điện. Khi bộ khuếch đại MELSERVO-J3 khởi động, nó đọc vị trí trực tiếp từ bộ mã hóa mà không cần bất kỳ hành trình định vị lại nào.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với các loại ứng dụng mà động cơ này phục vụ — quấn, kiểm soát độ căng và bàn xoay — nơi mất điện không nên yêu cầu trục di chuyển đến vị trí tham chiếu trước khi tiếp tục hoạt động có kiểm soát. Bộ mã hóa tuyệt đối loại bỏ hoàn toàn yêu cầu này.
Q4: Điều gì làm cho IP67 cần thiết thay vì xếp hạng IP65 tiêu chuẩn?
IP65 bảo vệ chống lại tia nước từ bất kỳ hướng nào. IP67 bổ sung bảo vệ chống ngâm tạm thời. Đối với hầu hết các cài đặt động cơ servo, IP65 là đủ.
IP67 được chỉ định cho các môi trường nơi động cơ có thể bị ngâm định kỳ — ngâm một phần trong quá trình làm sạch, tràn từ bể chứa chất làm mát của máy, hoặc hoạt động trong môi trường rửa sạch nơi tia nước định hướng không đủ cho mức độ tiếp xúc với chất lỏng.
Nếu việc lắp đặt chỉ liên quan đến sương hoặc tia nước, IP65 là đủ; nếu ngâm tạm thời là điều kiện hoạt động thực tế, IP67 cung cấp mức độ bảo vệ bổ sung.
Q5: HF-SP81J có mô-men quán tính 0.00178 kg·m² — điều này ảnh hưởng đến việc định cỡ trục như thế nào?
Quán tính rôto 0.00178 kg·m² là giá trị tham chiếu để khớp tải. Mitsubishi khuyến nghị giữ quán tính tải phản xạ về trục động cơ trong phạm vi 15 lần quán tính rôto để hoạt động servo ổn định ở cài đặt độ lợi được khuyến nghị — trong trường hợp này, lên đến khoảng 0.0267 kg·m² quán tính tải phản xạ.
Đối với tải vượt quá tỷ lệ này, việc điều chỉnh độ lợi trở nên khó khăn hơn và băng thông servo có thể bị giảm.
Quán tính rôto tương đối cao của động cơ so với các động cơ nhỏ hơn có nghĩa là nó vốn dĩ chịu được tải nặng hơn trước khi đạt đến giới hạn không khớp quán tính — một trong những lợi thế thực tế của thiết kế quán tính trung bình HF-SP cho các ứng dụng có khối lượng quay nặng.
LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI BẤT CỨ LÚC NÀO
