Trang chủ
>
các sản phẩm
>
Động cơ Servo công nghiệp
>
|
| Nguồn gốc | NHẬT BẢN |
| Hàng hiệu | MITSUBISHI |
| Chứng nhận | CE ROHS |
| Số mô hình | HC-SFS301B |
Mã sản phẩm: HC-SFS301B
Cũng được tìm kiếm với tên: HCSFS301B, HC-SFS-301B
Dòng: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (Thế hệ J2-Super)
Loại động cơ: Động cơ Servo AC không chổi than — Trục thẳng có phanh điện từ, 1000 vòng/phút
Tình trạng: Mới nguyên hộp, Niêm phong nhà máy
Hầu hết các động cơ servo tối ưu hóa cho tốc độ. HC-SFS301B được xây dựng dựa trên một ưu tiên khác: mô-men xoắn bền vững ở tốc độ trục thấp. Ba kilowatt công suất được truyền qua cuộn dây 1.000 vòng/phút tạo ra 28,6 Nm mô-men xoắn liên tục định mức — gấp đôi những gì một động cơ 3kW định mức ở 2.000 vòng/phút sẽ cung cấp ở trục của nó. Không cần hộp số để đạt được con số đó. Không có tầng giảm trung gian nào làm tăng độ rơ, khoảng thời gian bảo trì hoặc độ phức tạp cơ học cho hệ thống truyền động.
Đó là lý do cốt lõi mà các kỹ sư chỉ định động cơ này. Nơi ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn đáng kể liên tục ở tốc độ trục chậm — ổ đĩa bàn xoay được kết nối trực tiếp, cơ chế truyền tải pallet chậm, trục quấn chạy dưới tải căng liên tục — cấu hình 1.000 vòng/phút, mô-men xoắn cao giải quyết vấn đề mà không cần thêm phần cứng truyền động giữa động cơ và tải.
85,9 Nm đỉnh cung cấp khoảng trống tăng tốc. Để di chuyển tải có quán tính cao từ trạng thái nghỉ đến tốc độ định mức và dừng nó một cách sạch sẽ đòi hỏi mô-men xoắn lớn hơn đáng kể so với việc duy trì vận tốc ổn định. Tỷ lệ đỉnh-định mức ba-trên-một đó là những gì cho phép HC-SFS301B điều khiển tải nặng qua các chu kỳ khởi động-dừng đột ngột trong khi vẫn nằm trong định mức nhiệt liên tục của nó trên phần làm việc của mỗi chu kỳ.
"B" chỉ định biến thể phanh điện từ. Động cơ được giao kèm theo phanh được kích hoạt bằng lò xo và một trục thẳng cho các giao diện kết nối kẹp ma sát. Đây là cấu hình cho các ứng dụng kết hợp nhu cầu giữ cơ học an toàn với thiết kế kết nối trục trơn.
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Mã sản phẩm | HC-SFS301B |
| Công suất định mức | 3.000 W (3 kW) |
| Điện áp cung cấp | Lớp 200V AC (3 pha) |
| Tốc độ định mức | 1.000 vòng/phút |
| Tốc độ tối đa | 1.500 vòng/phút |
| Mô-men xoắn định mức | 28,6 Nm |
| Mô-men xoắn tối đa | 85,9 Nm |
| Bộ mã hóa | Tích hợp nối tiếp 17-bit (131.072 ppr) |
| Loại trục | Thẳng (không có rãnh then) |
| Phanh điện từ | Kích hoạt bằng lò xo, nhả 24V DC, an toàn |
| Lớp quán tính | Quán tính trung bình |
| Kích thước mặt bích | 176 × 176 mm |
| Cấp bảo vệ | IP65 |
| Phớt dầu | Đã lắp |
| Nhiệt độ môi trường | 0°C đến +40°C |
| Bộ khuếch đại tương thích | MR-J2S-350A / MR-J2S-350B / MR-J2S-350CP |
| Dòng | MELSERVO J2S (J2-Super) |
| Xuất xứ | Sản xuất tại Nhật Bản |
| Tình trạng sản phẩm | Ngừng sản xuất — còn hàng mới nguyên hộp |
Dòng HC-SFS là sản phẩm kế nhiệm J2-Super của dòng HC-SF ban đầu. Kích thước vật lý giống nhau; bộ mã hóa thì không. HC-SFS301B mang bộ mã hóa tích hợp nối tiếp 17-bit — 131.072 vị trí mỗi vòng quay — so với thiết bị 14-bit (16.384 ppr) trong HC-SF301B. Bước nhảy giữa chúng không hề nhỏ: 131.072 so với 16.384 là mức tăng độ phân giải gấp tám lần.
Ở tốc độ 1.000 vòng/phút, độ phân giải bộ mã hóa cao phát huy giá trị của nó theo một cách cụ thể. Các trục servo tốc độ thấp là khó chạy mượt mà nhất từ góc độ điều khiển vận tốc. Bộ khuếch đại tính toán vận tốc từ các mẫu vị trí bộ mã hóa liên tiếp được lấy ở khoảng thời gian lấy mẫu cố định. Với 16.384 vị trí mỗi vòng quay, mỗi mẫu bao phủ một bước góc tương đối thô ở tốc độ thấp, và ước tính vận tốc chứa nhiều nhiễu hạt. Với 131.072 vị trí có sẵn, cùng một phép tính giải quyết các bước góc nhỏ hơn nhiều, mang lại cho vòng lặp tốc độ một tín hiệu vận tốc sạch hơn để làm việc. Kết quả là vòng quay mượt mà hơn đáng kể ở tốc độ nạp liệu thấp — ít gợn sóng hơn trong dạng sóng vận tốc, mô-men xoắn đồng đều hơn ở trục và bề mặt hoàn thiện tốt hơn trong các ứng dụng như mài hoặc cắt đường viền chậm.
Chức năng tuyệt đối lưu trữ vị trí đa vòng quay trong bộ mã hóa và giữ nó qua mất điện, được hỗ trợ bởi pin lithium A6BAT được đặt bên trong bộ khuếch đại MR-J2S. Từ góc độ của máy, sự gián đoạn nguồn điện là vô hình đối với hệ thống vị trí. Khởi động lại sau bất kỳ sự kiện nguồn nào — tắt máy theo kế hoạch, phục hồi dừng khẩn cấp, đặt lại báo động — diễn ra mà không cần chu kỳ quay về điểm tham chiếu. Trục đơn giản là bật lên ở vị trí tuyệt đối cuối cùng đã biết.
Một điểm khác biệt quan trọng so với HC-SF301B: bộ mã hóa 17-bit của HC-SFS301B yêu cầu nền tảng bộ khuếch đại MR-J2S. Nó không tương thích ngược với bộ khuếch đại MR-J2 thế hệ đầu tiên. Nếu máy hiện đang chạy phần cứng MR-J2 (không có hậu tố S), HC-SF301B là động cơ phù hợp để tìm nguồn cung ứng. Nếu bộ khuếch đại là MR-J2S, HC-SFS301B là sự kết hợp chính xác — và là động cơ hoạt động tốt hơn.
Phanh kích hoạt bằng lò xo trở nên quan trọng hơn khi mô-men xoắn liên tục tăng. Ở mức 28,6 Nm định mức, một trục mang tải mô-men xoắn cao — một bàn xoay được tải, một bộ phận nặng được treo trên trục Z — tác dụng mô-men xoắn đó theo bất kỳ hướng nào trọng lực hoặc mất cân bằng tải quy định ngay khi dòng servo giảm về 0. Trên một máy không có khóa phanh, lần dừng khẩn cấp hoặc mất điện đầu tiên có thể cho phép chuyển động không kiểm soát đáng kể trước khi phanh động trong bộ khuếch đại dừng trục.
Phanh kích hoạt bằng lò xo của HC-SFS301B loại bỏ sự không chắc chắn đó. Khi có điện áp 24V DC, cuộn dây giữ đĩa phanh cách ly và trục quay tự do. Ngắt điện áp 24V — bằng lệnh phần mềm trong chuỗi tắt máy bình thường, bằng cách ngắt rơ le khi dừng khẩn cấp, hoặc bằng cách mất nguồn điều khiển — và lò xo ngay lập tức kích hoạt đĩa. Trục được giữ bằng cơ học, bất kể trạng thái bộ khuếch đại.
Ba điều cần làm đúng trong quá trình lắp đặt:
Phanh phải kích hoạt chỉ sau khi trục đã dừng. Bộ khuếch đại MR-J2S cung cấp tín hiệu MBR dành riêng cho mục đích này — nó trì hoãn việc kích hoạt phanh cho đến khi động cơ giảm tốc dưới ngưỡng tốc độ. Kết nối cuộn dây phanh trực tiếp với tiếp điểm dừng khẩn cấp, không có khóa MBR, có nguy cơ kích hoạt lò xo chống lại trục quay. Ở mô-men xoắn đỉnh 85,9 Nm của động cơ, va chạm giữa đĩa kẹp lò xo và rôto quay là đột ngột và sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ phanh.
Chống quá áp là bắt buộc. Cuộn dây phanh là một tải cảm ứng. Việc đóng ngắt 24V DC cho cuộn dây không được bảo vệ tạo ra một xung điện áp cảm ứng lớn khi tắt. Bộ hấp thụ xung — một bộ giảm chấn hoặc diode tự do — phải được lắp đặt trực tiếp trên các đầu cuối của cuộn dây phanh, càng gần cuộn dây càng tốt. Bỏ qua nó có nguy cơ làm hỏng rơ le hoặc đầu ra kỹ thuật số của bộ khuếch đại điều khiển mạch phanh.
Đối với các trục thẳng đứng, hướng dẫn công bố của Mitsubishi đặt mô-men xoắn mất cân bằng tĩnh được khuyến nghị tối đa ở mức hoặc dưới 70% mô-men xoắn định mức của động cơ — khoảng 20 Nm ở trục đối với HC-SFS301B. Các tải tạo ra mô-men xoắn mất cân bằng cao hơn nên được bổ sung bằng đối trọng cơ học thay vì chỉ dựa vào hệ thống servo và phanh.
Trục thẳng của HC-SFS301B yêu cầu các khớp nối kiểu kẹp ma sát hoặc kẹp tách. Khớp nối phải được chọn và lắp đặt cho giá trị mô-men xoắn đỉnh — 85,9 Nm — không chỉ định mức liên tục 28,6 Nm. Một trục nối được định mức cho mô-men xoắn liên tục nhưng không đủ cho mô-men xoắn đỉnh sẽ dần dần phát triển hiện tượng trượt nhỏ, gây ra sai số vị trí tích lũy một cách tinh tế qua nhiều chu kỳ máy trước khi chúng trở nên rõ ràng dưới dạng dịch chuyển kích thước bộ phận.
Việc lắp đặt trục nối đúng cách trên trục thẳng tuân theo một quy trình cụ thể trong hướng dẫn sử dụng động cơ servo của Mitsubishi: sử dụng lỗ ren ở đầu trục để kéo trục nối vào theo trục — một bu lông kéo, vòng đệm và đai ốc đặt trên mặt trục nối — thay vì ép hoặc đóng trục nối trực tiếp. Tải va đập trục từ việc đóng trục truyền trực tiếp qua động cơ đến đĩa bộ mã hóa. Ngay cả khi không có lỗi tức thời xảy ra, hư hỏng do sốc đối với cơ chế bộ mã hóa có thể gây ra lỗi phản hồi không liên tục hoặc hỏng bộ mã hóa sớm chỉ trở nên rõ ràng sau khi máy đã đi vào sản xuất một thời gian.
Đối với các ứng dụng mà kết nối trục-trục nối chắc chắn hơn được ưa chuộng, HC-SFS301BK là phiên bản trục có rãnh then của cùng một động cơ — giống hệt về mọi thông số kỹ thuật, có thêm rãnh then được gia công. Cả hai biến thể đều lắp trên mặt bích 176 × 176 mm giống nhau và kết hợp với bộ khuếch đại MR-J2S-350 giống nhau.
HC-SFS301B yêu cầu một bộ khuếch đại lớp MR-J2S-350 từ nền tảng MELSERVO-J2S (J2-Super). Ba biến thể tiêu chuẩn có sẵn:
Cả ba biến thể đều hỗ trợ giao thức bộ mã hóa 17-bit và được định mức cho nhu cầu dòng điện liên tục của động cơ ở mức 3kW. HC-SFS301B không tương thích với bộ khuếch đại MR-J2-350 thế hệ đầu tiên, không thể đọc định dạng bộ mã hóa J2S 17-bit, cũng như với bộ khuếch đại MR-J3 hoặc MR-J4, sử dụng giao diện vật lý và giao thức hoàn toàn khác.
Ổ đĩa bàn xoay tốc độ thấp và trục thứ 4. Các bàn xoay kiểu pallet lớn trên trung tâm gia công xử lý khối lượng phôi và đồ gá đáng kể. Ở mức 28,6 Nm liên tục, HC-SFS301B điều khiển bàn xoay được kết nối trực tiếp qua các đường cắt liên tục và chu kỳ đánh chỉ số đột ngột mà không hoạt động gần giới hạn nhiệt của nó. Bộ mã hóa tuyệt đối xử lý độ chính xác vị trí khắt khe cần thiết cho định vị góc trong gia công đa mặt, và phanh giữ bàn trong các chu kỳ kẹp và tháo kẹp.
Ổ đĩa chuyển pallet và vận chuyển HMC. Hệ thống truyền tải pallet trên các trung tâm gia công ngang quay lặp đi lặp lại dưới tải nặng. Yêu cầu dừng và giữ ở mỗi trạm — thường là trong khi kẹp và tháo kẹp diễn ra — là nơi phanh an toàn phát huy tác dụng. Sự kết hợp giữa mô-men xoắn liên tục cao và khả năng giữ cơ học làm cho HC-SFS301B trở thành một lựa chọn phù hợp cho các ổ đĩa trong danh mục ứng dụng này.
Trục quấn điều khiển căng. Máy quấn và tháo liệu chạy ở chế độ điều khiển mô-men xoắn cần một động cơ có thể duy trì mô-men xoắn cần thiết ở tốc độ trục thấp và biến đổi trên phạm vi đường kính cuộn dây rộng. Động cơ 1.000 vòng/phút ở chế độ điều khiển mô-men xoắn trên trục quấn vẫn nằm trong phạm vi tốc độ hợp lý mà không yêu cầu cài đặt tỷ số truyền điện tử bất thường, và bộ mã hóa 17-bit cung cấp phản hồi điều chỉnh mô-men xoắn chi tiết ở bất kỳ tốc độ nào trong phạm vi hoạt động.
Băng tải tốc độ thấp và đánh chỉ số truyền tải. Trục truyền động cho băng tải xích và hệ thống truyền tải băng tải chạy ở tốc độ bề mặt thấp dưới điều kiện tải hưởng lợi từ mật độ mô-men xoắn của HC-SFS301B. Nơi mà động cơ giảm tốc sẽ được chỉ định, một động cơ servo truyền động trực tiếp ở tốc độ 1.000 vòng/phút với mô-men xoắn liên tục đủ sẽ đơn giản hóa hệ thống truyền động và bổ sung khả năng điều khiển tốc độ, mô-men xoắn và vị trí có thể lập trình mà hệ thống servo cung cấp.
Ổ đĩa chịu tải trọng trọng lực trục Z trên máy hạng nặng. Các trục thẳng đứng mang cụm trục chính nặng trên máy khổ lớn cần sự kết hợp giữa mô-men xoắn đầy đủ và khả năng giữ cơ học đáng tin cậy. Mô-men xoắn liên tục 28,6 Nm của HC-SFS301B — ở tốc độ 1.000 vòng/phút mà không cần giảm tốc — cung cấp các tùy chọn truyền động trực tiếp cho một số cấu hình trục thẳng đứng mà động cơ tốc độ cao hơn sẽ yêu cầu giảm tốc đáng kể để đạt được mô-men xoắn tương đương ở trục đầu vào trục vít me.
| Mẫu | Công suất định mức | Mô-men xoắn định mức | Mô-men xoắn đỉnh | Phanh |
|---|---|---|---|---|
| HC-SFS81 / 81B | 800 W | 7,64 Nm | 22,9 Nm | Không / Có |
| HC-SFS121 / 121B | 1.200 W | 11,5 Nm | 34,4 Nm | Không / Có |
| HC-SFS201 / 201B | 2.000 W | 19,1 Nm | 57,3 Nm | Không / Có |
| HC-SFS301 / 301B | 3.000 W | 28,6 Nm | 85,9 Nm | Không / Có |
Tất cả các mẫu trong dòng này đều sử dụng bộ mã hóa tích hợp nối tiếp 17-bit, bảo vệ IP65, trục có phớt dầu, nguồn cấp 200V AC và tương thích bộ khuếch đại MR-J2S-350. HC-SFS301B nằm ở đỉnh của dải 1.000 vòng/phút với mô-men xoắn liên tục cao nhất trong phân khúc này.
Niêm phong nhà máy có nghĩa là bao bì Mitsubishi gốc, nắp bảo vệ đầu trục còn nguyên, tất cả các cổng kết nối được che đậy, lớp đệm xốp bên trong không bị xáo trộn, và không có lịch sử nhiệt hoặc cơ học trước đó để tính đến. Đối với một máy hiện đang chờ bộ phận này để tiếp tục sản xuất, hàng tồn kho mới nguyên hộp là con đường đáng tin cậy nhất để hoạt động trở lại — tình trạng đã biết, bảo hành một năm, không có biến số từ lần lắp đặt hoặc sửa chữa trước đó.
Với trọng lượng phù hợp với kích thước khung động cơ và cụm phanh này, HC-SFS301B được vận chuyển được đóng gói an toàn để vận chuyển. Được lưu trữ trong điều kiện thích hợp — mát mẻ, khô ráo, tránh rung động — hàng tồn kho được niêm phong nhà máy duy trì thông số kỹ thuật đầy đủ trong nhiều năm. Sau hơn năm năm lưu trữ, một lần chạy trục tốc độ chậm ngắn trước khi đưa vào sử dụng giúp phân phối lại mỡ vòng bi.
Q1: Bộ khuếch đại nào tương thích với HC-SFS301B?
HC-SFS301B yêu cầu một bộ khuếch đại lớp MR-J2S-350 từ nền tảng MELSERVO-J2S (J2-Super). Ba biến thể tiêu chuẩn là MR-J2S-350A (lệnh tương tự/xung đa năng), MR-J2S-350B (bus cáp quang SSCNET cho bộ điều khiển chuyển động), và MR-J2S-350CP (định vị tích hợp với giao diện CC-Link). Tất cả đều hỗ trợ bộ mã hóa nối tiếp 17-bit của động cơ. HC-SFS301B không tương thích với bộ khuếch đại MR-J2-350 gốc hoặc với bộ khuếch đại MR-J3 / MR-J4.
Q2: Sự khác biệt giữa HC-SFS301B và HC-SF301B là gì?
Chúng có thể thay thế cho nhau về mặt cơ học — mặt bích giống nhau, công suất mô-men xoắn giống nhau, loại trục giống nhau, cấu hình phanh giống nhau, tốc độ định mức giống nhau. Sự khác biệt là bộ mã hóa và thế hệ bộ khuếch đại. HC-SF301B (dòng J2) sử dụng bộ mã hóa 14-bit (16.384 ppr) và hoạt động với cả bộ khuếch đại MR-J2 và MR-J2S. HC-SFS301B (dòng J2S) sử dụng bộ mã hóa 17-bit (131.072 ppr) và yêu cầu bộ khuếch đại MR-J2S. Nếu máy chạy bộ khuếch đại MR-J2 (thế hệ đầu tiên), HC-SF301B là động cơ phù hợp để tìm nguồn cung ứng.
Q3: HC-SFS301B là 3kW, nhưng nó có mô-men xoắn định mức 28,6 Nm. Làm thế nào điều đó có thể xảy ra?
Mô-men xoắn và tốc độ có mối quan hệ nghịch đảo ở cùng mức công suất. Ở tốc độ 1.000 vòng/phút với công suất đầu ra 3kW, mô-men xoắn liên tục định mức xấp xỉ 28,6 Nm. Chạy cùng 3kW qua động cơ 2.000 vòng/phút và mô-men xoắn liên tục giảm xuống còn khoảng 14,3 Nm. HC-SFS301B được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng mô-men xoắn cao, tốc độ thấp, nơi tải trục yêu cầu mô-men xoắn bền vững mà không cần giảm tốc giữa động cơ và cơ cấu dẫn động.
Q4: Bộ mã hóa 17-bit có cần pin không, và pin nằm ở đâu?
Có. Chức năng tuyệt đối của bộ mã hóa 17-bit dựa vào pin dự phòng để lưu trữ dữ liệu vị trí đa vòng quay trong thời gian tắt máy. Pin — một pin lithium Mitsubishi A6BAT — được lắp đặt trong bộ khuếch đại servo MR-J2S, không phải trong thân động cơ. Khi còn tốt, vị trí tuyệt đối được lưu trữ qua bất kỳ sự gián đoạn nguồn điện nào và trục không cần chu kỳ định vị khi khởi động lại. Thay thế A6BAT kịp thời khi bộ khuếch đại hiển thị cảnh báo pin yếu, trước khi xả hết gây mất vị trí tuyệt đối.
Q5: HC-SFS301B có phù hợp cho trục chịu tải trọng trọng lực thẳng đứng mà không cần đối trọng bổ sung không?
Có thể — miễn là mô-men xoắn mất cân bằng tĩnh ở trục động cơ không vượt quá khoảng 70% mô-men xoắn định mức, mà đối với động cơ này là khoảng 20 Nm. Con số này đến từ hướng dẫn công bố của Mitsubishi cho các ứng dụng trục thẳng đứng của động cơ servo. Các tải tạo ra mô-men xoắn mất cân bằng trên ngưỡng đó nên có đối trọng cơ học bổ sung (xi lanh khí nén, đối trọng) thay vì chỉ dựa hoàn toàn vào mô-men xoắn servo và phanh để giữ trục. Đối với các tải trong giới hạn 20 Nm, HC-SFS301B với phanh kích hoạt bằng lò xo cung cấp khả năng giữ đáng tin cậy khi tắt servo.
LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI BẤT CỨ LÚC NÀO
