Mitsubishi HC-SF502B (HCSF502B) — Động cơ Servo AC 5kW có phanh điện từ, dòng MELSERVO J2

Nhận dạng sản phẩm

Mã sản phẩm: HC-SF502B

Cũng được tìm kiếm với tên: HCSF502B, HC-SF502B

Dòng: Mitsubishi MELSERVO HC-SF Series (Thế hệ J2)

Loại động cơ: Động cơ Servo không chổi than AC có phanh điện từ

Tình trạng: Mới trong hộp, niêm phong nhà máy

Động cơ này là gì

Động cơ Mitsubishi HC-SF502B là động cơ servo AC quán tính trung bình, công suất 5 kilowatt thuộc dòng MELSERVO HC-SF — dòng động cơ được ghép nối với bộ khuếch đại servo thế hệ MELSERVO-J2 của Mitsubishi. Với công suất 5kW và tốc độ định mức 2.000 vòng/phút, nó nằm ở đỉnh của phạm vi 2000 vòng/phút HC-SF tiêu chuẩn, cung cấp mô-men xoắn định mức liên tục 23,9 Nm với mặt bích 176 × 176mm là tiêu chuẩn trên các nền tảng servo Mitsubishi có dung lượng lớn.

Chữ "B" trong mã sản phẩm xác định phanh điện từ loại lò xo, nhả bằng điện áp DC 24V được tích hợp trong biến thể này — thiết bị giữ cần thiết cho bất kỳ trục nào mà trọng lực hoặc tải trọng quy trình có thể gây ra chuyển động không kiểm soát khi tắt servo hoặc dừng khẩn cấp. Nếu không có phanh, động cơ này là HC-SF502; giống hệt về mặt cơ khí và điện về mọi mặt khác, nhưng không có chức năng giữ an toàn. HC-SF502B là lựa chọn phù hợp cho các trục Z thẳng đứng, cột pallet, cụm trục chính và bất kỳ trục ngang nào có sự thiếu hụt ma sát đáng kể khi đứng yên.

Thông số kỹ thuật

Dòng HC-SF: Quán tính trung bình, Độ tin cậy tối đa

Mitsubishi đã tổ chức các dòng động cơ MELSERVO của mình dựa trên hai biến số chính: dung lượng và lớp quán tính. Dòng HC-SF chiếm phân khúc quán tính trung bình, dung lượng trung bình đến lớn — động cơ được thiết kế cho các trục máy công cụ thực tế thay vì lắp ráp nhẹ hoặc đóng gói. Trong khi các dòng HC-MF và HC-UF ưu tiên quán tính rôto cực thấp cho chuyển động điểm-điểm nhanh chóng, thì HC-SF chấp nhận rôto nặng hơn một chút để đổi lấy độ ổn định nhiệt tốt hơn dưới tải liên tục, phân phối mô-men xoắn mượt mà hơn ở tốc độ thấp và phản ứng dễ dàng hơn với các biến đổi tải thực tế điển hình của công việc gia công và tạo hình.

Với công suất 5kW, HC-SF502B là thành viên có công suất cao nhất trong dòng HC-SF tiêu chuẩn 2000 vòng/phút. Đầu vào lớp AC 200V ba pha là tiêu chuẩn cho phạm vi công suất này — nguồn một pha không được chỉ định hoặc không thực tế ở mức công suất này. Phớt dầu tích hợp trong thân động cơ bảo vệ ổ trục khỏi chất lỏng cắt, sương dầu bôi trơn và nước rửa, giữ cho động cơ tuân thủ IP65 trên toàn bộ chiều dài trục bao gồm cả giao diện phớt.

Phanh điện từ — Chức năng và Tầm quan trọng

Phanh loại lò xo trong HC-SF502B là một thiết bị giữ, không phải là phanh giảm tốc. Sự khác biệt này quan trọng đối với cả việc chỉ định và bảo trì.

Trong hoạt động bình thường, dòng điện DC 24V giữ cho phanh mở chống lại tải trọng của lò xo — trục quay tự do và bộ khuếch đại điều khiển tất cả quá trình giảm tốc. Khi điện áp DC 24V bị ngắt (dừng khẩn cấp, tắt servo, mất điện), lò xo sẽ kích hoạt phanh và giữ trục. Phanh được thiết kế để giữ vị trí, không phải để dừng tải đang di chuyển. Chạy trục có điện vào phanh sẽ làm mòn bề mặt ma sát sớm; servo phải giảm tốc tải đến điểm dừng trước khi phanh hoạt động là thực hành đúng.

Đối với các trục thẳng đứng như cột Z và đầu trục chính trên trung tâm gia công, phanh là bắt buộc. Khi bộ khuếch đại servo bị ngắt điện — cho dù do trình tự kết thúc chương trình bình thường, cảnh báo lỗi hay mất điện — mô-men xoắn động cơ giảm xuống 0 trong mili giây. Trên trục thẳng đứng có bất kỳ tải trọng mất cân bằng đáng kể nào, điều đó có nghĩa là sự kiện rơi tự do. Phanh của HC-SF502B ngăn chặn điều đó bằng cách khóa vật lý trục bất cứ khi nào điện áp giữ vắng mặt.

Nguồn điện DC 24V cho cuộn dây phanh phải được đấu dây qua bộ hấp thụ xung chuyên dụng tại các đầu cuối của cuộn dây. Cuộn dây phanh là tải cảm; đỉnh điện áp khi nhả hoặc kích hoạt phanh có thể làm hỏng các tiếp điểm rơ-le và mạch I/O của bộ khuếch đại nếu không được triệt tiêu. Đây là thực hành tiêu chuẩn trong hướng dẫn đấu dây của Mitsubishi cho động cơ có phanh và không nên bỏ qua trong các lần lắp đặt tại hiện trường.

Lưu ý mạch phanh cho bảo trì

Nguồn điện phanh và động cơ là độc lập. Trên các mạch dừng khẩn cấp, phanh phải được cấp điện (tức là mở) cho đến khi trục giảm tốc đến điểm dừng. Kích hoạt phanh khi động cơ vẫn đang chạy vào nó sẽ tạo ra tải sốc cơ học lên đĩa phanh và trục động cơ — các sự kiện lặp đi lặp lại như vậy sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ dịch vụ của phanh và cuối cùng có thể dẫn đến hư hỏng trục hoặc khớp nối. Đầu ra khóa phanh (tín hiệu MBR) của bộ khuếch đại MELSERVO J2 cung cấp thời gian chính xác cho việc kích hoạt phanh; luôn sử dụng tín hiệu này để điều khiển rơ-le phanh thay vì đấu dây trực tiếp từ mạch dừng khẩn cấp chính.

Bộ khuếch đại tương thích và Ngữ cảnh hệ thống

HC-SF502B là động cơ thế hệ MELSERVO-J2 và ghép nối với bộ khuếch đại servo dòng MR-J2 ở lớp dung lượng 500A. Bộ khuếch đại dòng MR-J2S (J2-Super) cũng tương thích với động cơ HC-SF, vì J2S duy trì khả năng tương thích ngược với giao thức bộ mã hóa và sơ đồ kết nối của động cơ thời kỳ J2. Điều này có nghĩa là một máy ban đầu được chế tạo với bộ khuếch đại MR-J2 có thể được nâng cấp lên bộ khuếch đại MR-J2S trong khi vẫn giữ nguyên động cơ HC-SF502B hiện có — một lộ trình di chuyển thực tế phổ biến khi thế hệ J2S được giới thiệu.

Bộ mã hóa tuyệt đối 14 bit (16.384 ppr) trong dòng HC-SF là thiết bị phản hồi thế hệ cũ hơn so với bộ mã hóa 17 bit (131.072 ppr) được tìm thấy trong các động cơ HC-SFS sau này. Đối với các ứng dụng mà các động cơ này phục vụ — điều khiển trục máy công cụ ở tốc độ định mức lên đến 2.000 vòng/phút — bộ mã hóa tuyệt đối 14 bit cung cấp độ phân giải đủ cho việc định vị chính xác. Tính năng tuyệt đối có nghĩa là máy không yêu cầu chu trình định vị lại sau khi phục hồi nguồn điện nếu pin của bộ khuếch đại đã duy trì dữ liệu vị trí tuyệt đối.

Ứng dụng điển hình trong máy công cụ và thiết bị công nghiệp

Trục Z của trung tâm gia công thẳng đứng. Cột trục chính hoặc thanh trượt Z trên VMC là ứng dụng điển hình cho động cơ servo có phanh. Khi nghỉ giữa các lần cắt, trục Z chịu trọng lượng của đầu trục chính và bất kỳ dụng cụ nào được gắn. HC-SF502B giữ tải đó thông qua phanh điện từ bất cứ khi nào servo không hoạt động, bảo vệ cả máy và phôi khỏi chuyển động không mong muốn.

Pallet trung tâm gia công ngang và trục W. Các ổ pallet HMC và trục đầu phay sử dụng logic tương tự: dung lượng lớn để di chuyển pallet lớn nhanh chóng, phanh để giữ vị trí trong quá trình trục chính hoạt động và đủ mô-men xoắn liên tục để duy trì tốc độ tiến dao trong chu trình cắt.

Máy tiện CNC lớn — trục đuôi và trục tháp pháo. Cơ chế xoay tháp pháo trên các trung tâm tiện lớn được hưởng lợi từ công suất 5kW để xoay nhanh, dứt khoát. Khi hình học lắp tháp pháo tạo ra tải lệch tâm ở một số vị trí xoay nhất định, phanh cung cấp sự đảm bảo giữ trong khi kẹp tháp pháo được kích hoạt.

Bàn định vị và dây chuyền truyền động. Các hệ thống truyền động pallet hạng nặng, máy truyền động quay và dây chuyền truyền động đa trạm thường sử dụng định vị điều khiển bằng servo với yêu cầu giữ khi tắt nguồn giữa các trạm — chính xác là chu kỳ làm việc mà HC-SF502B được định cỡ.

Trục dẫn hướng sau của máy ép và máy uốn. Các trục dẫn hướng sau trên máy ép và máy gấp yêu cầu điểm dừng Z phải giữ nguyên vị trí trong khi chu trình ép diễn ra. Khóa servo cung cấp chức năng giữ trong khi phanh đóng vai trò dự phòng an toàn.

Hàng tồn kho mới trong hộp: "Niêm phong nhà máy" có nghĩa là gì

Động cơ servo Mitsubishi mới trong hộp giữ nguyên bao bì gốc của Mitsubishi — lớp đệm xốp bên trong, hộp carton bên ngoài, nắp bảo vệ đầu trục và nắp đầu nối. Động cơ chưa được cấp điện, chưa được lưu trữ trên kệ theo hướng vận hành, hoặc chưa chịu bất kỳ mô-men xoắn lắp đặt nào lên trục hoặc các đầu nối phanh. Đối với nhà sản xuất máy xây dựng thiết bị mới hoặc đội ngũ cơ sở vật chất dự trữ chiến lược, đây là điều kiện ban đầu phù hợp.

Mỡ vòng bi trên động cơ được lưu trữ không bị suy giảm đáng kể trong nhiều năm khi điều kiện lưu trữ hợp lý (mát, khô, không rung động). Đối với việc lưu trữ kéo dài hơn năm năm, hướng dẫn của chính Mitsubishi đề xuất xoay trục thủ công định kỳ để phân phối lại chất bôi trơn vòng bi và kiểm tra trước khi cấp điện lần đầu. Đối với các động cơ được lắp đặt ngay vào máy hoặc hàng tồn kho dự phòng ngắn hạn, hàng mới niêm phong nhà máy sẵn sàng để lắp đặt mà không cần bất kỳ dịch vụ tiền lắp đặt nào.

Tổng quan về dòng HC-SF — Phạm vi 2000 vòng/phút

Tất cả các mẫu trong bảng này đều có chung đầu vào lớp AC 200V, tốc độ định mức 2.000 vòng/phút, bộ mã hóa tuyệt đối 14 bit, xếp hạng IP65 và trục có phớt dầu. Kích thước mặt bích tăng lên ở dung lượng cao hơn — các mẫu 352 và 502 sử dụng khung mặt bích lớn hơn 176 × 176mm được chia sẻ với các động cơ dòng HC-SFS có dung lượng tương đương.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Bộ khuếch đại servo nào tương thích với HC-SF502B?

HC-SF502B tương thích với bộ khuếch đại servo dòng MR-J2 và MR-J2S của Mitsubishi ở mức dung lượng 500A (5kW). Bộ khuếch đại J2S duy trì khả năng tương thích ngược với giao diện bộ mã hóa 14 bit của động cơ HC-SF, vì vậy cả hai thế hệ đều có thể điều khiển động cơ này. Nó không tương thích với bộ khuếch đại dòng MR-J3 hoặc MR-J4, sử dụng giao thức truyền thông và giao diện bộ mã hóa khác.

Q2: Phanh điện từ cần được đấu dây và điều khiển như thế nào?

Phanh yêu cầu nguồn điện DC 24V được duy trì hoạt động trong quá trình hoạt động servo bình thường (phanh mở). Việc ngắt điện áp 24V sẽ khiến lò xo kích hoạt và giữ trục. Cuộn dây phanh phải được đấu dây qua bộ hấp thụ xung để bảo vệ các mạch lân cận. Để có thời gian chính xác, hãy sử dụng đầu ra MBR (khóa phanh) của bộ khuếch đại để điều khiển rơ-le phanh — điều này đảm bảo phanh không kích hoạt cho đến khi động cơ giảm tốc đến điểm dừng, ngăn ngừa hao mòn không cần thiết trên bề mặt ma sát của phanh.

Q3: Sự khác biệt giữa HC-SF502 và HC-SF502B là gì?

Về mặt điện và cơ khí, chúng giống hệt nhau ngoại trừ HC-SF502B tích hợp một phanh giữ điện từ loại lò xo, an toàn. Phanh làm tăng chiều dài thân động cơ và yêu cầu nguồn điện DC 24V riêng biệt. Sử dụng biến thể phanh trên tất cả các trục thẳng đứng và bất kỳ trục ngang nào yêu cầu lực giữ bên ngoài khi tắt servo hoặc mất điện.

Q4: HC-SF502B có thể thay thế cho HC-SFS502 hoặc các động cơ Mitsubishi mới hơn không?

HC-SF502B và HC-SFS502 có cùng kích thước mặt bích và kích thước trục, vì vậy việc lắp đặt cơ khí là tương thích. Tuy nhiên, giao diện bộ mã hóa khác nhau — HC-SF sử dụng giao thức bộ mã hóa 14 bit, trong khi HC-SFS sử dụng bộ mã hóa nối tiếp 17 bit. Việc hoán đổi giữa chúng yêu cầu bộ khuếch đại thế hệ tương ứng. HC-SF502B không phải là bộ thay thế cắm là chạy cho các động cơ dòng HC-SFS, HF-SP hoặc HG-SR, vốn sử dụng các dòng bộ khuếch đại hoàn toàn khác.

Q5: Bộ mã hóa tuyệt đối có yêu cầu pin không và làm thế nào để duy trì vị trí tuyệt đối?

Có. Bộ mã hóa tuyệt đối 14 bit của HC-SF502B yêu cầu sao lưu bằng pin — thường là pin A6BAT được đặt trong bộ khuếch đại servo ghép nối — để lưu giữ dữ liệu vị trí tuyệt đối trong các khoảng thời gian mất điện. Nếu pin bị cạn hoặc bộ khuếch đại đã mất điện trong một thời gian dài, dữ liệu vị trí tuyệt đối có thể bị mất, yêu cầu máy thực hiện chu trình định vị lại (quay về tham chiếu) trước khi tiếp tục hoạt động bình thường. Kiểm tra tình trạng pin như một phần của bất kỳ khoảng thời gian bảo trì định kỳ nào