Mitsubishi Servomotor HC-KFE73 HCKFE73

Mitsubishi Electric HC-KFE73 AC Servomotor

750W | 2,4 Nm Nominaal | 3000 RPM | 10.000 ppr Incrementele Encoder | MR-E-70A Compatibel | 80x80mm Flens | Rechte As | IP55 Behuizing | Niet Meer Geproduceerd

De Basisversie van de Grootste HC-KFE Motor

Elke optie die aan een servomotor kan worden toegevoegd – rem, spiebaan, oliekeerring – beantwoordt aan een specifieke toepassingsvereiste. Verwijder die opties en wat overblijft is de basis motor: alleen de rotor, stator, as en encoder, die de fundamentele taak uitvoeren van het omzetten van elektrische input in gecontroleerde mechanische output. Dat is precies wat de HC-KFE73 vertegenwoordigt binnen het MELSERVO MR-E ecosysteem.

Met 750W en 2,4 Nm nominaal koppel, bevindt deze motor zich aan de top van het vermogensbereik van de HC-KFE serie, gekoppeld aan de MR-E-70A universele servo-omvormer.

Er is geen rem en de as is recht zonder spiebaan.

Voor horizontale assen waar geen zwaartekrachtbelastingen aanwezig zijn en de aandrijfkoppeling het koppel kan overbrengen zonder positieve spie-vergrendeling, levert deze configuratie de volledige 750W output van de serie in zijn meest compacte en goedkoopste vorm – geen extra sub-assemblages, geen extra bedrading, geen 24VDC remcircuit om te ontwerpen.

Technische Specificaties

Waar de HC-KFE73 Past: De Top van een Praktische Tier

De HC-KFE serie omvat vier vermogensniveaus – 100W (HC-KFE13), 200W (HC-KFE23), 400W (HC-KFE43) en 750W (HC-KFE73). De 73-aanduiding plaatst deze motor aan de top van wat het MR-E omvormerplatform ondersteunt. Stap hoger in vermogen en u verlaat de MR-E tier volledig, en gaat naar de MR-J2S of MR-J3 omvormerfamilies met hun absolute encoder motoren met hogere specificaties.

Het kiezen van het 750W basismodel in plaats van een van zijn varianten (HC-KFE73K met spiebaan, HC-KFE73B met rem, of HC-KFE73BK met beide) is economisch zinvol in twee scenario's. De eerste is een horizontale as met een stijve koppeling die het koppel betrouwbaar overbrengt door wrijving alleen, waardoor een spiebaan overbodig wordt. De tweede is elke as die niet onderhevig is aan zwaartekrachtbelasting in servo-uitgeschakelde toestand – transportbandaandrijvingen, horizontale voedingsassen, draaitafels op horizontale vlakken – waar de elektromagnetische rem geen veiligheidsfunctie vervult en alleen maar kosten en complexiteit van de besturing toevoegt.

In deze situaties levert de HC-KFE73 al het koppel dat het MR-E platform kan bieden, met de eenvoudigst mogelijke motorconfiguratie.

Begrip van de 2,4 Nm / 7,2 Nm Koppelverdeling

Twee koppelfiguren verschijnen op elke HC-KFE73 specificatie: 2,4 Nm nominaal en 7,2 Nm piek. Ze beantwoorden verschillende vragen.

Nominaal koppel (2,4 Nm) is de thermische limiet – het koppelniveau dat de motor onbeperkt kan aanhouden zonder de temperatuurlimieten van zijn isolatieklasse te overschrijden. Bij het dimensioneren van een as moet het RMS effectieve koppel over de volledige bedrijfsduur op of onder deze waarde blijven. Voor continue processen zoals transportbandaandrijvingen, ventilatorbelastingen of constante spanning wikkelen, is 2,4 Nm het getal dat de selectie bepaalt.

Piekkoppel (7,2 Nm) vertegenwoordigt een transiënte capaciteit, beschikbaar tijdens acceleratie- en deceleratiefasen. Het is drie keer de nominale waarde – een verhouding die consistent is over de HC-KFE familie – en het wordt beperkt door de momentane stroomlimiet van de omvormer in plaats van door thermische capaciteit.

Op een punt-naar-punt positioneringsas met een bedrijfsduur van 20-30% bij snelle verplaatsing, is die 7,2 Nm piek wat de as snel op snelheid brengt. Het is het getal dat de cyclustijd bepaalt bij korte, hoogfrequente bewegingen.

Mitsubishi's documentatie voor verticale as toepassingen stelt dat het ongebalanceerde koppel onder de 70% van het nominale koppel moet blijven (d.w.z. onder ongeveer 1,68 Nm voor deze motor). Voor verticale assen die die limiet naderen, zijn de remvarianten de juiste specificatie – de basis HC-KFE73 zonder rem laat geen veilige vasthouding achter bij de-energisatie.

De 80x80mm Flens en zijn Plaats in de Serie

De flensmaat sprong van 60x60mm (gebruikt op de 400W klasse HC-KFE43) naar 80x80mm (gebruikt op de 750W HC-KFE73) is een harde dimensionale grens. Machine montageplaten ontworpen voor de 60x60mm standaard kunnen de 80x80mm motor niet accepteren zonder bewerking, omdat het boutgatenpatroon en de flensregistratiediameter beide veranderen bij deze overgang.

Binnen de 80x80mm klasse is dimensionale consistentie echter een van de praktische deugden van de MELSERVO HC en HF motorfamilie lijn.

De HC-KFE73 deelt zijn flensvoetafdruk met de HC-KFS73 (MR-J2S compatibel), HC-MFS73, en met huidige generatie equivalenten in de HG-KR en HG-KN series.

Dit betekent dat een machine waarvan de montageplaat is ontworpen voor een 80x80mm MELSERVO motor, de HC-KFE73 kan accepteren zonder structurele aanpassing. 

De axiale lichaamslengte verschilt tussen standaard, rem en variant modellen, dus de achterste speling moet worden geverifieerd, maar het flensoppervlak zelf is consistent.

Voor onderhoudsplanning op verouderde machinegereedschappen vereenvoudigt deze compatibiliteit mechanische vervanging tussen generaties wanneer een aandrijfsysteemupgrade de motorvervanging begeleidt.

De MR-E-70A: Wat Deze Omvormer Brengt aan het Systeem

De aangewezen omvormer van de HC-KFE73 – de MR-E-70A – is een universele puls-trein servo-omvormer waarvan de eenvoud een bewuste ontwerpkeuze is in plaats van een beperking. Het accepteert positiecommando's als puls-treinen van een externe bewegingscontroller, PLC positioneringsmodule of CNC-uitgang, en voert deze uit tegen de incrementele encoder feedback van de motor.

Geen netwerkprotocollen, geen veldbusconfiguratie, geen CNC-resident drive software: sluit de pulsbron aan, stem de versterkingen af en de as draait.

De MR-E-70AG variant accepteert een analoge snelheidscommando (+/-10V) in plaats van een puls-trein, wat geschikt is voor toepassingen waarbij het bovenliggende systeem een snelheidsreferentie levert in plaats van positiecommando's – bijvoorbeeld spanningsregeling, wikkelmachines en snelheidsregeling van transportbanden.

Beide varianten ondersteunen tot zeven intern opgeslagen snelheidsinstellingen via parameters, toegankelijk via digitale ingangscombinaties, wat geschikt is voor toepassingen die vaste snelheidsbediening vereisen zonder een continue pulsbron.

De MR-Configurator software biedt versterkingsafstemming, monitoring en de ingebouwde real-time auto-tuning functie die de servo-versterkingen automatisch aanpast aan de aangesloten belasting bij de eerste ingebruikname – een praktische inbedstellingsfunctie voor onderhoudstechnici die werken aan machines zonder gedetailleerde drive documentatie.

IP55 Behuizingsclassificatie: Correct Lezen

De IP55 classificatie op de HC-KFE73 behuizing beschermt het oppervlak van de motorbehuizing tegen stofindringing en waterstralen vanuit elke richting, wat deze motor comfortabel plaatst in open machineomgevingen, nabij koelmiddelsplaszones op horizontale bewerkingscentra, en in algemene industriële installaties waar periodiek wordt afgespoeld.

Mitsubishi's catalogus documentatie stelt expliciet wat de classificatie niet dekt: het asdoorvoergedeelte en de connectoren.

Deze twee locaties omzeilen de bescherming van de behuizing. Koelmiddel dat het asafdichtingsgebied bereikt, of verontreiniging bij de encoderconnector en de motorvoedingsconnector, kan de motor na verloop van tijd aantasten, ongeacht de behuizingsclassificatie.

De encoderconnector is bijzonder gevoelig – vocht of metaalverontreiniging op de signaalpinnen van de encoder produceert afwijkingen in de positiefeedback die zich manifesteren als servo-alarmen voordat enige zichtbare corrosie van de connector zichtbaar wordt.

In natte omgevingen of installaties die direct worden blootgesteld aan koelmiddel, is het toevoegen van mechanische bescherming rond het asuitlaatpunt of het specificeren van een motorvariant met een oliekeerring de technisch juiste reactie.

Voor de meerderheid van de algemene industriële toepassingen biedt de IP55 behuizing van de HC-KFE73 adequate omgevingsbescherming.

De Incrementele Encoder en Machine Opstarten

De 10.000 ppr incrementele encoder op de HC-KFE73 levert positiefeedback die de MR-E omvormer gebruikt voor zowel snelheids- als positielusafsluiting. In tegenstelling tot de absolute encoders die op de HC-KFS serie zijn gemonteerd, heeft deze encoder geen positiegeheugen bij stroomuitval.

In praktische termen betekent dit dat elke keer dat de hoofdvoeding van de machine wordt hersteld, een referentie-terugkeer (homing cyclus) moet worden voltooid voordat de CNC of bewegingscontroller een geldige absolute positie accepteert.

De Z-puls van de motor (eenmaal per omwenteling markering) biedt de referentie voor de homing cyclus, gecombineerd met de eindschakelaars of referentie nokken van de machine. Voor machines waar de referentie-terugkeer een routine, snelle operatie is – zoals op de meeste CNC bewerkingscentra en standaard asconfiguraties – is dit een klein ongemak dat ongeveer 15-30 seconden toevoegt aan de opstarttijd.

Voor machines waar stroomonderbrekingen frequent zijn of waar homing cycli storend zouden zijn voor het productieproces, bieden de absolute encoder varianten in de HC-KFS serie (17-bit, 131.072 ppr, MR-J2S compatibel) een oplossing voor deze beperking, maar komen met hogere systeemkosten.

De HC-KFE73 met zijn incrementele encoder is de juiste specificatie wanneer opstart-homing operationeel acceptabel is.

Veelgestelde Vragen

V1: Wat is de juiste MR-E omvormer voor de HC-KFE73, en ondersteunt deze zowel positie- als snelheidsregelingsmodi?

De HC-KFE73 wordt gekoppeld aan de MR-E-70A of MR-E-70AG. De MR-E-70A werkt in positie regelmodus, accepteert puls-trein commando's van een externe controller. De MR-E-70AG voegt een analoge snelheidscommando-ingang toe voor snelheidsregelingsapplicaties.

Beide dragen de "70" aanduiding die overeenkomt met de 750W motor klasse. Geen van beide ondersteunt de absolute encoder interface – de MR-E serie is uitsluitend ontworpen voor incrementele encoder motoren in de HC-KFE familie. Indien absolute encoder werking vereist is, moeten zowel de motor als de omvormer worden geüpgraded naar de MR-J2S of latere serie.

V2: De HC-KFE73 heeft een rechte as zonder spiebaan. Welke koppelingsmethode wordt aanbevolen?

Voor motoren zonder spiebaan is de koppeloverbrenging volledig afhankelijk van de klemmingskracht van de koppeling of de perspassing tussen de boring van de koppeling en de motoras. Een stijve klemmingskoppeling (gespleten naaf met vastzetbouten) is de standaardkeuze voor de as-naar-koppeling verbinding op rechte assen.

Het koppelingsontwerp moet ook compensatie voor verkeerde uitlijning bieden – balg- of schijfkoppelingen hebben de voorkeur – om te voorkomen dat radiale krachten door verkeerde uitlijning de voorste lager van de motor belasten. Voor toepassingen die positieve koppelvergrendeling vereisen, ongeacht de klemmingskracht – hoge cyclische belastingen, frequente omkering of verhoogd koppel – is het specificeren van de HC-KFE73K (spiebaan variant) de juiste technische beslissing.

V3: Hoe verhoudt de HC-KFE73 zich tot de HC-KFS73 qua toepassingsgeschiktheid?

De twee motoren delen identieke nominale en piekkoppelcijfers (2,4 Nm / 7,2 Nm), nominale snelheid (3.000 RPM) en flensafmetingen (80x80mm). Het verschil zit in de encoder en de omvormer tier.

De HC-KFE73 gebruikt een 10.000 ppr incrementele encoder en vereist de MR-E-70A omvormer, terwijl de HC-KFS73 een 17-bit absolute encoder (131.072 ppr) heeft en de MR-J2S-70A/B serie vereist. 

De HC-KFS73 elimineert homing cycli en biedt feedback met hogere resolutie, tegen hogere systeemkosten. Voor nieuwe machineontwerpen waar behoud van absolute positie belangrijk is, is de HC-KFS73 de betere specificatie. Voor vervanging in bestaande MR-E-gebaseerde machines is de HC-KFE73 de juiste match voor de geïnstalleerde omvormer.

V4: Is de HC-KFE73 geschikt voor verticale as toepassingen zonder elektromagnetische rem?

De motor zelf is mechanisch geschikt voor elke montageoriëntatie, maar het ontbreken van een rem creëert een veiligheidsoverweging specifiek voor verticale assen. Wanneer de servo-omvormer wordt uitgeschakeld – tijdens een gecontroleerde uitschakeling, een noodstop, of een stroomstoring – zal een verticale as die een last draagt afdrijven of vallen onder invloed van de zwaartekracht als er geen houdmechanisme is. De HC-KFE73 zonder rem biedt geen passieve vasthouding.

Voor verticale assen waar de last kan worden vastgehouden door een mechanische vergrendeling of contragewicht, of waar de asbeweging wordt beperkt door een harde stop die de last opvangt bij de-energisatie, kan de basis motor acceptabel zijn.

Voor verticale assen waar vrij vallen tijdens de-energisatie een veiligheidsrisico vormt of een risico op schade aan het werkstuk, is de HC-KFE73B (met elektromagnetische rem) de vereiste specificatie.

V5: Welke huidige generatie Mitsubishi motoren kunnen de HC-KFE73 vervangen bij het upgraden van een machine?

De meest directe mechanische vervanging in de huidige productie is de HG-KR73 serie (MELSERVO J4, MR-J4-70A compatibel), die de 80x80mm flensvoetafdruk deelt. De HG-KR73 heeft een 22-bit absolute encoder (4.194.304 ppr), werkt met de MR-J4-70A omvormer, en levert dezelfde 2,4 Nm / 7,2 Nm koppelcijfers bij 3.000 RPM.

Een mechanische omwisseling is eenvoudig – dezelfde flens, hetzelfde boutpatroon – maar de omvormer moet worden vervangen van MR-E-70A naar MR-J4-70A, de encoderkabels worden gewijzigd naar het type MR-J3ENCBL, en het aandrijfsysteem moet opnieuw worden ingeregeld met servo-parameters die geschikt zijn voor de HG motor. In een geplande upgrade context biedt deze overgang ook absolute encoder werking, waardoor homing cycli bij elke opstart worden geëlimineerd.