Mitsubishi HC-SFS81K (HCSFS81K) — 850W AC Servomotor, spie-as, geen rem, 1000 omw/min, MELSERVO-J2S Serie

Productidentificatie

Onderdeelnummer: HC-SFS81K

Ook gezocht als: HCSFS81K, HC-SFS-81K Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generatie)

Motortype: AC Borstelloze Servomotor — Spie-as, Geen rem, 1000 omw/min, 200V AC

Overzicht

De Mitsubishi HC-SFS81K is een 850W AC borstelloze servomotor met gemiddelde inertie uit het MELSERVO-J2S platform, nominaal 1.000 omw/min en voorzien van een machinaal bewerkte spiebaan op de aandrijfas. Er is geen elektromagnetische rem meegeleverd. Het is de juiste specificatie voor toepassingen die het aanzienlijke continue koppel nodig hebben dat een 1.000 omw/min motor genereert uit zijn nominale vermogen — gecombineerd met een positieve, spie-en-naaf askoppeling — op horizontale assen en aandrijvingen waar servo-vergrendeling voldoende positiebehoud in rust biedt.

Bij 1.000 omw/min betekent 850 watt vermogen ongeveer 8,12 Nm continu nominaal koppel. Dat cijfer is bijna het dubbele van wat een vergelijkbare 850W motor zou produceren bij 2.000 omw/min. Dit is de belangrijkste reden waarom de 1.000 omw/min familie voor bepaalde toepassingen wordt gespecificeerd: niet voor snelheid, maar voor duurzaam koppel bij gematigde as snelheden. Invoer van draaitafels, wikkelstations, langzame transportbandaandrijvingen en aandrijvingen met lage snelheid die echt koppelautoriteit nodig hebben zonder tandwielen — dit is de natuurlijke plek voor deze motor.

De spie-as zorgt ervoor dat het koppelpad door de koppeling mechanisch positief is, onafhankelijk van wrijving. De 17-bits seriële absolute encoder levert 131.072 posities per omwenteling feedback aan de MR-J2S versterker, waarbij de absolute positie over meerdere omwentelingen behouden blijft bij stroomonderbrekingen via de A6BAT batterij in de versterker.

Technische Specificaties

Het 1000 omw/min Bedrijfspunt: Koppel Waar het Telt

Vermogen is koppel vermenigvuldigd met hoeksnelheid. Als het vermogen op 850W wordt vastgezet en de nominale snelheid wordt verlaagd, stijgt het nominale koppel proportioneel. De HC-SFS81K bij 1.000 omw/min produceert continu 8,12 Nm — dezelfde wattage bij 2.000 omw/min zou ongeveer de helft opleveren, rond de 4 Nm. Dit is geen subtiel verschil. Het bepaalt of een bepaalde as een duurzame belastingskoppel kan weerstaan zonder dat de motor dicht bij zijn thermische limiet draait, en het bepaalt of er tandwielen nodig zijn tussen de motor en het aangedreven mechanisme.

Voor machineontwerpers die werken met belastingen bij lage snelheden, vereenvoudigt de 1.000 omw/min familie vaak de aandrijflijn. Een transportbandas die met 150 omw/min moet draaien onder een matige koppellast, kan bijvoorbeeld worden aangedreven door een 3.000 omw/min motor via een 1/20 tandwielkast — of door een 1.000 omw/min motor via een 1/6 of 1/7 trap. De 1.000 omw/min motor vermindert de benodigde overbrengingsverhouding, wat over het algemeen minder speling, betere energie-efficiëntie door de tandwieltrap en een eenvoudiger mechanisch ontwerp betekent. In sommige gevallen wordt directe koppeling mogelijk.

De piek van 24,4 Nm — driemaal het continue cijfer — dekt de tijdelijke vraag. Een beladen mechanisme vanuit stilstand naar bedrijfssnelheid brengen, de richting omkeren bij hoge cyclussnelheden, of schokbelastingen van het aangedreven proces absorberen, dit alles trekt op de piek. De drie-op-één verhouding geeft de versterker voldoende marge om agressieve acceleratie te commanderen zonder dat de motor zijn continue nominale waarde overschrijdt tijdens de bewegingsfase.

Spie-as: Positieve Koppelverbinding bij deze Capaciteit

Bij 8,12 Nm continu en 24,4 Nm piek draagt de askoppelinginterface op de HC-SFS81K een reële mechanische belasting. Een wrijvingsklemnaaf op een gladde rechte as is afhankelijk van de klemkracht die voldoende blijft onder alle bedrijfsomstandigheden — inclusief cyclische belasting, richtingomkeringen en de progressieve effecten van fretting tussen de naafboring en de as OD gedurende jaren van productiegebruik.

De spiebaan verandert het fundamentele mechanisme. Koppel stroomt door de spie in afschuiving, niet door oppervlakte wrijving. Onder de omkerende en cyclische belastingen die productiemachines leveren, degradeert een correct passende spieverbinding veel langzamer dan een marginale wrijvingsinterface — en de faalmodus, wanneer deze uiteindelijk optreedt, is meestal zichtbaar (zichtbare spie of spiebaan slijtage) in plaats van de sluipende microslip die wrijvingsinterfaces kunnen ontwikkelen zonder duidelijke externe tekenen.

Toepassingen die van nature spie-assen specificeren bij deze capaciteit:

Timing riemaandrijvingen waarbij de riemspanning en cyclische tandwielbelastingen alternerende koppelinvoer op de as van de motor creëren. Dit zijn precies de omstandigheden die geleidelijk microslip veroorzaken in wrijvingsinterfaces. Tandwielnaafverbindingen waarbij de hoekregistratie tussen as en tandwiel belangrijk is voor een correcte tandwieling. Kettingtandwielaandrijvingen in transfer- en materiaalbehandelingssystemen waar kettingingreepimpulsen herhaaldelijk aankomen. Wormwielingangen op kleine draaitafels waar het tandwiel op de motoras is gespie.

Uit de Mitsubishi servo motor instructiehandleiding: Bij het monteren van een naaf op een spie-as van de motor, gebruik de schroefdraad aan het uiteinde van de as en een trekbout om de naaf axiaal op zijn plaats te trekken in plaats van deze erop te slaan of te persen. Bij deze framegrootte draagt axiale impact tijdens montage van de naaf via de as naar de encoder schijf aan de achterkant van de motor. De schade veroorzaakt mogelijk geen onmiddellijke storing — het manifesteert zich meestal als intermitterende positiefouten en encoderalarmen onder trillingen, moeilijk terug te voeren op de installatiegebeurtenis. De trekboutmethode elimineert deze faalmodus.

Geen Rem: De Toepassingslogica

Positiebehoud in rust op de HC-SFS81K komt van de servo-vergrendeling van de versterker — de positielus blijft actief, de encoder bewaakt continu de aspositie en correctieve stroom handhaaft een nul volgfout. Voor horizontale assen en mechanismen waar geen netto kracht werkt in de richting van de asrotatie tijdens een vergrendeling, is dit zowel adequaat als de eenvoudigste architectuur.

Het toevoegen van een rem aan deze assen vereist relaisbedrading, overspanningsbeveiligingen, 24V DC stroom, MBR-vergrendelingslogica in het veiligheidscircuit en periodieke inspectie van de remschijf. Geen van deze overhead vertaalt zich in enig functioneel voordeel wanneer de belasting vanzelf blijft staan op servo-vergrendeling alleen.

De berekening verandert voor verticale assen, hellende sleden, door zwaartekracht belaste armen en elk mechanisme waarbij de belasting een continu koppel uitoefent in één richting wanneer de servo niet actief beweging commandeert. Die assen behoren tot de HC-SFS81BK (spie-as met veergelaste rem). De HC-SFS81K is correct specifiek voor de horizontale en symmetrisch belaste toepassingscategorie waar servo-vergrendeling alles regelt.

17-Bit Encoder en Absolute Positie

De J2-Super encoder met 131.072 ppr is hetzelfde apparaat dat wordt gebruikt in elke motor van de HC-SFS familie, van de 500W HC-SFS52 tot de 7kW HC-SFS702. Bij 1.000 omw/min levert de hoge resolutie een schoner snelheidsignaal aan de snelheidslus — elke inter-sample stap is een fijnere hoekstap, dus de snelheidschatting die de versterker berekent uit opeenvolgende encoderlezingen bevat minder korrelruis. Bij deze gematigde bedrijfssnelheid vertaalt zich dat in soepele, stabiele snelheidsregeling, zelfs onder variabele belastingsomstandigheden.

De absolute functie vereist de A6BAT lithiumcel in de MR-J2S versterker. Deze behoudt de positieteller over meerdere omwentelingen bij elke stroomonderbreking, hoe kort of lang ook. Elke herstart — routine uitschakeling, alarm, noodstop herstel — brengt de as in zijn exacte laatst bekende absolute positie. Geen referentie terugkeer, geen homing cyclus, geen productietijd verbruikt aan herpositionering.

Vervang de A6BAT wanneer het laag-batterij alarm van de versterker wordt geactiveerd. Volledige ontlading van de batterij reset de teller over meerdere omwentelingen, en de machine kan de productie pas hervatten nadat een referentie terugkeer is voltooid.

Compatibele Versterkers

De HC-SFS81K wordt gekoppeld aan de MR-J2S-100 klasse versterker — het 1kW J2-Super platform. Alle drie de interfacevarianten ondersteunen de 17-bits encoder en de nominale stroom van de motor van ongeveer 5A:

MR-J2S-100A — Algemene analoge/puls interface. Accepteert stap/richting puls treinen en ±10V analoge commando's. Positie-, snelheids- en koppelregelmodi. Configuratie via MR Configurator via RS-232C. De standaardkeuze voor CNC- en PLC-gestuurde systemen.

MR-J2S-100B — SSCNET glasvezelbus. Maakt verbinding met Mitsubishi A-serie of Q-serie motion controllers voor gecoördineerde multi-assystemen. Positiecommando's reizen over het glasvezelnetwerk; encodergegevens keren terug via dezelfde link.

MR-J2S-100CP — Ingebouwde positionering met opgeslagen puntentabel. Tot 31 posities opgeslagen in de versterker, geactiveerd door I/O of CC-Link. Geschikt voor standalone indexpositionering zonder speciale motion controller.

De HC-SFS81K is niet compatibel met originele MR-J2-100 versterkers — het 17-bits J2S encoderprotocol is onleesbaar door de eerste generatie MR-J2 hardware. Voor machines die MR-J2-100 versterkers gebruiken, neem de HC-SF81K (J2 generatie, 14-bits encoder, dezelfde mechanische specificatie) in plaats daarvan.

HC-SFS 1000 omw/min Familie — Waar 850W Past

Alle motoren in deze familie gebruiken standaard de 17-bits seriële absolute encoder, 200V AC klasse voeding, IP65 bescherming en olie-afdichte as. De HC-SFS81K bevindt zich aan de kleinere kant van het 1000 omw/min bereik met een 130 × 130 mm flens, en deelt zijn montagevoetafdruk met de HC-SFS121 serie direct erboven.

Elk capaciteitspunt is verkrijgbaar in alle as- en remcombinaties: rechte as zonder rem, rechte as met rem (B), spie-as zonder rem (K), en spie-as met rem (BK). Het as type en de aanwezigheid van een rem hebben geen invloed op de keuze van de versterker — alle varianten met een bepaalde capaciteit gebruiken dezelfde versterkerklasse.