Mitsubishi HC-SFS301B (HCSFS301B) — 3kW AC Servomotor, Rechte As + Rem, 1000 tpm, MELSERVO-J2S Serie

Productidentificatie

Onderdeelnummer: HC-SFS301B

Ook gezocht als: HCSFS301B, HC-SFS-301B

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generatie)

Motortype: AC Borstelloze Servomotor — Rechte As met Elektromagnetische Rem, 1000 tpm

Conditie: Nieuw in Doos, Fabrieksmatig Verzegeld

Het Koppelverhaal: 3kW bij 1000 tpm

De meeste servomotoren zijn geoptimaliseerd voor snelheid. De HC-SFS301B is gebouwd rond een andere prioriteit: duurzaam koppel bij lage asnelheid. Drie kilowatt vermogen, geleverd via een 1.000 tpm wikkeling, produceert 28,6 Nm continu nominaal koppel — het dubbele van wat een 3kW motor met een nominale snelheid van 2.000 tpm op zijn as zou leveren. Geen tandwielkast nodig om dat cijfer te bereiken. Geen tussenliggende reductietrap die speling, onderhoudsintervallen of mechanische complexiteit toevoegt aan de aandrijflijn.

Dat is de kernreden waarom ingenieurs deze motor specificeren. Waar de toepassing aanzienlijk koppel vereist continu bij langzame asnelheid — direct gekoppelde draaitafel aandrijvingen, langzame pallettransportmechanismen, wikkelassen die onder constante spanning draaien — lost het 1.000 tpm, hoog-koppel profiel het probleem op zonder extra krachtoverbrengingshardware tussen de motor en de belasting.

De 85,9 Nm piek biedt de acceleratieruimte. Het verplaatsen van een hoog-traagheidsbelasting vanuit stilstand naar nominale snelheid en het schoon stoppen ervan vereist aanzienlijk meer koppel dan het aanhouden van een stabiele snelheid. Die drie-op-één piek-tot-nominaal verhouding is wat de HC-SFS301B in staat stelt zware lasten aan te drijven tijdens scherpe start-stop cycli, terwijl deze binnen zijn continue thermische classificatie blijft gedurende het werkzame deel van elke cyclus.

De "B" duidt op de variant met elektromagnetische rem. De motor wordt geleverd met een veergelaste rem en een rechte as voor wrijvingsklemkoppeling interfaces. Dit is de configuratie voor toepassingen die een behoefte aan veilige mechanische borging combineren met een eenvoudig askoppeling ontwerp.

Technische Specificaties

J2-Super Platform: Wat de 17-Bit Encoder Verandert

De HC-SFS familie is de J2-Super opvolger van de originele HC-SF reeks. De fysieke afmetingen zijn hetzelfde; de encoder niet. De HC-SFS301B heeft een 17-bit seriële absolute encoder — 131.072 posities per omwenteling — vergeleken met het 14-bit apparaat (16.384 ppr) in de HC-SF301B. De stap ertussen is niet marginaal: 131.072 versus 16.384 is een achtvoudige resolutieverhoging.

Bij 1.000 tpm verdient een hoge encoderresolutie zijn waarde op een specifieke manier. Langzame servoassen zijn het moeilijkst soepel te laten lopen vanuit een snelheidsregelperspectief. De versterker berekent de snelheid uit opeenvolgende encoderpositie samples die op een vaste sample interval worden genomen. Met 16.384 posities per omwenteling dekt elke sample een relatief grove hoekstap bij lage snelheid, en de snelheidsmeting bevat meer ruis. Met 131.072 beschikbare posities lost dezelfde berekening veel fijnere hoekincrementen op, waardoor de snelheidslus een schoner snelheidssignaal krijgt om mee te werken. Het resultaat is merkbaar soepelere rotatie bij lage voedingssnelheden — minder rimpel in de snelheidsgolfvorm, betere koppeluniformiteit op de as, en verbeterde oppervlakteafwerking in toepassingen zoals slijpen of langzame contourbewerkingen.

De absolute functie slaat de multi-turn positie op in de encoder en behoudt deze bij stroomuitval, ondersteund door de A6BAT lithiumbatterij in de MR-J2S versterker. Vanuit het perspectief van de machine is een stroomonderbreking onzichtbaar voor het positioneringssysteem. Herstart na elk stroomgebeuren — gepland uitschakelen, noodstop herstel, alarm reset — verloopt zonder een referentie terugkeer cyclus. De as komt simpelweg omhoog in de laatst bekende absolute positie.

Eén belangrijk onderscheid met de HC-SF301B: de 17-bit encoder van de HC-SFS301B vereist het MR-J2S versterkerplatform. Het is niet achterwaarts compatibel met de eerste generatie MR-J2 versterkers. Als de machine momenteel MR-J2 (zonder de S-suffix) hardware gebruikt, is de HC-SF301B de juiste motor om te verkrijgen. Als de versterkers MR-J2S zijn, is de HC-SFS301B de precieze match — en de beter presterende.

De Elektromagnetische Rem bij Deze Capaciteit

Veergelaste remmen worden belangrijker naarmate het continue koppel toeneemt. Bij 28,6 Nm nominaal, oefent een as die een hoog-koppel belasting draagt — een belaste draaitafel, een zwaar onderdeel dat aan een Z-as hangt — dat koppel uit in welke richting de zwaartekracht of belastingbalans ook dicteert op het moment dat de servostroom nul wordt. Op een machine zonder remvergrendeling, kan de eerste noodstop of stroomuitval aanzienlijke ongecontroleerde beweging toestaan voordat de dynamische rem in de versterker de as tot stilstand brengt.

De veergelaste rem van de HC-SFS301B elimineert die onzekerheid. Wanneer 24V DC aanwezig is, houdt de spoel de remschijf vrij en draait de as vrij. Verwijder de 24V — via software commando tijdens een normale uitschakelvolgorde, via relaisuitval bij noodstop, of door verlies van stuurstroom — en de veer grijpt onmiddellijk de schijf. De as wordt mechanisch vastgehouden, ongeacht de status van de versterker.

Drie dingen om goed te doen bij de installatie:

De rem mag pas aangrijpen nadat de as is gestopt. De MR-J2S versterker biedt het MBR signaal speciaal voor dit doel — het vertraagt de rem aangrijping totdat de motor onder de drempel snelheid is vertraagd. Het bedraden van de remspoel direct naar een noodstop contact, zonder de MBR vergrendeling, riskeert het aangrijpen van de veer tegen een draaiende as. Bij 85,9 Nm piek motorkoppel is de botsing tussen de veergeladen schijf en de draaiende rotor abrupt en zal de levensduur van de rem aanzienlijk verkorten.

Overspanningsbeveiliging is verplicht. De remspoel is een inductieve belasting. Het schakelen van 24V DC naar een onbeschermde spoel produceert een grote inductieve spanningspiek bij uitschakelen. De overspanningsbeveiliger — een snubber of vrijloopdiode — moet direct over de remspoel terminals worden geïnstalleerd, zo dicht mogelijk bij de spoel. Het weglaten ervan riskeert schade aan het relais of de digitale uitgang van de versterker die het remcircuit aanstuurt.

Voor verticale assen, plaatst Mitsubishi's gepubliceerde richtlijnen het aanbevolen maximale statische ongebalanceerde koppel op of onder 70% van het nominale koppel van de motor — ongeveer 20 Nm op de as voor de HC-SFS301B. Belastingen die een hoger ongebalanceerd koppel produceren, moeten worden aangevuld met mechanische tegencentrering in plaats van alleen te vertrouwen op het servosysteem en de rem.

Rechte As: Koppelingsontwerp en Installatie

De rechte as van de HC-SFS301B vereist koppelingsnaven met wrijvingsklem of splitklem. De koppeling moet worden geselecteerd en gemonteerd voor het piekkoppelcijfer — 85,9 Nm — niet alleen de 28,6 Nm continue rating. Een naaf die is beoordeeld voor het continue koppel maar marginaal onder de piek zal uiteindelijk micro-slip ontwikkelen, wat positionele fouten introduceert die subtiel accumuleren over meerdere machinecycli voordat ze zichtbaar worden als verschuivingen in de afmetingen van het onderdeel.

Correcte montage van de naaf op een rechte as volgt een specifieke procedure in de handleiding van Mitsubishi servomotoren: gebruik het schroefdraadgat aan het asuiteinde om de naaf axiaal aan te trekken — een trekbout, ring en moer tegen het naafflak — in plaats van de naaf direct te persen of te hameren. As impactbelastingen van hameren gaan direct terug door de motor naar de encoder schijf. Zelfs als er geen onmiddellijke storing optreedt, kan stoorschade aan het encoder mechanisme leiden tot intermitterende feedbackfouten of vroege encoderuitval die pas zichtbaar wordt nadat de machine enige tijd in productie is geweest.

Voor toepassingen waar een meer positieve as-naaf verbinding de voorkeur heeft, is de HC-SFS301BK de versie met spiebaan van dezelfde motor — identiek in alle specificaties, met een machinaal bewerkte spiebaan toegevoegd. Beide varianten passen op dezelfde 176 × 176 mm flens en werken samen met dezelfde MR-J2S-350 versterkers.

Compatibele Versterkers — MR-J2S-350 Klasse

De HC-SFS301B vereist een MR-J2S-350 versterker. Drie standaard varianten zijn beschikbaar:

• MR-J2S-350A — Algemene interface met analoge/puls commando. Ondersteunt positie-, snelheids- en koppelregelmodi. De standaardkeuze voor CNC en PLC-gestuurde systemen die stap/richting of analoge snelheidscommando's gebruiken.
• MR-J2S-350B — SSCNET glasvezelbus interface, ontworpen voor gecoördineerde multi-as systemen via Mitsubishi motion controllers (A-serie, Q-serie). Positiecommando's worden geleverd via het seriële netwerk in plaats van via pulstrein.
• MR-J2S-350CP — Ingebouwde positioneringsfunctie. Puntentabelgegevens opgeslagen in de versterker zelf, met CC-Link of I/O interface. Geschikt voor standalone positionering zonder een speciale motion controller.

Alle drie de varianten ondersteunen het 17-bit encoder protocol en zijn beoordeeld voor de continue stroomvereisten van de motor bij 3kW. De HC-SFS301B is niet compatibel met eerste generatie MR-J2-350 versterkers, die het J2S 17-bit encoder formaat niet kunnen lezen, noch met MR-J3 of MR-J4 versterkers, die een volledig andere fysieke en protocol interface gebruiken.

Toepassingscontext

Langzame draaitafel en 4e-as aandrijvingen. Grote draaitafels in bewerkingscentra met palletformaat hanteren aanzienlijke werkstuk- en armatuur massa. Bij 28,6 Nm continu, drijft de HC-SFS301B een direct gekoppelde draaitafel aan tijdens langdurige contourbewerkingen en scherpe indexeringscycli zonder dicht bij zijn thermische limiet te komen. De absolute encoder beheert de veeleisende positioneringsnauwkeurigheid die nodig is voor hoekpositionering in meerzijdige bewerkingen, en de rem houdt de tafel vast tijdens klem- en ontgrendelingssequenties.

HMC pallet shuttle en transfer aandrijvingen. Pallettransfersystemen op horizontale bewerkingscentra cycleren herhaaldelijk onder zware belasting. De stop-en-houd vereiste bij elk station — vaak tijdens het klemmen en ontgrendelen — is waar de fail-safe rem zichzelf terugverdient. De combinatie van hoog continu koppel en mechanische borging maakt de HC-SFS301B een natuurlijke keuze voor aandrijvingen in deze toepassingscategorie.

Wikkelassen met spanningsregeling. Materiaalwinders en -afwinders die in koppelregelmodus draaien, hebben een motor nodig die het vereiste koppel kan aanhouden bij lage en variabele asnelheden over een breed bereik van rol diameters. Een 1.000 tpm motor in koppelregeling op een wikkelas blijft binnen een redelijk snelheidsbereik zonder ongebruikelijke elektronische tandwielverhoudingen in te stellen, en de 17-bit encoder biedt fijne koppelregeling feedback bij elke snelheid binnen het werkvenster.

Langzame transportband en transfer indexering. Aandrijfassen voor kettingtransporteurs en bandtransfersystemen die op lage oppervlaktesnelheden onder belaste omstandigheden draaien, profiteren van de koppel-dichtheid van de HC-SFS301B. Waar anders een tandwielmotor zou worden gespecificeerd, vereenvoudigt een directe servo met 1.000 tpm met voldoende continu koppel de aandrijflijn en voegt de programmeerbare snelheids-, koppel- en positie regelmogelijkheden toe die servosystemen bieden.

Z-as aandrijvingen met zwaartekrachtbelasting op zware machines. Verticale assen die zware spindelassemblages dragen op grote machines vereisen de combinatie van voldoende koppel en betrouwbare mechanische borging. Het 28,6 Nm continue koppel van de HC-SFS301B — bij 1.000 tpm zonder reductietandwielen — biedt directe aandrijfopties voor sommige verticale asconfiguraties waar een hogere snelheid motor aanzienlijke tandwielreductie zou vereisen om een equivalent koppel te bereiken op de kogelomloopspindel ingangsas.

HC-SFS 1000 tpm Bereik — Capaciteitsreferentie

Alle modellen in deze familie gebruiken de 17-bit seriële absolute encoder, IP65 bescherming, olie-afdichte as, 200V AC klasse voeding, en MR-J2S-350 versterker compatibiliteit. De HC-SFS301B staat bovenaan het 1.000 tpm bereik met het hoogste continue koppel in deze subfamilie.

Nieuw in Doos, Fabrieksmatig Verzegeld

Fabrieksmatig verzegeld betekent originele Mitsubishi verpakking, beschermkap op de as-uiteinde op zijn plaats, alle connectorpoorten afgedekt, interne schuimverpakking onverstoord, en geen eerdere thermische of mechanische geschiedenis om rekening mee te houden. Voor een machine die momenteel op dit onderdeel wacht om de productie te hervatten, is nieuw in doos op voorraad de meest betrouwbare weg terug naar bedrijf — bekende staat, één jaar garantie, geen variabelen van eerdere installatie of reparatie.

Met een gewicht dat consistent is met deze motorframegrootte en remassemblage, wordt de HC-SFS301B veilig verpakt voor transport. Opgeslagen onder geschikte omstandigheden — koel, droog, uit de buurt van trillingen — behoudt fabrieksmatig verzegelde voorraad de volledige specificatie gedurende meerdere jaren. Na vijf jaar opslag helpt een korte langzame draaiing van de as vóór ingebruikname om het lagervet te herverdelen.

Veelgestelde Vragen

V1: Welke versterkers zijn compatibel met de HC-SFS301B?

De HC-SFS301B vereist een MR-J2S-350 klasse versterker van het MELSERVO-J2S (J2-Super) platform. De drie standaard varianten zijn de MR-J2S-350A (algemene analoge/puls commando), MR-J2S-350B (SSCNET glasvezelbus voor motion controllers), en MR-J2S-350CP (ingebouwde positionering met CC-Link interface). Alle ondersteunen de 17-bit seriële encoder van de motor. De HC-SFS301B is niet compatibel met originele MR-J2-350 versterkers of met MR-J3 / MR-J4 versterkers.

V2: Wat is het verschil tussen de HC-SFS301B en de HC-SF301B?

Ze zijn mechanisch uitwisselbaar — dezelfde flens, hetzelfde koppelvermogen, hetzelfde astype, dezelfde remconfiguratie, dezelfde nominale snelheid. Het verschil zit in de encoder en de versterkergeneratie. De HC-SF301B (J2 serie gebruikt een 14-bit encoder (16.384 ppr) en werkt met zowel MR-J2 als MR-J2S versterkers. De HC-SFS301B (J2S serie gebruikt een 17-bit encoder (131.072 ppr) en vereist MR-J2S versterkers. Als de machine MR-J2 (eerste generatie) versterkers gebruikt, is de HC-SF301B de juiste motor om te verkrijgen.

V3: De HC-SFS301B is 3kW, maar heeft 28,6 Nm nominaal koppel. Hoe is dat mogelijk?

Koppel en snelheid zijn omgekeerd evenredig bij hetzelfde vermogen. Bij 1.000 tpm met 3kW vermogen is het nominale continue koppel ongeveer 28,6 Nm. Voer dezelfde 3kW door een 2.000 tpm motor en het continue koppel daalt tot ongeveer 14,3 Nm. De HC-SFS301B is specifiek ontworpen voor toepassingen met laag toerental en hoog koppel, waarbij de asbelasting duurzaam koppel vereist zonder de noodzaak van reductietandwielen tussen de motor en het aangedreven mechanisme.

V4: Heeft de 17-bit encoder een batterij nodig, en waar bevindt de batterij zich?

Ja. De absolute functie van de 17-bit encoder is afhankelijk van batterijback-up om multi-turn positiegegevens te behouden tijdens stroomuitval. De batterij — een Mitsubishi A6BAT lithiumcel — is geïnstalleerd in de MR-J2S servoversterker, niet in het motorlichaam. Wanneer deze gezond is, wordt de absolute positie behouden tijdens elke stroomonderbreking en hoeft de as geen homing cyclus uit te voeren bij herstart. Vervang de A6BAT onmiddellijk wanneer de versterker een laag-batterij waarschuwingsalarm weergeeft, voordat volledige ontlading verlies van absolute positie veroorzaakt.

V5: Is de HC-SFS301B geschikt voor een verticale as met zwaartekrachtbelasting zonder extra tegencentrering?

Dat kan — mits het statische ongebalanceerde koppel op de motoras niet meer bedraagt dan ongeveer 70% van het nominale koppel, wat voor deze motor ongeveer 20 Nm is. Dit cijfer komt uit Mitsubishi's gepubliceerde richtlijnen voor verticale as toepassingen van servomotoren. Belastingen die een ongebalanceerd koppel boven die drempel produceren, moeten worden aangevuld met mechanische tegencentrering (pneumatische cilinder, contragewicht) in plaats van volledig te vertrouwen op het servokoppel en de rem om de as vast te houden. Voor belastingen binnen de 20 Nm limiet biedt de HC-SFS301B met zijn veergelaste rem een betrouwbare borging bij servo-uit.