Mitsubishi HC-SF301B (HCSF301B) — 3kW AC Servomotor, Rechte as + Rem, 1000 omw/min, MELSERVO J2 Serie

Productidentificatie

Onderdeelnummer: HC-SF301B

Ook gezocht als: HCSF301B, HC-SF-301B

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (J2 Generatie)

Motortype: AC Borstelloze Servomotor — Rechte as met Elektromagnetische Rem, 1000 omw/min

Staat: Nieuw in doos, fabrieksaf verzegeld

Overzicht

De Mitsubishi HC-SF301B neemt een specifieke plaats in binnen de MELSERVO servolijn: 3kW nominaal vermogen bij een relatief lage nominale snelheid van 1.000 omw/min. Die combinatie levert een continu koppelcijfer op — 28,6 Nm — dat ongebruikelijk hoog is voor een motor van dit fysieke formaat. Waar een snellere servomotor een bepaald wattage genereert door snelle rotatie met matig koppel, doet de HC-SF301B het andersom: lagere snelheid, aanzienlijk meer koppel beschikbaar op de as zonder reductietandwielkast.

Dat kenmerk maakt deze motor de juiste specificatie voor een ander type belasting dan een typische 2000–3000 omw/min machinegereedschapsasmotor aankan. Direct gekoppelde palletdrives, direct-drive toepassingen voor draaitafels waarbij tandwielkasten zijn geëlimineerd, transportsystemen die op lage as-snelheden draaien, en elk mechanisme waarbij het belastingskoppel gedurende het grootste deel van de bedrijfsduur dicht bij de nominale waarde blijft — dit zijn omgevingen waar het 1000 omw/min, hoog-koppel profiel van de HC-SF301B zijn specificatie waarmaakt.

De "B" in het onderdeelnummer staat voor de elektromagnetische rem — een veer-geactiveerd, fail-safe houdapparaat dat de as stil houdt wanneer 24V DC wordt verwijderd. Gekoppeld aan een rechte as voor wrijvingsklemkoppelingen, is dit de configuratie voor horizontale of verticale assen met rem, waarbij de asinterface geen spiebaan vereist. De remvariant is essentieel voor elke as die een belasting onder zwaartekracht houdt of de positie moet behouden tijdens stroomuitval, noodstops en alarmcondities.

Deze motor behoort tot de oorspronkelijke HC-SF J2 generatie, uitgerust met de 14-bit seriële absolute encoder van het platform. Hij is compatibel met zowel de originele MR-J2-350 versterkers als de latere MR-J2S-350 versterkers, waardoor hij geschikt is voor machines die een van beide generaties Mitsubishi servo hardware gebruiken.

Technische Specificaties

Het 1000 omw/min Profiel — Waarom Nominale Snelheid Belangrijk is

Snelheid en koppel staan altijd in spanning in een gegeven framegrootte. Een motor die op 2.000 omw/min draait met 3kW vermogen levert continu ongeveer 14,3 Nm. Draai hetzelfde vermogen door een 1.000 omw/min wikkelontwerp, en het continue koppelcijfer stijgt tot 28,6 Nm — precies het dubbele. De fysieke omvang van de motor hoeft niet te veranderen; het elektromagnetische ontwerp verschuift het werkpunt.

Dit is enorm belangrijk bij het dimensioneren van een aandrijfsysteem. Het benodigde belastingskoppel om een mechanisme in een stabiele toestand te bewegen, bepaalt of een gegeven motor de klus continu kan klaren of zal oververhitten bij het proberen. Op assen waar het belastingskoppel hoog is ten opzichte van de machinesnelheid — zware gereedschapswisselaars die met gematigde snelheden cycleren, palletwisselaars die grote armaturen transporteren, wikkel aandrijvingen die dichte spoelen hanteren — zal een 2.000 omw/min motor bij 3kW veel eerder zijn thermische limiet bereiken dan de HC-SF301B onder dezelfde mechanische eis.

Het piekkoppel van 85,9 Nm is eveneens relevant. Op drie keer het nominale continue cijfer kan de versterker korte stoten van maximale acceleratiekoppel vragen — een hoog-traagheidsbelasting op snelheid brengen en stoppen — zonder dat de motor dat stroomniveau hoeft te handhaven. Correct gedimensioneerd ten opzichte van de traagheid en bedrijfsduur van de belasting, werkt de HC-SF301B gedurende het grootste deel van de werkcyclus ruim binnen zijn nominale waarde, waarbij de piekcapaciteit alleen wordt gebruikt tijdens de acceleratie- en deceleratiefasen van elke beweging.

Rechte As en Rem — Deze Configuratie in Context

Rechte as: De HC-SF301B gebruikt een eenvoudige cilindrische as, gedimensioneerd voor wrijvingsklem- of splitklemkoppelingen. Dit is de standaardinterface voor schijfkoppelingen, balgkkoppelingen en klauwkoppelingen met splitklemnaven waarbij axiale passing en kleefkracht het koppel overbrengen. Bij 28,6 Nm continu en 85,9 Nm piek zijn de selectie van de koppeling en het aanhaalmoment van de bevestigingen geen details om aan het toeval over te laten. De naafboring moet overeenkomen met de asdiameter binnen de juiste tolerantie, en de kleefbouten moeten worden aangedraaid tot de specificatie van de koppelfabrikant voor de piekkoppelwaarde — niet de nominale continue waarde — om te zorgen dat er geen slip optreedt tijdens veeleisende bewegingsprofielen.

Voor iedereen die overstapt tussen asconfiguraties: de spiebaanvariant van deze motor is de HC-SF301BK, die een bewerkte spiebaan aan de as toevoegt, maar verder identiek is. De twee zijn mechanisch uitwisselbaar op het flensmontagepunt; de enige verandering is de koppeling aan het aangedreven uiteinde.

Elektromagnetische rem: Bij 3kW en 28,6 Nm continu zijn de risico's van een niet-geremde as die stroom verliest evenredig met de belasting die hij draagt. Een motor met rem in een verticale of zware horizontale toepassing betekent dat de as de positie vasthoudt zodra 24V DC wordt verwijderd — hetzij door ontwerp tijdens een gecontroleerde uitschakeling, hetzij door noodzaak tijdens een storing. Het veer-geactiveerde ontwerp is van nature fail-safe: het heeft stroom nodig om open te blijven, niet om te sluiten.

Zoals bij alle servomotoren met elektromagnetische remmen, is de juiste opeenvolging via de MBR (reminterlock) uitgang van de MR-J2 of MR-J2S versterker belangrijk. De versterker vertraagt de as tot stilstand voordat de rem wordt vrijgegeven om in te schakelen. Het omzeilen van deze opeenvolging — het direct aansluiten van de remspoel op een noodstoprelais zonder de MBR-interlock — riskeert het inschakelen van de veer tegen een nog bewegende as, wat de remwrijvingsvlakken snel degradeert en mechanische schokken in het lastmechanisme kan veroorzaken.

J2 Generatie — Encoder en Versterker Compatibiliteit

De HC-SF serie gebruikt de 14-bit seriële absolute encoder met 16.384 posities per omwenteling. Dit is het feedbackapparaat van de originele J2-generatie, en het onderscheidt de HC-SF familie van de latere HC-SFS serie, die is geüpgraded naar de 17-bit encoder met 131.072 ppr.

In praktische termen is 14 bits nog steeds een capabele encoder voor de toepassingen waarvoor de HC-SF301B is ontworpen. Op een 1.000 omw/min as die een belasting aandrijft via een reductietandwielkast, is de effectieve resolutie aan de belasting — zodra de tandwielverhouding de motor-tellingen vermenigvuldigt — doorgaans meer dan voldoende voor positionerings- en snelheidsregelings taken. Het verschil tussen 14-bit en 17-bit wordt duidelijker bij direct-drive of high-ratio toepassingen die op lage snelheden draaien, waar elke encoder-resolutie-telling bijdraagt aan een soepele snelheidsregeling.

De absolute functie blijft werken tussen stroomcycli, ondersteund door de A6BAT batterij in de servoversterker. Zolang die batterij in orde is, herstelt de machine de absolute positie bij de volgende inschakeling zonder een homing-sequentie.

De compatibiliteit van de versterker is breder voor HC-SF motoren dan voor HC-SFS motoren. Omdat de HC-SF encoder voorafgaat aan het J2S platform, is hij leesbaar door:

• MR-J2-350A / MR-J2-350B — Originele J2-generatie versterkers (analoog/puls en SSCNET varianten)
• MR-J2S-350A / MR-J2S-350B / MR-J2S-350CP — J2-Super versterkers, achterwaarts compatibel met de HC-SF encoder

De HC-SFS301B (het J2S equivalent met 17-bit encoder) vereist MR-J2S versterkers en werkt niet met de originele MR-J2. De HC-SF301B heeft geen dergelijke beperking — hij draait op beide versterkergeneraties. Voor onderhoudsteams die oudere machines met eerste-generatie MR-J2 versterkers ondersteunen, is dit belangrijk: de HC-SF301B is de juiste motor voor die hardware zonder dat een versterker-upgrade nodig is.

HC-SF vs HC-SFS — Weten Welke Motor Uw Machine Nodig Heeft

De twee families zien er van buiten bijna identiek uit en delen dezelfde flensafmetingen. Het onderscheid is intern en gerelateerd aan de bedrading.

Bij het inkopen van een vervanging, verifieer de momenteel geïnstalleerde versterkergeneratie. Het aansluiten van een 17-bit encoder motor op een eerste-generatie MR-J2 versterker zal resulteren in een encoderfoutalarm en de as zal niet werken. Als de versterker MR-J2 is (zonder de "S"), koop dan de HC-SF301B. Als de versterker MR-J2S is, werkt beide varianten — hoewel voor een exacte vervanging, de HC-SF301B de exacte match blijft.

Typische Toepassingen

Draaitafel- en trunnion aandrijvingen. 4e-as draaitafels die met gematigde snelheid indexeren onder het gewicht van een groot werkstuk en mal, hebben een continu houdkoppel nodig wanneer ze geklemd zijn en herhaalbare indexpositie tijdens het roteren. De 28,6 Nm continue nominale waarde van de HC-SF301B kan aanzienlijke tafel-traagheid aan zonder dat de motor met een hoge belasting werkt, en de rem houdt de roterende as mechanisch tussen cycli vast wanneer klemmen alleen niet volstaat.

Pallettransfersystemen op horizontale bewerkingscentra. Palletshuttles verplaatsen zware pallets tussen bewerkings- en laadposities met relatief lage snelheden maar hoge koppelvereisten. De 1.000 omw/min nominale waarde en het hoge continue koppel maken de HC-SF301B zeer geschikt voor deze taak, met name in oudere generatie Mitsubishi HMC-systemen die oorspronkelijk MR-J2 versterkers specificeerden.

Spanband- en koelmiddelcirculatieaandrijvingen. Sommige hulp-aandrijvingen van grotere machinegereedschappen — spanbanden, schroefconveyors en geïntegreerde koelmiddelcirculatiesystemen — gebruiken servo-aandrijvingen waarbij snelheidsregeling en gecontroleerd starten vereist zijn. Lage-snelheid, hoog-koppel servomotoren passen in deze rol waar een standaard inductiemotor externe tandwielkasten zou vereisen.

Wikkel- en materiaalbehandelingsassen. Roll-to-roll materiaalbehandelingssystemen, draadwikkelmachines en vergelijkbare toepassingen gebruiken 1.000 omw/min servo-aandrijvingen in koppelregelmodus om de webspanning of wikkelkoppel direct te regelen zonder reductietandwielkasten. Het motorkoppel op de as is de regelvariabele, en het nominale koppel van de HC-SF301B biedt voldoende capaciteit voor wikkeltoepassingen met gemiddelde capaciteit.

Koppeling-aangedreven pers en stempel hulp-assen. Mechanische pers hulp-servo-assen — materiaaltoevoereenheden, onderdeeluitwerpmekanismen — werken op lage snelheden en vereisen nauwkeurige controle van de toevoerafstand per pers-cyclus. De combinatie van hoog koppel, absolute positiebehoud en remhouding dekt de functionele vereisten van deze assen nauwkeurig af.

Nieuw in Doos, Fabrieksaf Verzegeld

De hier aangeboden HC-SF301B is originele Mitsubishi verpakking — fabrieksaf verzegelde doos, as- en connector-afdekkingen ongestoord, interne verpakkingsschuim intact. Nieuw in doos betekent dat de motor nooit is gevoed, nooit is geïnstalleerd en geen servicegeschiedenis heeft om te verantwoorden.

Voor machines die momenteel stil liggen te wachten op dit onderdeel, elimineert voorraad nieuw in doos de variabele van reparatietijd volledig. Voor geplande onderhoudsvoorraden slaat fabrieksaf verzegelde voorraad betrouwbaar op gedurende meerdere jaren onder de juiste omstandigheden: koele, droge, trillingsvrije omgeving, weg van direct licht en extreme vochtigheid. Na vijf jaar helpt periodieke langzame asrotatie als onderdeel van een opslagonderhoudsroutine om het lagervet te herverdelen voordat de motor in gebruik wordt genomen.

Veelgestelde Vragen

V1: Welke versterkers zijn compatibel met de HC-SF301B?

De HC-SF301B werkt met zowel de originele J2-generatie als de J2-Super versterkers in de 350 klasse. Bevestigde compatibele modellen zijn de MR-J2-350A (algemeen doel analoog/puls, J2), MR-J2-350B (SSCNET, J2), MR-J2S-350A (algemeen doel, J2S), MR-J2S-350B (SSCNET, J2S), en MR-J2S-350CP (ingebouwde positionering, J2S). De 14-bit encoder van de HC-SF is leesbaar door beide generaties. De motor is niet compatibel met MR-J3 of MR-J4 versterkers, die een volledig andere encoder-interface gebruiken.

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

Beide motoren zijn 3kW, 1.000 omw/min, rechte as met rem, 176 × 176 mm flens — mechanisch uitwisselbaar op het montagevlak. Het cruciale verschil is de encodergeneratie. De HC-SF301B gebruikt een 14-bit encoder (16.384 ppr) en is compatibel met MR-J2 en MR-J2S versterkers. De HC-SFS301B gebruikt een 17-bit encoder (131.072 ppr) en vereist MR-J2S versterkers — hij draait niet op eerste-generatie MR-J2 hardware. Stem de motor af op de versterker die momenteel in de machine is geïnstalleerd.

V3: Waarom heeft een 3kW motor zo'n hoog nominaal koppel (28,6 Nm)?

Koppel en snelheid zijn gerelateerd door vermogen: P = T × ω. Met hetzelfde 3kW vermogen bij 1.000 omw/min in plaats van 2.000 omw/min, verdubbelt het nominale koppel vergeleken met een 2.000 omw/min motor van dezelfde capaciteit. De HC-SF301B produceert 28,6 Nm continu precies omdat hij is ontworpen voor toepassingen met lagere snelheid en hoger koppel, waarbij de belasting een continu koppel vereist in plaats van een hoge as-snelheid. Voor assen met hoog koppel die anders reductietandwielkasten zouden vereisen, kan dit het mechanische ontwerp vereenvoudigen.

V4: Hoe werkt de elektromagnetische rem, en is het veilig om als stoprem te gebruiken?

De rem is veer-geactiveerd en fail-safe — veerdruk activeert de remschijf, en 24V DC ontgrendelt deze. Zodra de stroom wordt verwijderd, klemt de veer de as. Het is uitsluitend een houdapparaat, geen stoprem. Hij mag pas worden geactiveerd nadat de versterker de motor tot stilstand heeft vertraagd, met behulp van de MBR (reminterlock) uitgang van de versterker om het remrelais correct te schakelen. Het inschakelen van de veer tegen een bewegende as bij 3kW veroorzaakt snelle remslijtage en mechanische schokken.

V5: Kan de HC-SF301B worden vervangen door een HC-SF302B als alleen de 302B beschikbaar is?

Slechts gedeeltelijk. De HC-SF302B is 3kW bij 2.000 omw/min met ongeveer 14,3 Nm nominaal koppel — hetzelfde uitgangsvermogen maar de helft van het continue koppel en dubbele nominale snelheid. Als de belasting bijna 28,6 Nm continu koppel vereist bij lage as-snelheden, zal de 302B die eis niet adequaat aankunnen en overbelast raken. Als de belasting licht is qua koppel en de as gewoon 3kW nodig heeft bij gematigde snelheid, kan een 302B functioneel zijn — maar zou parameterwijzigingen (elektronische tandwielverhouding, snelheidslimieten, acceleratie-instellingen) en een beoordeling van de bedrijfsduur ten opzichte van de koppelgrenzen van de 302B vereisen. Voor een echte exacte vervanging, koop de HC-SF301B.