Mitsubishi HC-SFS153K (HCSFS153K) - 1.5 kW Wechselstrom-Servomotor, Schlüsselschaft, ohne Bremse, 3000 U/min, MELSERVO J2-Super-Serie

Produktübersicht

Teilnummer:HC-SFS153K

Auch gesucht:HCSFS153K, HC SFS153K, HC-SFS-153K

Reihe:Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generation)

Klassifizierung:Mittel-Inertia-AC-Bürstenloser Servomotor 1.5 kW, 200 V, 3000 U/min, Schlüsselschaft, keine Bremse

Eröffnung: Ein Motor für einen besonderen Zweck

Es gibt Servomotoren, die auf Flexibilität ausgelegt sind, und Servomotoren, die auf eine bestimmte mechanische Schnittstelle ausgerichtet sind.Mitsubishi HC-SFS153KDas "K"-Suffix ist der kritische Bezeichner ein mechanischer Schlüsselweg an der Welle, der grundlegend verändert, wie das Drehmoment vom Motor zum angetriebenen Bauteil übertragen wird.

Mit 1,5 kW und 3.000 U/min auf einem 130 × 130 mm Flansch passt der HC-SFS153K in das kompakte Ende der mittleren Leistungsservo-Reihe.3 Nm Höchststand in einem praktischen Band für Hilfsachsen von Werkzeugmaschinen, mittelschnelle Förderantriebe und alle Mechanismen, bei denen die Motor-Ladekopplung sowohl präzise als auch mechanisch positiv sein muss.Die Schlüsselwelle ist die Eigenschaft, die es für die Anwendungen, wo eine einfache gerade Welle richtig macht, so zuverlässig sie auch eingeklemmt werden mögen, stellt einige Zweifel an der Integrität des Drehmomentwegs über die Lebensdauer des Motors auf.

Hinter dem Schacht: der gleiche 17-Bit-seriale Absolute Encoder bei 131.072 ppr, der in der gesamten J2-Super HC-SFS-Familie verwendet wird, gepaart mit der Verstärkerklasse MR-J2S-200.

Technische Spezifikation

Warum die Schlüsselwelle Dinge verändert

Die meisten Servoanwendungen verwenden eine glatte gerade Welle und eine Reibungsklemmkopplung.Also, wann ist eine Tastenwelle stattdessen die richtige Antwort?

Die Antwort hängt damit zusammen, was die Reibungsklemmen-Schnittstelle tatsächlich tut. Eine Split-Hub- oder Schrumpfkopplung überträgt Drehmoment durch die Reibung zwischen der Drehbohrung und der Welle OD.Diese Reibung wird durch die Klemmkraft bei der Installation festgelegt, üblicherweise durch eine festgelegte Schraube oder einen Durchschraubschraub an der geteilten Drehscheibe.HöhepunktDrehmoment ohne Rutsch: in diesem Fall 14,3 Nm bei jeder vorübergehenden Beschleunigung, Zyklus für Zyklus, während der gesamten Lebensdauer des Motors.

Unter idealen Bedingungen verarbeiten Reibungskopplungen von 1,5 kW dies zuverlässig.Wärmezyklus, der die Klemmgeometrie leicht verändertDie Sicherheit, die bei der Installation als angemessen angesehen wurde, kann dadurch beeinträchtigt werden.Der Schlupf ist in der Regel intermittierend und der folgende Fehler ist klein genug, dass kein Alarm tripsDie Achse entwickelt ein Problem der Wiederholbarkeit der Position, das wirklich schwer zu diagnostizieren ist, weil es nur dann auftritt, wenn die Achse hart arbeitet.

Der Schlüssel nimmt passende Schlitze in Schaft und Drehscheibe ein und überträgt Drehmoment durch den Scherquerschnitt und nicht durch Reibung.Der Drehmomentverlauf ist mechanisch positiv, hängt nicht von der Klemmkraft abDie Schraube wird nicht durch Schwingungen abgebaut und löst sich nicht durch den thermischen Kreislauf.

Bei einem 1,5 kW starken Motor mit 3.000 U/min, bei dem der angetriebene Bauteil  ein Zeitrad, ein Wurmgetriebe, eine synchrone Gurtrolle oder ein Getriebezentrum  entweder durch Konstruktion oder nach Kundenanforderung eine Schlüssellöhrung hat,Der HC-SFS153K ist die richtige und natürliche Wahl.Das Nenndrehmoment von 4,78 Nm und das Höchstdrehmoment von 14,3 Nm sind identisch mit dem Geradenwellen HC-SFS153.

1.5kW bei 3000 U/min: Der Betriebspunkt

4,78 Newton-Meter bei 3.000 U/min ist eine spezifische Kombination, die für eine gut definierte Reihe von Achstypen geeignet ist.

Es ist mehr Drehmoment als der 1 kW HC-SFS103 (3,18 Nm bei gleicher Drehzahl),die relevant wird, wenn die Achse eine moderate Last während ihres gesamten Betriebsbereichs und nicht nur während der Beschleunigungstransitionen aufweistEin 1 kW-Motor, dessen Achse regelmäßig fast 3,18 Nm kontinuierlich benötigt, arbeitet in der Nähe seiner thermischen Obergrenze mit wenig Spielraum.78 Nm kontinuierlich gibt derselben Achse ungefähr 50% mehr dauerhaftes Drehmoment Kapazität, eine längere Wickeldauer und eine geringere Häufigkeit von Überlastwarnungen in anspruchsvollen Produktionszyklen.

Die Nenndrehzahl von 3000 U/min dient dem gleichen Zweck wie im gesamten HC-SFS-Bereich von 3000 U/min: die direkte Kopplung mit Mechanismen, die eher die Wellendrehzahl als das Wellendrehmoment benötigen.Eine 5 mm große Kugelschraube mit drei Drehzahlen,000 U/min erreicht eine lineare Geschwindigkeit von 15 m/min fast schnell genug für viele CNC-Hilfeachsen ohne Reduktionsstadium. Ein Zeitgurtantrieb mit einem Verhältnis von 2:1 wandelt dies in 1,500 U/min an der angetriebenen Welle und gleichzeitig Verdoppelung des verfügbaren Drehmoments, wodurch der Arbeitspunkt näher an den Punkt gebracht wird, an dem viele Getriebe- oder Gürtelmechanismen ihn tatsächlich benötigen.

Die Höchstdrehzahl von 4.500 U/min erweitert den Betriebsbereich über den Nennpunkt im Bereich der konstanten Leistung, wobei das verfügbare Drehmoment proportional abnimmt.Dieser erweiterte Bereich ist für schnelle Durchfahrtsphasen an Positionachsen nützlich, bei denen die Last leicht ist und das Durchfahrtsmoment deutlich unter dem Nennwert liegt.

Ich sitze zwischen 103 und 203

Der HC-SFS 3000 Rpm Bereich auf dem 130 × 130 mm Flansch läuft von 500W (HC-SFS53) bis 2.000W (HC-SFS203) in vier Stufen. Der HC-SFS153K befindet sich auf der dritten Stufe über dem 1kW HC-SFS103,unterhalb der 2kW HC-SFS203, und teilt den gleichen physikalischen Rahmen und die gleiche Montageoberfläche mit beiden.

Ein Detail ist zu beachten: Sowohl der HC-SFS153K als auch der HC-SFS203K verwendengleiche MR-J2S-200 VerstärkerDie Flansche ist identisch, die mechanische Montage ist dieselbe und die Verstärkerpaarung dieselbe. This means a machine frame designed for the HC-SFS153K can accommodate the HC-SFS203K without any mechanical or electrical panel change — the only parameter adjustment needed is setting the amplifier to recognise the new motorFür Anwendungen, bei denen eine zukünftige Kapazitätserweiterung möglich ist, ist dies eine nützliche Designflexibilität.

Keine Bremse: Richtige Standardeinstellung für horizontale Schlüsselwellen

Die HC-SFS153K trägt keine elektromagnetische Bremse. Dies ist die richtige Konfiguration für die überwiegende Mehrheit der horizontalen und symmetrisch beladenen Achsen, bei denen die geschaltete Welle sinnvoll ist.

Bei Schlüsselwellenanwendungen handelt es sich typischerweise um mechanische Kupplungen: Zwiebelräder, Zahnradnaben, Wurm-Eingangswellen, Gurtrollen, die am häufigsten auf horizontalen Mechanismen verwendet werden: Förderantriebe,Materialzufuhrsysteme, Drehzeigerer auf horizontalen Ebenen, Hilfsachsen auf horizontal montierten Maschinenbaugruppen.Die Servo-Sperre durch die geschlossene Positionsschleife des MR-J2S-200 ist vollständig ausreichend, um die Ruheposition zu halten.Der 17-Bit-Encoder überwacht den Winkel der Welle kontinuierlich; der Verstärker liefert Korrekturstrom, um nach Fehlern Null zu halten..

Die praktischen Vorteile der Bremsenkonfiguration bei dieser Motorgröße sind real. Keine 24V Gleichstrombremsschaltung im Panel. Kein Relais, kein Überspannungssperrer. Kein MBR-Verriegelung im PLC.Keine regelmäßige Bremsverschleißprüfung im WartungsplanDer Motor ist leichter und kürzer als sein Bremsäquivalent, was bei Achsen von Bedeutung ist, bei denen die Motormasse zur Trägheit der beweglichen Struktur beiträgt.

Der HC-SFS153K mit einer Schlüsselwelle und ohne Bremse beschreibt eine einfache mechanische Schnittstelle: der Drehscheibe ist eingeschaltet und gesperrt, der Motor ist an den MR-J2S-200 angeschlossen,und die Achse arbeitet sauber ohne zusätzliche HalterungWenn die Achse wirklich senkrecht oder schwerkraftbelastet ist, ist dieHC-SFS153BKBei einer Maschine mit mehreren Achsen dieser Kapazität ist diedie absichtliche Anwendung der vertikalen Achsprüfung auf jede und die entsprechende Spezifizierung erzeugt eine sauberere Konstruktion als die Standardprüfung der Bremsen überall.

Kompatible Verstärker

Der HC-SFS153K ist mit demMR-J2S-200Die Verstärkerfamilie die 2kW-Kapazität J2-Super-Plattform. Obwohl der Motor 1,5kW ist, erfordert die aktuelle Nachfrage bei 3.000 U/min die 2kW-Verstärkerklasse anstelle der 1kW MR-J2S-100.Dies ist über den HC-SFS-Bereich von 3000 U/min hinweg konsistent: sowohl der HC-SFS153 als auch der HC-SFS203 verwenden den MR-J2S-200.

MR-J2S-200Averarbeitet analoge und Puls-Train-Befehle von CNC-Systemen, SPS und externen Bewegungskontrollern. Positions-, Geschwindigkeits- und Drehmomentsteuerungsmodi sind alle verfügbar,zusammen mit den Schaltmoduskombinationen P/SDie RS-232C ist die Standardwahl für Werkzeugmaschinen und allgemeine Automatisierungsanwendungen.

MR-J2S-200BAlle Achsenbefehle und Encoder-Feedback übertragen das Glasfasernetzwerk.Erforderlich für Mehrsachsenmaschinen, bei denen eine koordinierte Achsbewegung erforderlich ist, Kontur, synchronisierte Zufuhr wird von einem Mitsubishi Motion Controller gesteuert.

MR-J2S-200CPintegriert eine eingebaute einsachsige Positionierung mit bis zu 31 Punkttabellenpositionen, die durch digitale I/O- oder CC-Link-Netzwerksignale aktiviert werden.Für eigenständige indexierte Positionierachsen, die keine Koordinierung mit anderen Achsen erfordern, die CP eliminiert die Kosten für eine dedizierte Motion Controller.

Kompatibilitätsanmerkungen.Der HC-SFS153K benötigt einen MR-J2S-200 Verstärker.nicht kompatibel mit der MR-J2-200 der ersten GenerationFür Maschinen mit Original-MR-J2-200-Hardware wird dieHC-SF153KNicht kompatibel mit MR-J3 oder MR-J4 Verstärkern ohne Erneuerungsadapter.

Typische Anwendungen

Zeitgurt und primäre Achsen des synchronen Antriebs.Maschinenachsen, bei denen der Motor eine Zeitgurtreduktion antreibt – eine sehr verbreitete Anordnung bei Servomotoren mit 3000 Rpm – verwenden als Standardkonstruktionspraxis Schlüsselrollen.Die Gurtspannung vorbelastet die Schleier Drehscheibe radial, und der Schlüssel verhindert, dass die Katze unter der kombinierten radialen und tangentiellen Belastung des Gurtantriebs auf der Welle dreht.

Wurmgetriebe.Rotationsindextabellen, servo-getriebene Turmmaschinen und Winkelpositionierungsmechanismen mit Wurmgetriebe-Reduktoren verbinden den Motor mit der Wurmwelle über einen Schlüssel-Kopplungsknotenpunkt.Die Widerstandsfähigkeit des Wurmantriebs gegen Rückwärtsfahren bedeutet, dass der Motor häufig durch die Getriebeverringerung statt durch die Servo-Sperre in Position gehalten wird, und die Schlüsselanlage sorgt dafür, dass die Motor-Wurm-Kopplung während des Positionierungszyklus und der Haltephase mechanisch positiv ist.

Antriebe der Kettenräder auf Förder- und Übertragungssystemen.Servo-getriebene Fördersegmente und Übertragungsmechanismen mit Kettenantrieb montieren einen Zahnrad an der Motorwelle mit einer Schlüsselbohrung. Chain drives impose intermittent shock loads — each chain link engagement creates a brief torque spike — and the keyed interface handles these cyclic shock inputs robustly where friction clamping would be progressively challenged.

CNC-Werkzeugmaschinenhilfeachsenantriebe.Bei den Drehachsen für den Palettenwechsel, den Drehwerkzeugmagazinantrieben und den Schwärmförderantrieben in CNC-Bearbeitungszentren werden häufig Schlüsselkopplungen an der Motor-Mechanismus-Schnittstelle verwendet.vor allem, wenn die Achse mit einem vorhandenen Getriebe-Mechanismus verbunden ist, der um einen Schlüsselwellen-Eingang herum konzipiert ist.

Textil- und UmwandlungsmaschinenEinspeisungsrollen und Spannrollenantriebe bei Schneidmaschinen, Laminationslinien und Textilverarbeitungsgeräten, bei denen der Rollknotenpunkt in der gesamten Produktpalette an die Antriebswelle angeschlossen ist.Der Motor auf solchen Maschinen ohne Änderung der Rollnabe zu ersetzen, ist einfach, wenn der Motor die gleiche Schlüsselspezifikation trägt.

Häufig gestellte Fragen

F1: Warum benutzt der HC-SFS153K den Verstärker MR-J2S-200 und nicht den MR-J2S-100, da er nur 1,5 kW ist?

Die Verstärkerklasse wird durch den Strombedarf des Motors bestimmt, nicht allein durch seine Nennleistung. Bei 3.000 U/min und 1,5 kW zieht der HC-SFS153K einen Strom, der die Nennleistung des MR-J2S-100 übersteigt.Mitsubishi Motor-Verstärker-Kompatibilitätstabellen bestätigen die MR-J2S-200 für die HC-SFS153 und HC-SFS203 bei 3Das entspricht dem HC-SFS152 (1,5 kW bei 2,0 km/h).Bei dieser Leistungs- und Drehzahlkombination erfordert der größere Verstärker unabhängig von der Leistung des Motors..

F2: Was ist der praktische Unterschied zwischen dem HC-SFS153K (Keyed) und dem HC-SFS153 (Rechteck)?

Die Leistungsspezifikationen sind identisch: gleiches 4,78 Nm Nenndrehmoment, gleicher 14,3 Nm Spitzenwert, gleicher Encoder, gleicher Verstärker.Der bearbeitete Schlüsselweg des HC-SFS153K überträgt das Drehmoment mechanisch durch den Schnitt des Schlüssels; die gerade Welle des HC-SFS153 beruht auf einer Reibungsklemmung durch den Kupplungsknoten.wenn der Mechanismus eine zyklische Umkehrung oder Stoßbelastung beinhaltet, oder wenn die langfristige Integrität des Drehmomentweges unter Vibrationen eine Konstruktionspriorität ist.die gerade Welle HC-SFS153 ist einfacher und ebenso zuverlässig.

F3: Kann der HC-SFS153K einen HC-SF153K auf einer Maschine mit einem MR-J2-200-Verstärker der ersten Generation ersetzen?

Nein, der 17-Bit-Encoder des HC-SFS153K ist nicht mit dem Verstärker der ersten Generation MR-J2-200 kompatibel.HC-SF153K(Keyed Shaft, 14-Bit-Encoder) ist mit der Original-Hardware von MR-J2-200 kompatibel.Der HC-SFS153K ist ein automatischer Ersatz, und die höhere Encoder-Auflösung ist ein automatischer Vorteil.

F4: Wo ist die absolutes Encoder Backup-Batterie?

Die Batterie.Mitsubishi A6BAT Lithiumzelle Servoverstärker MR-J2S-200Es hält den Mehrdreh-Absolutenzähler während der Ausfallzeiten aufrecht.ein vollständig erschöpfter Akku setzt den Mehrdrehzähler zurück, was einen Referenz-Rücklaufzyklus beim nächsten Start erfordert, bevor die Achse in die Produktion zurückkehren kann.Der Alarm für einen schwachen Akku sollte als sofortige Wartungsaufgabe betrachtet werden..

F5: Die HC-SFS153K wird eingestellt. Was sind die Beschaffungs- und Upgrade-Optionen?

Der HC-SFS153K bleibt als Überschussbestand und getestete, überholte Einheiten über Mitsubishi Servo-Komponenten-Spezialisten erhältlich,Dies ist eine praktische Option für die Wartung bestehender J2-Super-Plattformmaschinen.Für neue Maschinenentwürfe oder vollständige Plattform-Upgrades stützt sich das Gegenstück der aktuellen Generation auf dieHG-KR- oder HF-KP-Serie mit Verstärkern MR-J4 oder MR-JE- für Maschinen mit vielen HC-SFS153K-Einheiten, bei denen die Verstärker noch funktionsfähig sind,Die Erhaltung der bestehenden J2-Super-Plattform durch die Beschaffung von Überschussmotoren ist oft kostengünstiger als ein Upgrade des vollen Antriebssystems.