Mitsubishi HC-SFS1524 (HCSFS1524) — 1,5kW, 400V Klasse AC-Servomotor, 2000 U/min, Glatte Welle, MELSERVO J2-Super Serie
Teilenummer: HC-SFS1524
Auch gesucht als: HCSFS1524, HC SFS 1524, HC-SFS-1524
Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generation) Klassifizierung: AC-Bürstenloser Servomotor mit mittlerer Trägheit — 1,5 kW, 400-V-Klasse, 2000 U/min, Glatte Welle, Keine Bremse
Was diesen Motor auszeichnet
Die meisten Motoren der HC-SFS-Serie laufen mit 200 V AC — der Standardspannung für japanische Servoplattformen. Der HC-SFS1524 ist die 400-V-Version desselben 1,5-kW-, 2000-U/min-Motors. Gleiche mechanische Abmessungen, gleicher 17-Bit-Absolutwertgeber, gleicher 130 × 130 mm Flansch, gleiche IP65-Schutzart — aber für den Betrieb in der 400-V-Klasse gewickelt und mit einem Verstärker der 400-V-Klasse MR-J2S-200_4 kombiniert.
Die praktische Bedeutung ist eindeutig: Fabriken und Maschinenbauer, die mit europäischer oder internationaler 400-V-AC-Infrastruktur arbeiten, benötigen keinen Transformator mehr, um Mitsubishi J2-Super-Servoantriebe zu betreiben. Der HC-SFS1524 wird direkt an das lokale Netz angeschlossen. Das Schaltschrankdesign ist einfacher, die Verluste und der Platzbedarf des Transformators entfallen, und die vollen 1,5 kW stehen am Motorwellenende ohne Umwandlungsaufwand zur Verfügung.
Der Motor selbst ist mechanisch und dynamisch identisch mit seinem 200-V-Gegenstück. Nenndrehmoment von 7,16 Nm, Spitzendrehmoment von 21,6 Nm, Rotorträgheit von 0,002 kg·m² und ein 17-Bit-Serien-Absolutwertgeber mit 131.072 ppr — alles gleich. Der Suffix "4" in der Teilenummer ist ausschließlich ein Netzteil-Kennzeichen. Für einen Ingenieur, der ein Servoantriebssystem für eine 400-V-Leitung spezifiziert, ist der HC-SFS1524 der Einstiegspunkt der HC-SFS-Serie bei 1,5 kW.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Wert |
| Teilenummer |
HC-SFS1524 |
| Nennleistung |
1.500 W (1,5 kW) |
| Versorgungsspannung |
400-V-Klasse (3-Phasen 380–480 V AC) |
| Nenndrehzahl |
2.000 U/min |
| Maximaldrehzahl |
3.000 U/min |
| Nenndrehmoment |
7,16 Nm |
| Maximales Drehmoment |
21,6 Nm |
| Nennstrom |
4,4 A |
| Maximalstrom |
13,2 A |
| Gebertyp |
17-Bit serieller Absolutwertgeber |
| Geberauflösung |
131.072 ppr |
| Rotorträgheit |
0,002 kg·m² |
| Wellentyp |
Glatte Welle (ohne Passfeder) |
| Elektromagnetische Bremse |
Keine |
| Flanschgröße |
130 × 130 mm |
| Schutzart |
IP65 |
| Wellendichtung |
Montiert |
| Trägheitsklasse |
Mittlere Trägheit |
| Umgebungstemperatur (Betrieb) |
0°C bis +40°C |
| Motorgewicht |
9 kg |
| Kompatible Verstärker |
MR-J2S-200A4 / MR-J2S-200B4 / MR-J2S-200CP4 |
| Seriengeneration |
MELSERVO J2-Super |
| Status |
Ausgelaufen — ab Lager verfügbar |
Die 400-V-Frage: Wenn der Suffix wichtiger ist als alles andere
Auswahlhilfen für Servomotoren führen in der Regel durch Leistung, Drehzahl, Drehmoment und Geberauflösung. Die Spannung spielt meist eine untergeordnete Rolle, da sie innerhalb einer Fabrik normalerweise eine feste Größe ist — das Netz ist, wie es ist, und jeder Motor im Gebäude läuft mit der gleichen Spannung. Das macht den HC-SFS1524 zu einer unkomplizierten Wahl für 400-V-Anlagen: Er ist einfach der richtige Motor.
Die Komplikation entsteht, wenn für eine Spannung ausgelegte Maschinen wieder exportiert oder verlagert werden. Eine Maschine für den japanischen Markt, die mit HC-SFS152 (200 V) Einheiten gebaut wurde und für eine europäische Produktionslinie nachgerüstet werden soll, benötigt entweder einen Transformator an jedem Antrieb oder einen direkten Austausch des Motors gegen 400-V-Äquivalente. Der HC-SFS1524 ist dieser direkte Austausch — mechanisch identisch mit dem HC-SFS152, intern anders verdrahtet und mit einem anderen Verstärker kombiniert, aber ansonsten austauschbar, ohne Änderungen an der Maschinenstruktur, der Kupplungsanordnung oder der Kabelführung.
Der Austausch des Verstärkers ist unkompliziert: MR-J2S-200A / B / CP wird zu MR-J2S-200A4 / B4 / CP4. Die Geberkabel- und Motorstromkabelstecker sind identisch. Die Parametrierung wird direkt übernommen. Für Maschinenbauer, die eine einzige Servo-Plattform für Anlagen mit unterschiedlichen Spannungen standardisieren, ermöglicht die 200-V-/400-V-Kombination innerhalb der HC-SFS-Reihe dies, ohne zwei separate mechanische Designs pflegen zu müssen.
Eine ausdrücklich zu erwähnende Einschränkung: Der MR-J2S-200A4 ist ein Verstärker der 400-V-Klasse und darf nicht an eine 200-V-Versorgung angeschlossen werden. Der Suffix "4" sowohl am Motor als auch am Verstärker muss übereinstimmen. Das Mischen von Spannungsklassen bei dieser Plattform ist kein behebbarer Bedienfehler — es ist ein Hardware-Ausfall.
Drehmomentverhalten bei 2000 U/min
Sieben Komma eins sechs Newtonmeter kontinuierlich bei 2.000 U/min sind ein gut ausbalancierter Betriebspunkt für industrielle Servoachsen im mittleren Bereich. Es ist genug Drehmoment, um eine Kugelumlaufspindel mit 10 mm Steigung bei moderater Geschwindigkeit anzutreiben, einen mittelschweren Förderabschnitt zu betreiben, eine getriebene Rundschalttabelle anzutreiben oder einen Wickelspannungsantrieb mit einem angemessenen Arbeitsdurchmesserbereich zu betreiben.
Die 21,6 Nm Spitzenwert — exakt das Dreifache der Dauerleistung — bewältigt die Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen von Positionierungszyklen. Für eine Achse, die eine typische Last der 130 × 130 mm Klasse durch eine kurze Punkt-zu-Punkt-Bewegung hin und zurück bewegt, steht das Spitzendrehmoment für den ersten und letzten Teil der Trajektorie zur Verfügung, während das thermische Budget während der konstanten Geschwindigkeitsphase intakt bleibt. Der J2-Super-Verstärker überwacht dies über sein integriertes elektronisches thermisches Modell und löst einen Alarm aus, bevor die Motorwicklungen bei jedem Betriebszyklus eine schädliche Temperatur erreichen.
Die Rotorträgheit von 0,002 kg·m² hält das Eigendrehmoment des Motors im Verhältnis zur Drehmomentabgabe gering. Faustregel für J2-Super-Motoren mit mittlerer Trägheit: Die auf die Motorwelle übertragene Lastträgheit sollte für eine gute dynamische Reaktion auf etwa das 10-fache der Rotorträgheit oder weniger begrenzt werden. Bei 0,002 kg·m² bedeutet dies eine Obergrenze von 0,02 kg·m² für die übertragene Lastträgheit für den Normalbetrieb. Wenn die Anwendung ein höheres Lastträgheitsverhältnis erfordert, kann die J2-Super-Autotuning-Funktion bis zu einem gewissen Grad kompensieren, aber das mechanische Design sollte darauf abzielen, innerhalb dieses Rahmens zu bleiben.
Glatte Welle und keine Bremse: Anwendungsanpassung
Der HC-SFS1524 wird mit einer glatten, schlüssellosen Welle und ohne elektromagnetische Bremse geliefert. Diese Kombination ist für die meisten Servoachsen seiner Leistungsklasse geeignet.
Glatte Welle. Präzisions-Servokupplungen, flexible Scheibenkup-lungen und Taper-Lock- oder Schrumpfscheiben-Naben für Zahnriemenscheiben werden direkt auf eine glatte Wellen-Außendurchmesser geklemmt. Bei 1,5 kW und 7,16 Nm Dauer-Drehmoment können Reibungskupplungen auf einer sauberen, glatten Welle den gesamten Drehmomentbereich einschließlich Spitzenwerten ohne Rutschen bewältigen. Die Auswahl der Kupplung sollte unter Berücksichtigung des Spitzendrehmoments von 21,6 Nm erfolgen, nicht nur des Dauerwerts — eine Kupplung, die nur für das Nenndrehmoment ausgelegt ist, ist während der Beschleunigung grenzwertig.
Der HC-SFS1524K verfügt über eine gefräste Passfeder für Anwendungen, bei denen eine verzahnte Nabe erforderlich ist — Kettenräder, Zahnradnaben und Zahnriemenscheiben mit Passfedernuten. Die Leistung ist ansonsten identisch. Beide Varianten verwenden denselben MR-J2S-200_4 Verstärker.
Keine Bremse. Die Servo-Verriegelung über die geschlossene Positionsregelschleife des Verstärkers ist ausreichend für horizontale Achsen und alle Mechanismen, bei denen keine Nettogravitations- oder Federkraft in Richtung der Wellendrehung wirkt, wenn der Servo im Haltezustand ist. Der HC-SFS1524 deckt all diese Anwendungen sauber und ohne die zusätzliche Verkabelung und den Relaiskreis ab, den eine Bremse erfordert.
Für vertikale Achsen, geneigte Vorschübe, schwerkraftbelastete Mechanismen oder jeden Antrieb, bei dem eine Achsbewegung im ausgeschalteten Zustand des Servos eine Gefahr darstellen würde, ist der richtige Motor der HC-SFS1524B (glatte Welle, federbelastete elektromagnetische Bremse) oder HC-SFS1524BK (verzahnte Welle, Bremse). Innerhalb einer mehrachsigen Maschine führt die Sortierung der Achsen danach, ob sie tatsächlich eine mechanische Bremse benötigen, und die entsprechende Spezifikation zu einem einfacheren Schaltschrank und einer geringeren laufenden Wartungslast.
Der HC-SFS1524 benötigt einen 400-V-Klasse MR-J2S-200 Verstärker. Es gibt drei Varianten, die jeweils eine andere Steuerungsarchitektur darstellen:
MR-J2S-200A4 — Universelle Schnittstelle. Akzeptiert Impulspaket-Positionsbefehle von CNC-Steuerungen oder SPSen sowie analoge Geschwindigkeits- und Drehmomentreferenzen. Unterstützt Positions-, Geschwindigkeits- und Drehmomentregelungsmodi und alle Umschaltmodus-Kombinationen (P/S, S/T, T/P). RS-232C-Anschluss für die MR Configurator Setup-Software. Die Standardwahl für Werkzeugmaschinen- und allgemeine Automatisierungsachsen, bei denen die Befehlsquelle eine externe Steuerung ist.
MR-J2S-200B4 — SSCNET Bus-Schnittstelle. Verbindet sich mit Mitsubishi A-Serie und Q-Serie Bewegungssteuerungen über einen Glasfaser-SSCNET-Serienlink. Positionsbefehle werden über das Netzwerk übertragen; Geberrückmeldungen werden über die gleiche Faser zurückgeführt. Alle absoluten Positions-, Alarm- und Überwachungsdaten sind für die Steuerung ohne separate Verkabelung verfügbar. Der richtige Verstärker für koordinierte Mehrachsensysteme unter einer Mitsubishi Bewegungssteuerung.
MR-J2S-200CP4 — Integrierte Positionierung. Bis zu 31 Zielpositionen, die in internen Punktetabellen gespeichert sind und über digitale E/A oder CC-Link-Netzwerkbefehle aktiviert werden. Keine externe Bewegungssteuerung erforderlich. Geeignet für eigenständige Index- oder Punkt-zu-Punkt-Achsen, bei denen keine vollständige Netzwerksteuerung erforderlich ist.
Alle drei Verstärker unterstützen die integrierte dynamische Bremse des MR-J2S-200_4, die Echtzeit-Autotuning-Funktion, die adaptive Vibrationsunterdrückung und die gesamte Palette der J2-Super-Diagnose- und Überwachungsfunktionen.
HC-SFS 400V Familie — Platzierung des 1524 in der Reihe
| Modell |
Leistung |
Nenndrehmoment |
Max. Drehmoment |
Flansch |
Verstärker |
| HC-SFS524 |
500 W |
2,39 Nm |
7,16 Nm |
130 × 130 mm |
MR-J2S-60_4 |
| HC-SFS1024 |
1.000 W |
4,78 Nm |
14,4 Nm |
130 × 130 mm |
MR-J2S-100_4 |
| HC-SFS1524 |
1.500 W |
7,16 Nm |
21,6 Nm |
130 × 130 mm |
MR-J2S-200_4 |
| HC-SFS2024 |
2.000 W |
9,55 Nm |
28,6 Nm |
176 × 176 mm |
MR-J2S-200_4 |
| HC-SFS3524 |
3.500 W |
16,7 Nm |
50,1 Nm |
176 × 176 mm |
MR-J2S-350_4 |
| HC-SFS7024 |
7.000 W |
33,4 Nm |
100 Nm |
176 × 176 mm |
MR-J2S-700_4 |
Der HC-SFS1524 ist der Motor mit der höchsten Kapazität in der 400-V-Familie, der den 130 × 130 mm Flansch verwendet. Der Sprung zum HC-SFS2024 bringt sowohl mehr Drehmoment als auch einen größeren 176 × 176 mm Rahmen. Für Anwendungen, bei denen der mechanische Fußabdruck von 130 × 130 mm eine Einschränkung darstellt, ist der 1524 die Obergrenze in dieser Spannungsklasse.
Typische Anwendungen
Werkzeugmaschinen-Vorschubachsen auf 400-V-Infrastruktur. CNC-Dreh-, Fräs- und Schleifmaschinen-Vorschub- und Hilfsachsen in europäischen und internationalen Anlagen, die mit 400-V-Netz versorgt werden. Der HC-SFS1524 bietet J2-Super-Servo-Leistung bei 1,5 kW ohne Transformator zwischen Netz und Antriebssystem.
Verpackungs- und Etikettiermaschinen. Filmantriebe, Registerregelungs- und Schneid synchronisationsachsen in Verpackungslinien, bei denen das Maschinendesign europäischen elektrischen Standards folgt. Die 400-V-Nennspannung ermöglicht die direkte Integration in das Anlagennetz und den Rest des 400-V-Antriebssystems der Maschine.
Textil- und Druckmaschinen-Achsenantriebe. Wickel-, Abwickel- und Vorschubwalzenantriebe in Druckmaschinen, Textilwickelmaschinen und Schlitz-Aufwickelmaschinen in europäischen Werken. Die Kombination aus 7,16 Nm Dauer-Drehmoment im Drehmomentregelungsmodus, 17-Bit-Positionsrückmeldung und 400-V-Klassenbetrieb passt direkt zu diesen Anwendungen.
Förder- und Transportsystemantriebe. Servo-gesteuerte Förderabschnitte, Transfer-Shuttles und Positionierungsachsen in Montage- und Prüfanlagen in 400-V-Anlagen. Der Absolutwertgeber eliminiert Referenzfahrten beim Neustart, was für hochverfügbare Produktionslinien mit häufigem Stromzyklus wichtig ist.
Robotik und Portalsysteme. Ellenbogen- und Handgelenksantriebe in Industrierobotern und Sekundärachsen in servo-gesteuerten Portalsystemen, bei denen das elektrische Maschinendesign 400-V-Europastandards folgt und der 130 × 130 mm Motorrahmen eine Verpackungsanforderung darstellt.
Häufig gestellte Fragen
F1: Was ist der Unterschied zwischen dem HC-SFS1524 und dem HC-SFS152?
Es sind die gleichen Motoren für unterschiedliche Versorgungsspannungen. Der HC-SFS152 ist ein Motor der 200-V-Klasse mit einer Nennleistung von 4,4 A (Moment — der 200-V-HC-SFS152 zieht ~9 A bei 200 V). Der HC-SFS1524 ist das Äquivalent der 400-V-Klasse, der 4,4 A bei 400 V zieht, die gleiche 1,5 kW Leistung und das gleiche 7,16 Nm Nenndrehmoment liefert. Mechanisch und dimensional sind sie identisch. Der Unterschied liegt ausschließlich in der Wicklung und dem kompatiblen Verstärker: HC-SFS152 verwendet MR-J2S-200A/B/CP (200 V); HC-SFS1524 verwendet MR-J2S-200A4/B4/CP4 (400 V).
F2: Kann der HC-SFS1524 mit einem 200-V-Verstärker verwendet werden, wenn ein Aufwärtstransformator verfügbar ist?
Nein. Der HC-SFS1524 benötigt einen Verstärker der 400-V-Klasse (MR-J2S-200A4, B4 oder CP4). Die Wicklungsimpedanz, die Gegen-EMK-Konstante und das Geberprotokoll des Motors sind alle auf die Steuerungsparameter des 400-V-Verstärkers abgestimmt. Der Betrieb des Motors über einen transformatorgespeisten 200-V-Verstärker würde zu falschen Drehmomentkonstanten und Stromregelungsverhalten führen. Wenn die Anlagenversorgung 200 V beträgt, ist der richtige Motor der HC-SFS152 (oder HC-SFS152K für eine Version mit Passfeder), kombiniert mit MR-J2S-200A/B/CP.
F3: Welche Verstärkervariante sollte ich wählen — A4, B4 oder CP4?
Das hängt davon ab, wie die Achse gesteuert wird. MR-J2S-200A4 eignet sich für Achsen, die über Impulspaket- oder Analogsignale von einer externen CNC oder SPS gesteuert werden — die häufigste Wahl für allgemeine Werkzeugmaschinen und Automatisierungsarbeiten. MR-J2S-200B4 ist für Achsen in einem Mitsubishi SSCNET Bewegungssteuerungsnetzwerk (A-Serie oder Q-Serie) gedacht, bei denen alle Befehle über den Glasfaserbus übertragen werden. MR-J2S-200CP4 eignet sich für eigenständige Positionierungsachsen, die bis zu 31 gespeicherte Positionen benötigen, die über E/A aktiviert werden, ohne separate Bewegungssteuerung.
F4: Wo befindet sich die Batterie des Absolutwertgebers?
Die Pufferbatterie für den Mehrumdrehungs-Absolutwertzähler — die Mitsubishi A6BAT Lithium-Einheit — ist im MR-J2S-200_4 Verstärker untergebracht, nicht im Motor. Sie kann im Schaltschrank ausgetauscht werden, ohne den Motor zu berühren. Ersetzen Sie sie, wenn der Verstärker einen Alarm für niedrigen Batteriestand auslöst. Wenn die Batterie leer wird, wird der Mehrumdrehungszähler zurückgesetzt und erfordert einen Referenzrücklauf, bevor die Achse die Produktion wieder aufnehmen kann.
F5: Ist der HC-SFS1524 IP65-geschützt für den gesamten Motor einschließlich der Steckverbinder?
Der Motorkörper ist IP65-geschützt — geschützt gegen Staub und gegen Wasserstrahlen aus jeder Richtung, mit einer Wellendichtung am Wellenaustritt. Die Schutzart gilt nur, wenn die Geber- und Stromsteckverbinder vollständig mit den entsprechenden Kabelbaugruppen verbunden sind. Ein nicht verbundener oder schlecht sitzender Stecker beeinträchtigt die IP-Schutzart an dieser Stelle, unabhängig von der eigenen Schutzart des Motorkörpers. Stellen Sie immer sicher, dass die Verriegelungsmechanismen der Steckverbinder nach der Installation vollständig eingerastet sind, und überprüfen Sie sie als Teil jeder geplanten Wartungsroutine an Maschinen, die in Nassreinigungs- oder Kühlmittelsprühumgebungen betrieben werden.
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