Ένας νέος σερβοκινητήρας Mitsubishi HF-SE202JW1-S100 HFSE202JW1S100 HF-SE202JW1-S100

Mitsubishi HF-SE202JW1-S100 | Σειρά HF-SE Μεσαίας Αδράνειας AC Σερβοκινητήρας — 2.0kW, 9.55Nm, 2000RPM, Τσιμούχα Λαδιού, 131.072ppr, Super MR-E

Επισκόπηση

Ο Mitsubishi HF-SE202JW1-S100 είναι ένας AC σερβοκινητήρας μεσαίας αδράνειας 2.0 kW από τη σειρά HF-SE, κατασκευασμένος για την πλατφόρμα σερβοενισχυτή Super MR-E.

Με ονομαστική ροπή 9.55 Nm και 2.000 RPM σε φλάντζα 176 × 176 mm, είναι το μέλος των 2 kW μιας σειράς μεσαίας αδράνειας σχεδιασμένης με την ίδια αρχή λειτουργίας με την οικογένεια HC-SFS / HC-SFE — γενναιόδωρη ροπή σε μέτρια ταχύτητα, ανεκτική σε βαρύτερα φορτία και υψηλότερους λόγους αδράνειας φορτίου προς κινητήρα από τις συμπαγείς κατηγορίες κινητήρων χαμηλής αδράνειας.

Τρεις λεπτομέρειες διαμόρφωσης ορίζουν αυτή τη συγκεκριμένη παραλλαγή.

Το πρόθεμα J σημαίνει ότι μια τσιμούχα λαδιού είναι εργοστασιακά τοποθετημένη στην έξοδο του άξονα, σφραγίζοντας το δακτυλιοειδές κενό μεταξύ του περιστρεφόμενου άξονα και του περιβλήματος του κινητήρα έναντι ομίχλης λιπαντικού και λεπτών σωματιδίων που διαφορετικά θα εισχωρούσαν προς τα μέσα κατά μήκος της επιφάνειας του άξονα με την πάροδο του χρόνου.

Το πρόθεμα W1 προσδιορίζει τον απλό ευθύ άξονα χωρίς κλειδί, μεταδίδοντας ροπή μέσω τριβής με την οπή του συνδέσμου.

Δεν υπάρχει ηλεκτρομαγνητικό φρένο, γεγονός που επιβεβαιώνει ότι αυτός ο κινητήρας έχει προδιαγραφεί για οριζόντιους ή αντιστάθμιστους άξονες όπου το φορτίο βαρύτητας δεν απαιτεί μηχανική συγκράτηση όταν ο σερβομηχανισμός είναι απενεργοποιημένος.

Η ονομασία S100 σηματοδοτεί αυτόν ως ειδικό κινητήρα που ταιριάζει με τον σερβοενισχυτή Super MR-E (MR-E-Super).

Η πλατφόρμα Super MR-E ενσωμάτωσε μια απλοποιημένη αρχιτεκτονική καλωδίωσης στο σχεδιασμό του ενισχυτή: οι σύνδεσμοι τροφοδοσίας και κωδικοποιητή βρίσκονται στην μπροστινή όψη του ενισχυτή για άμεση πρόσβαση καλωδίου, και η διάταξη των ακροδεκτών μειώνει την εργασία καλωδίωσης σε σύγκριση με προηγούμενες γενιές ενισχυτών.

Με αυτόματη ρύθμιση σε πραγματικό χρόνο ως στάνταρ, ο Super MR-E προσαρμόζει συνεχώς τα κέρδη του σερβομηχανισμού κατά τη λειτουργία, εξαλείφοντας την επαναληπτική χειροκίνητη βελτιστοποίηση κερδών που απαιτούσαν παλαιότερες γενιές ενισχυτών Mitsubishi κατά την έναρξη λειτουργίας.

Βασικές Προδιαγραφές

2.0 kW στις 2.000 RPM — Όπου η Μεσαία Αδράνεια Λειτουργεί Καλύτερα

Η σειρά HF-SE λειτουργεί σε ονομαστική ταχύτητα 2.000 RPM, γεγονός που την τοποθετεί σε διαφορετική κατηγορία εφαρμογών από τους κινητήρες χαμηλής αδράνειας 3.000 RPM που κυριαρχούν στους μικρότερους άξονες εργαλειομηχανών. Δύο χιλιάδες RPM σε σφαιρική βίδα με βήμα 10 mm παράγουν ταχεία κίνηση 20 m/min — κατάλληλη για εργαλειομηχανές μεσαίας χωρητικότητας και εξοπλισμό αυτοματισμού όπου οι μηχανισμοί του άξονα είναι σημαντικά βαρύτεροι από τους συμπαγείς άξονες κάτω του ενός κιλοβάτ.

Ο ρότορας μεσαίας αδράνειας είναι αυτό που καθορίζει την καταλληλότητα εφαρμογής του HF-SE. Ο ρότοράς του είναι φυσικά βαρύτερος από έναν κινητήρα χαμηλής αδράνειας του ίδιου πλαισίου, και αυτή η πρόσθετη μάζα του ρότορα λειτουργεί ως σταθεροποιητικός σφόνδυλος στον βρόχο του σερβομηχανισμού.

Σε άξονες με βαρύτερα τραπέζια, μεγαλύτερες βάσεις εργασίας ή στοιχεία μετάδοσης που αντανακλούν σημαντική αδράνεια στον άξονα του κινητήρα, ο κινητήρας μεσαίας αδράνειας ανέχεται πολύ υψηλότερους λόγους αδράνειας φορτίου προς κινητήρα πριν η σταθερότητα του σερβομηχανισμού γίνει πρόβλημα.

Ενώ ένας κινητήρας χαμηλής αδράνειας μπορεί να απαιτεί συντηρητικές ρυθμίσεις κέρδους ή να παρουσιάζει συντονισμό σε λόγους αδράνειας άνω του 5:1, η κλάση HF-SE έχει σχεδιαστεί για λόγους έως 15:1 με κατάλληλη ρύθμιση του ενισχυτή — επεκτείνοντας άμεσα το εύρος των μηχανικών διαμορφώσεων που μπορεί να εξυπηρετήσει αυτός ο κινητήρας χωρίς να απαιτείται κιβώτιο ταχυτήτων για τη μείωση της αντανακλώμενης αδράνειας φορτίου.

Με ονομαστική ροπή 9.55 Nm με τυπικό λόγο κορυφής προς ονομαστική 3:1, η διαθέσιμη μέγιστη ροπή 28.65 Nm υποστηρίζει επιθετική επιτάχυνση των βαρύτερων φορτίων που ταιριάζουν σε αυτήν την κλάση κινητήρα.

Ο υπολογισμός του κύκλου λειτουργίας — επιβεβαιώνοντας ότι η RMS ροπή σε ολόκληρο το προφίλ κίνησης παραμένει εντός 9.55 Nm — είναι το βήμα μεγέθους του άξονα που καθορίζει εάν ο HF-SE202 ταιριάζει σωστά με το φορτίο.

Τσιμούχα Λαδιού (J) — Προστασία Εξόδου Άξονα στην Πράξη

Η τσιμούχα λαδιού στην έξοδο του άξονα είναι το μοναδικό στοιχείο στεγανοποίησης που η προστασία σώματος IP65 από μόνη της δεν μπορεί να παρέχει. Ο περιστρεφόμενος άξονας πρέπει να περνά μέσα από το μπροστινό κάλυμμα του κινητήρα με ένα μικρό δακτυλιοειδές κενό για να επιτρέπει την ελεύθερη περιστροφή.

Χωρίς τσιμούχα λαδιού, αυτό το κενό είναι μια ανοιχτή δίοδος για ομίχλη λιπαντικού από γειτονικές σφαιρικές βίδες, κιβώτια ταχυτήτων ή βάσεις ρουλεμάν για να μεταναστεύσει προς τα μέσα κατά μήκος της επιφάνειας του άξονα και να συσσωρευτεί στην κοιλότητα του ρουλεμάν και στην περιοχή περιέλιξης κατά τη διάρκεια της ζωής του κινητήρα.

Με την τοποθέτηση της τσιμούχας λαδιού J, μια στεγανοποιητική λάμα εφάπτεται στην επιφάνεια του περιστρεφόμενου άξονα και εκτρέπει ενεργά υγρά και σωματίδια μακριά από το κενό του άξονα.

Το συνδυασμένο αποτέλεσμα είναι ότι ο HF-SE202JW1-S100 είναι σφραγισμένος τόσο στο σώμα (IP65) όσο και στον άξονα — κατάλληλος για εγκαταστάσεις όπου ο άξονας του κινητήρα βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από πηγές λίπανσης ή όπου είναι ρεαλιστική περιστασιακή έκθεση σε πιτσιλιές στον άξονα.

Η λάμα της τσιμούχας λαδιού είναι το στοιχείο συντήρησης με το μικρότερο διάστημα επιθεώρησης στον κινητήρα.

Το υλικό της λάμας (συνήθως καουτσούκ νιτριλίου) σκληραίνει ελαφρώς με τα χρόνια θερμικών κύκλων και επαφής με λάδι.

Η περιοδική επιθεώρηση για ρωγμές στη λάμα, παραμόρφωση ή ορατή διαρροή μέσω της τσιμούχας — σε συνδυασμό με έγκαιρη αντικατάσταση όταν ανιχνεύεται υποβάθμιση — είναι η ενέργεια συντήρησης που προστατεύει τα ρουλεμάν και τον κωδικοποιητή του κινητήρα από μόλυνση καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του κινητήρα.

Απόλυτος Κωδικοποιητής 131.072ppr — Άμεση Ανάγνωση Θέσης κατά την Εκκίνηση

Ο απόλυτος κωδικοποιητής 17-bit που είναι ενσωματωμένος στον HF-SE202JW1-S100 παρέχει 131.072 παλμούς ανά περιστροφή με διατήρηση απόλυτης θέσης όταν συνδυάζεται με μπαταρία στον ενισχυτή Super MR-E. Κατά την εκκίνηση, ο ενισχυτής διαβάζει την απόλυτη γωνιακή θέση του άξονα του κινητήρα απευθείας από τον κωδικοποιητή — το CNC ή ο ελεγκτής του μηχανήματος έχει σωστή θέση άξονα από τον πρώτο κύκλο σάρωσης, χωρίς καμία διαδρομή αναφοράς.

Για έναν άξονα μεσαίας αδράνειας 2 kW που κινεί ένα σημαντικό φορτίο, η πρακτική αξία της διατήρησης απόλυτης θέσης είναι σημαντική. Η εξάλειψη της διαδρομής αναφοράς σημαίνει ότι το μηχάνημα δεν χρειάζεται να διανύσει ένα βαρύ τραπέζι σε διακόπτη αναφοράς κάθε φορά που το σύστημα ενεργοποιείται.

Σε μηχανήματα όπου η διαδρομή αναφοράς περιλαμβάνει μια αργή, προσεκτική διαδρομή προς έναν οριακό διακόπτη — απαραίτητη για την προστασία του εργαλείου και του τεμαχίου από την αβεβαιότητα της θέσης του άξονα κατά την εκκίνηση — ο απόλυτος κωδικοποιητής εξαλείφει πλήρως αυτό το επιπλέον κόστος μετά την αρχική καθιέρωση της θέσης αφετηρίας μία φορά.

Η ανάλυση 131.072 ppr μεταφράζεται σε περίπου 0.076 μm ανά μέτρηση στο τραπέζι για μια σφαιρική βίδα με βήμα 10 mm με σύζευξη 1:1.

Αυτό είναι πολύ πέρα από τη μηχανική ακρίβεια οποιουδήποτε πραγματικού συστήματος σφαιρικής βίδας και οδηγού, επιβεβαιώνοντας ότι ο κωδικοποιητής δεν είναι ο περιοριστικός παράγοντας στην ακρίβεια τοποθέτησης για οποιονδήποτε άξονα θα οδηγούσε αυτός ο κινητήρας. Η ανάδραση του κωδικοποιητή παρέχει επίσης την ανάλυση ταχύτητας που επιτρέπει ομαλό, σταθερό έλεγχο ταχύτητας σε ολόκληρο το εύρος λειτουργίας 0 έως 2.000 RPM, συμπεριλαμβανομένων των χαμηλών ταχυτήτων ερπυσμού που χρησιμοποιούνται για ακολουθίες ομογενοποίησης και προσέγγισης ανιχνευτή.

Πλατφόρμα Ενισχυτή Super MR-E — Απλότητα Καλωδίωσης και Αυτόματη Ρύθμιση

Η ονομασία S100 ταιριάζει αυτόν τον κινητήρα αποκλειστικά με τον σερβοενισχυτή Super MR-E (σειρά MR-E-Super), την μονοαξονική πλατφόρμα σερβομηχανισμών της Mitsubishi σχεδιασμένη για την οικονομικά αποδοτική, συμπαγή αγορά αυτοματισμού.

Η φιλοσοφία σχεδιασμού του Super MR-E επικεντρώνεται στη μείωση της πολυπλοκότητας της ενσωμάτωσης χωρίς συμβιβασμούς στην απόδοση ελέγχου.

Η τοποθέτηση των συνδετήρων στην μπροστινή όψη του ενισχυτή — οι σύνδεσμοι τροφοδοσίας και κωδικοποιητή προσβάσιμοι από την ίδια όψη με τους συνδέσμους σήματος — απλοποιεί τη διάταξη του πίνακα και τη δρομολόγηση καλωδίων σε συμπαγείς πίνακες ελέγχου.

Ο τυπικός χρόνος καλωδίωσης μειώνεται επειδή οι συνδέσεις καλωδίων είναι ορατές και προσβάσιμες κατά τη συναρμολόγηση, και η διάταξη της μπροστινής όψης εξαλείφει την ανάγκη προ-δρομολόγησης καλωδίων πριν από την τοποθέτηση του ενισχυτή στον πίνακα.

Η λειτουργία αυτόματης ρύθμισης σε πραγματικό χρόνο αναγνωρίζει συνεχώς την αδράνεια φορτίου που συνδέεται στον άξονα του κινητήρα και προσαρμόζει τα κέρδη των βρόχων ταχύτητας και θέσης του σερβομηχανισμού για να διατηρήσει σταθερή, καλά αποσβεσμένη απόκριση.

Καθώς το φορτίο αλλάζει κατά τη διάρκεια του κύκλου του μηχανήματος — καθώς ένα τεμάχιο εργασίας φορτώνεται ή εκφορτώνεται, καθώς ένας μεταφορέας γεμίζει ή αδειάζει — η αυτόματη ρύθμιση προσαρμόζει τα κέρδη αναλόγως, διατηρώντας σταθερή απόδοση τοποθέτησης χωρίς παρέμβαση χειριστή. 

Αυτό είναι ιδιαίτερα πολύτιμο σε μηχανήματα όπου ο χρόνος έναρξης λειτουργίας είναι περιορισμένος, καθώς η ανάγκη για χειροκίνητη βελτιστοποίηση κέρδους σε πολλαπλές συνθήκες λειτουργίας μειώνεται σημαντικά.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Τι σημαίνει ο απλός ευθύς άξονας (W1) για την επιλογή συνδέσμου;

Ο απλός άξονας W1 δεν έχει κλειδοθήκη. Όλη η μετάδοση ροπής βασίζεται στη σύσφιξη τριβής μεταξύ της επιφάνειας του άξονα και της οπής του συνδέσμου.

Με ονομαστική ροπή 9.55 Nm με τυπική κορυφή κοντά στα 28 Nm, η ανοχή της οπής του συνδέσμου (πρότυπο ISO h6 για αυτήν την κλάση άξονα), η καθορισμένη ροπή σύσφιξης του στοιχείου σύσφιξης και η κατάσταση της επιφάνειας του άξονα καθορίζουν συλλογικά την εφικτή ροπή τριβής στη διεπαφή.

Για άξονες με συχνές αντιστροφές υψηλής ροπής, η προδιαγραφή ροπής σύσφιξης πρέπει να επαληθεύεται έναντι της μέγιστης εξόδου του κινητήρα. Η επανεξέταση της ροπής σύσφιξης μετά τις πρώτες 50-100 ώρες λειτουργίας — όταν συμβαίνει η αρχική καθίζηση — είναι τυπική πρακτική έναρξης λειτουργίας για εγκαταστάσεις απλού άξονα.

Ε2: Γιατί ο HF-SE202JW1-S100 δεν έχει ηλεκτρομαγνητικό φρένο και πότε θα χρειαζόταν η παραλλαγή με φρένο;

Η απουσία φρένου υποδεικνύει ότι αυτός ο κινητήρας έχει προδιαγραφεί για οριζόντιους άξονες ή άξονες όπου ένας εξωτερικός μηχανισμός αντιστάθμισης υποστηρίζει το φορτίο όταν ο σερβομηχανισμός είναι απενεργοποιημένος. Σε οριζόντιους άξονες, δεν υπάρχει τάση κίνησης όταν αφαιρείται η ροπή του κινητήρα, καθιστώντας το φρένο περιττό.

Σε κάθετους άξονες ή κεκλιμένους άξονες όπου η βαρύτητα δρα στο φορτίο, η παραλλαγή με φρένο — που προσδιορίζεται με B στον αριθμό εξαρτήματος — παρέχει την ασφαλή μηχανική συγκράτηση που απαιτείται όταν ο σερβομηχανισμός απενεργοποιείται. Η εγκατάσταση της παραλλαγής W1 χωρίς φρένο σε έναν μη ισορροπημένο κάθετο άξονα δημιουργεί κίνδυνο μετατόπισης του άξονα σε συμβάντα απενεργοποίησης του σερβομηχανισμού.

Ε3: Ο κωδικοποιητής είναι 131.072 ppr — απαιτεί μπαταρία για απόλυτη διατήρηση;

Ναι. Ο απόλυτος κωδικοποιητής 17-bit στον HF-SE202JW1-S100 διατηρεί τη θέση μέσω απώλειας ισχύος μόνο όταν είναι εγκατεστημένη μια εφεδρική μπαταρία στον ενισχυτή Super MR-E. Με την μπαταρία τοποθετημένη και συντηρημένη, ο ενισχυτής διαβάζει την πραγματική θέση του άξονα σε κάθε εκκίνηση χωρίς ομογενοποίηση.

Χωρίς την μπαταρία, ο κωδικοποιητής λειτουργεί σε αυξητική λειτουργία και απαιτείται διαδρομή αναφοράς μετά από κάθε κύκλο τροφοδοσίας. Η κατάσταση της μπαταρίας πρέπει να ελέγχεται σε προγραμματισμένα διαστήματα συντήρησης, καθώς μια εξαντλημένη μπαταρία προκαλεί απώλεια θέσης στην επόμενη διακοπή τροφοδοσίας.

Ε4: Μπορεί ο HF-SE202JW1-S100 να χρησιμοποιηθεί με έναν ενισχυτή Super MR-E εκτός της ονομαστικής ισχύος -200A;

Ο HF-SE202 2.0 kW απαιτεί τον ενισχυτή Super MR-E MR-E-200A (ή ισοδύναμη παραλλαγή S100) ονομαστικής ισχύος για την κλάση 200W — σημειώνοντας ότι οι ονομασίες χωρητικότητας της Mitsubishi MR-E ακολουθούν διαφορετική σύμβαση αρίθμησης από την ισχύ εξόδου του κινητήρα.

Το ονομαστικό ρεύμα εξόδου του ενισχυτή πρέπει να καλύπτει το ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα (περίπου 11A για την κλάση 2kW).

Η χρήση ενός υποδιαστασιολογημένου ενισχυτή περιορίζει τη διαθέσιμη μέγιστη ροπή και μπορεί να ενεργοποιήσει την προστασία υπερφόρτωσης πριν ο κινητήρας ολοκληρώσει τις προγραμματισμένες κινήσεις επιτάχυνσής του. Επιβεβαιώστε τον κωδικό μοντέλου του ενισχυτή με τον οδηγό επιλογής Super MR-E για τον συνδυασμό HF-SE202.

Ε5: Ποια είναι τα κρίσιμα σημεία επιθεώρησης για έναν μεταχειρισμένο HF-SE202JW1-S100;

Επιθεωρήστε τη λάμα της τσιμούχας λαδιού στην έξοδο του άξονα για ρωγμές ή σκλήρυνση — μια υποβαθμισμένη τσιμούχα είναι η πιο κοινή οδός εισόδου υγρών σε αυτόν τον κινητήρα.

Περιστρέψτε τον άξονα με το χέρι και ελέγξτε για τραχύτητα στα ρουλεμάν. η φλάντζα 176mm φέρει μεγαλύτερα ρουλεμάν από μικρότερους κινητήρες, και οποιαδήποτε τραχύτητα είναι ακουστή πριν γίνει μηχανικά σημαντική. Επαληθεύστε ότι η επιφάνεια του άξονα είναι απαλλαγμένη από φθορά ή γρατζουνιές από προηγούμενες εγκαταστάσεις συνδέσμων. 

Μετρήστε την αντίσταση περιέλιξης τριών φάσεων για ισορροπία φάσης και ελέγξτε την αντίσταση μόνωσης προς τη γη με ένα megger. Επιβεβαιώστε ότι η μπαταρία του κωδικοποιητή στην πλευρά του ενισχυτή είναι σε καλή κατάσταση πριν υποθέσετε ότι τα δεδομένα απόλυτης θέσης είναι έγκυρα.

Μια δοκιμαστική εκκίνηση σε συμβατό ενισχυτή Super MR-E στις 2.000 RPM με ενεργή αυτόματη ρύθμιση και παρακολούθηση του σφάλματος παρακολούθησης επιβεβαιώνει ότι ο κινητήρας είναι έτοιμος για παραγωγή πριν από την εγκατάσταση.