موتور جدید Mitsubishi HF-KE43W1-S100 HFKE43W1S100 HF-KE43W1-S1OO

میتسوبیشی HF-KE43W1-S100 | موتور سروو AC با اینرسی کم — 400 وات، 1.3 نیوتن متر، 3000 دور در دقیقه نامی / 4500 دور در دقیقه حداکثر، شفت مستقیم، بدون ترمز، 131072 ppr، سری MR-E

شماره قطعه: HF-KE43W1-S100

سری: MELSERVO HF-KE — موتور سروو AC با اینرسی کم، ظرفیت کوچک

خروجی نامی: 400 وات (0.4 کیلووات)

ظرفیت تاسیسات برق: 0.9 کیلو ولت آمپر

گشتاور نامی: 1.3 نیوتن متر (184 اونس اینچ)

گشتاور اوج: 3.8 نیوتن متر (538 اونس اینچ)

سرعت نامی: 3000 دور در دقیقه

حداکثر سرعت: 4500 دور در دقیقه

نوع شفت: مستقیم استاندارد (ساده، بدون شیار کلید)

ترمز الکترومغناطیسی: ندارد

انکودر: افزایشی، 131,072 ppr (17 بیتی)

ولتاژ تغذیه: کلاس 200 ولت AC (3 فاز)

آمپلی فایر سازگار: سری MR-E (Super MR-E / S100)

وضعیت: نو

مرور کلی

موتور سروو AC با اینرسی کم 400 وات میتسوبیشی HF-KE43W1-S100 از سری HF-KE، با شفت ساده مستقیم استاندارد، بدون ترمز الکترومغناطیسی و انکودر افزایشی 131,072 ppr برای پلتفرم آمپلی فایر Super MR-E پیکربندی شده است.سه مشخصه، محدوده عملیاتی و مشخصه نصب این واحد را تعریف می کنند: گشتاور نامی 1.3 نیوتن متر با اوج 3.8 نیوتن متر برای دینامیک موقعیت یابی، سرعت نامی 3000 دور در دقیقه با سقف 4500 دور در دقیقه، و یک شفت ساده مستقیم که گشتاور را کاملاً از طریق گیره اصطکاکی در رابط کوپلینگ منتقل می کند.حداکثر سرعت 4500 دور در دقیقه در W1-S100 شایان ذکر است — این سرعت کمتر از سقف 6000 دور در دقیقه در برخی دیگر از انواع HF-KE43 است.

در عمل، اکثر کاربردهای موقعیت یابی با بار کم در حین حرکت سریع به خوبی در محدوده 3000 تا 4000 دور در دقیقه عمل می کنند و محدوده سرعت W1-S100 به راحتی این موارد را پوشش می دهد.

در مواردی که نیاز به سرعت به طور مداوم به 4500 دور در دقیقه نزدیک می شود یا از آن فراتر می رود، باید یک نوع دیگر با رتبه بندی حداکثر سرعت بالاتر انتخاب شود.

با این حال، در محدوده نامی خود، HF-KE43W1-S100 گشتاور نامی کامل 1.3 نیوتن متر را در سراسر محدوده سرعت پیوسته ارائه می دهد، با اوج 3.8 نیوتن متر که برای فازهای شتاب در دسترس است.

با ظرفیت تاسیسات برق 0.9 کیلو ولت آمپر، تقاضای برق از تاسیسات که این موتور از طریق آمپلی فایر MR-E-40A به آن وارد می کند، ناچیز است.

این رقم کل توان ورودی کشیده شده از شبکه در حین عملکرد نامی، از جمله تلفات آمپلی فایر را منعکس می کند و اندازه گیری کلید مینیاتوری و سیم کشی تغذیه برای کابینه درایو را تعیین می کند.

مشخصات کلیدی

پارامتر

مقدار

این امر در صورتی که کوپلینگ به درستی مشخص و نصب شده باشد، کاملاً کافی است.

سوراخ هاب باید با تلرانس مناسب برای قطر شفت ماشین کاری شود، هاب باید با گشتاور گیره مشخص شده توسط سازنده کوپلینگ با استفاده از ابزار کالیبره شده سفت شود، و سطوح شفت و سوراخ باید قبل از مونتاژ تمیز و بدون آسیب باشند.

با رعایت این شرایط، یک کوپلینگ شفت ساده بر روی یک موتور 400 وات، بار گشتاور را بدون مشکل در طول عمر عادی دستگاه تحمل می کند.

مزیت عملی شفت ساده مستقیم نسبت به پیکربندی کلیددار، انعطاف پذیری مونتاژ است.

هیچ محدودیت تراز زاویه ای بین شفت و هاب وجود ندارد — هاب را می توان قبل از گیره زدن در هر موقعیت چرخشی قرار داد، که مونتاژ پولی های زمان بندی و اجزای مشابه را که مسیر تسمه جهت ایده آل هاب را تعیین می کند، ساده می کند.

همچنین برداشتن هاب را ساده می کند: پیچ یا مهره گیره را شل کنید، و هاب بدون نیاز به خارج کردن کلید، سر می خورد.

خطر بالقوه، لغزش کوپلینگ تحت شرایطی است که از گشتاور گیره اصطکاکی فراتر می رود — ارتعاش پایدار، معکوس شدن جهت متناوب، یا هر وضعیتی که در آن تقاضای گشتاور اوج به آستانه لغزش کوپلینگ نزدیک می شود.

بر روی یک محور سروو 400 وات با مشخصات بار تعریف شده و کوپلینگ به درستی مشخص شده، این خطر از طریق مهندسی مناسب در مرحله طراحی مدیریت می شود.

اگر کاربرد شامل معکوس شدن جهت با فرکانس بالا با اینرسی قابل توجه باشد، یا اگر گشتاور اوج در کوپلینگ به طور منظم به حد گیره نزدیک شود، نوع شفت کلیددار (HF-KE43KW1-S100) یک قفل چرخشی مثبت را فراهم می کند که این خطر را کاملاً از بین می برد.

حداکثر سرعت 4500 دور در دقیقه — عملیات در محدوده

حداکثر سرعت 4500 دور در دقیقه HF-KE43W1-S100، حد مکانیکی و الکتریکی بالایی را برای عملیات پیوسته تعریف می کند. فراتر رفتن از این سرعت — حتی به طور مختصر — خطر بارگذاری بیش از حد بلبرینگ موتور، خطاهای شمارش پالس انکودر در فرکانس های بالاتر از حداکثر خروجی نامی انکودر، و هشدارهای سرعت بیش از حد الکتریکی در آمپلی فایر MR-E را به همراه دارد.

سرعت نامی 3000 دور در دقیقه، جایی است که موتور گشتاور نامی کامل 1.3 نیوتن متر خود را ارائه می دهد؛ بین 3000 تا 4500 دور در دقیقه، موتور در ناحیه تضعیف میدان کار می کند که در آن گشتاور موجود با افزایش سرعت کاهش می یابد.

برای اکثر کاربردهای موقعیت یابی با بار کم، پروفیل عملیاتی به خوبی در محدوده حداکثر سرعت 4500 دور در دقیقه باقی می ماند. یک موتور با اینرسی کم 400 وات بیشتر برای محورهایی استفاده می شود که بخش عمده ای از چرخه خود را در حرکات موقعیت یابی با سرعت متوسط ​​می گذرانند — معمولاً 500 تا 3000 دور در دقیقه بسته به گام پیچ توپ، نسبت انتقال و سرعت میز مورد نیاز. حرکات سریع ممکن است به طور مختصر به سمت انتهای سرعت بالاتر فشار بیاورند، اما عملیات پایدار نزدیک به 4500 دور در دقیقه در وظایف موقعیت یابی استاندارد غیرمعمول است.

سقف 4500 دور در دقیقه هنگام محاسبه حداکثر سرعت میز اهمیت دارد.

با سرعت موتور 3000 دور در دقیقه با نسبت انتقال 1:1 و گام پیچ توپ 10 میلی متر، میز با سرعت 500 میلی متر در دقیقه حرکت می کند — به خوبی در محدوده حرکت سریع CNC معمولی. اگر کاربرد نیاز به سرعت های حرکت به طور قابل توجهی بالاتر داشته باشد، نسبت انتقال و گام پیچ باید در برابر حد 4500 دور در دقیقه تأیید شود قبل از مشخص کردن این نوع.

انکودر افزایشی 131,072 ppr و تنظیم خودکار MR-E

انکودر 17 بیتی، 131,072 پالس در هر دور را به حلقه کنترل موقعیت آمپلی فایر MR-E باز می گرداند. این وضوح، بازخورد دقیق سرعت و موقعیت را به آمپلی فایر می دهد که از آن به دو روش استفاده می کند.

اولاً، این امر امکان بسته شدن دقیق حلقه موقعیت را فراهم می کند: در لحظه ای که موتور به سمت یک موقعیت هدف کاهش سرعت می یابد، آمپلی فایر می تواند خطاهای دنباله روی بسیار کوچکی را تشخیص دهد و دستورات گشتاور اصلاحی را قبل از اینکه خطا به عنوان عدم دقت موقعیت یابی قابل مشاهده شود، تولید کند.

در 131,072 ppr، افزایش موقعیت در هر پالس با گام پیچ توپ 10 میلی متر با کوپلینگ 1:1 تقریباً 0.076 میکرومتر است — ظریف تر از هر دقت مکانیکی ابزار ماشینی عملی، بنابراین انکودر در هیچ نصب واقعی، وضوح موقعیت یابی قابل دستیابی را محدود نمی کند.

ثانیاً، تعداد پالس بالا از تنظیم خودکار بلادرنگ MR-E پشتیبانی می کند.

تنظیم خودکار خطای دنباله روی سرعت را در حین عملیات عادی مشاهده می کند و به تدریج بهره های سروو — بهره حلقه موقعیت، بهره حلقه سرعت، بهره انتگرال — را تنظیم می کند تا خطا را بدون ایجاد نوسان به حداقل برساند.

این فرآیند به طور خودکار هنگام فعال شدن سروو آغاز می شود و در پس زمینه با اجرای دستگاه ادامه می یابد. برای یک موتور 400 وات بر روی یک محور موقعیت یابی سبک، تنظیم خودکار معمولاً در چند چرخه اول دستگاه به تنظیمات پایدار و منطبق همگرا می شود و نیاز به بهینه سازی دستی بهره در زمان راه اندازی را از بین می برد.

از آنجایی که انکودر افزایشی است نه مطلق، یک چرخه بازگشت به مرجع (هومینگ) در هر چرخه برق برای ایجاد مرجع موقعیت محور مورد نیاز است.

محور با سرعت کاهش یافته به سمت یک سوئیچ مرجع یا توقف مکانیکی حرکت می کند، آمپلی فایر شمارش انکودر را در موقعیت مرجع ثبت می کند و سیستم مختصات از آن نقطه ایجاد می شود.

این یک توالی راه اندازی خودکار دستگاه در اکثر سیستم های کنترل شده میتسوبیشی است و معمولاً بسته به طول محور و تنظیم سرعت هومینگ، 5 تا 30 ثانیه به زمان راه اندازی اضافه می کند.

کانکتور S100 و آمپلی فایر MR-E — عملی بودن سیم کشی سیستم

شناسه S100 پیکربندی کانکتور موتور را به عنوان رابط Super MR-E مشخص می کند. در آمپلی فایر MR-E، کانکتورهای برق و انکودر از صفحه جلوی واحد خارج می شوند — طراحی که مسیریابی کابل را هنگام نصب آمپلی فایر در یک پنل با فضای جانبی و بالایی محدود ساده می کند.

مسیرهای کابل از صفحه جلوی آمپلی فایر به کانکتورهای برق و انکودر موتور می توانند بدون مسیریابی در اطراف بدنه آمپلی فایر، یک مسیر مستقیم را دنبال کنند.

آمپلی فایر سروو MR-E-40A دو رابط کنترل را در یک واحد ارائه می دهد: ورودی پالس قطار برای کنترل موقعیت و سرعت از خروجی پالس CNC یا PLC، و ورودی آنالوگ (±10 ولت) برای کنترل سرعت و گشتاور.

هر دو بدون هیچ گونه تغییر سخت افزاری در دسترس هستند، که ترکیب HF-KE43W1-S100 / MR-E-40A را در معماری های ماشین با فرمان پالس یا فرمان آنالوگ قابل استفاده می کند. حالت کنترل با پارامتر و پیکربندی سیم کشی انتخاب می شود.

توابع حفاظتی داخلی در MR-E-40A شامل خاموشی اضافه جریان، خاموشی اضافه ولتاژ احیا کننده، حفاظت اضافه بار از طریق رله حرارتی الکترونیکی، حفاظت از خطای انکودر، حفاظت از سرعت بیش از حد در 4500 دور در دقیقه، و حفاظت از خطای موقعیت بیش از حد است.

حفاظت از سرعت بیش از حد به طور خاص حد مکانیکی 4500 دور در دقیقه W1-S100 را در سطح آمپلی فایر اعمال می کند و از عملکرد تصادفی بالاتر از حداکثر سرعت نامی صرف نظر از منبع فرمان جلوگیری می کند.

سوالات متداول

س1: تفاوت بین HF-KE43W1-S100 و HF-KE43KW1-S100 چیست؟

هر دو موتورهای سری HF-KE 400 وات برای آمپلی فایر Super MR-E با همان گشتاور نامی، سرعت، انکودر و رتبه بندی توان هستند. تفاوت در شفت است: HF-KE43W1-S100 دارای شفت ساده مستقیم استاندارد بدون شیار کلید است که گشتاور را فقط از طریق گیره اصطکاکی منتقل می کند.

HF-KE43KW1-S100 دارای شفت کلیددار است که یک قفل چرخشی مثبت بین شفت و هاب کوپلینگ اضافه می کند.

نوع کلیددار برای محورهایی با معکوس شدن جهت با فرکانس بالا یا جایی که بارهای گشتاور اوج پایدار می تواند گیره اصطکاکی شفت ساده را غلبه کند، ترجیح داده می شود. برای محورهای موقعیت یابی تمیز و با وظیفه متوسط ​​با کوپلینگ های به درستی مشخص شده، نوع ساده شفت W1 کاملاً کافی است.

س2: حداکثر سرعت 4500 دور در دقیقه ذکر شده است. آیا این سرعت حرکت سریع را محدود می کند؟

بله، متناسب با انتقال مکانیکی. با سرعت موتور 4500 دور در دقیقه با کوپلینگ 1:1 به پیچ توپ 10 میلی متری، حداکثر سرعت میز 45 متر در دقیقه است. برای اکثر کاربردهای محور 400 وات — موقعیت یابی سبک، درایوهای نوار نقاله کوچک، مونتاژ الکترونیکی — این به خوبی بالاتر از سرعت حرکت سریع مورد نیاز است.

اگر کاربرد نیاز به سرعت های حرکت بالاتر داشته باشد، نسبت انتقال، گام پیچ و دور موتور مورد نیاز باید محاسبه شود تا تأیید شود که حد 4500 دور در دقیقه در عملیات عادی تجاوز نمی کند.

س3: آیا HF-KE43W1-S100 در هر چرخه برق به بازگشت به مرجع (هومینگ) نیاز دارد؟

بله. انکودر افزایشی حافظه موقعیت ذخیره شده ندارد — موقعیت فقط نسبت به یک نقطه مرجع که توسط چرخه هومینگ در زمان راه اندازی ایجاد می شود، شناخته می شود.

آمپلی فایر MR-E این کار را به طور خودکار در زمان راه اندازی در اکثر پیکربندی های دستگاه انجام می دهد: محور با سرعت کاهش یافته به سمت یک سوئیچ مرجع حرکت می کند، شمارش انکودر در آن موقعیت ثبت می شود و سیستم مختصات ایجاد می شود. 

اگر برق در اواسط چرخه قطع شود، چرخه هومینگ باید هنگام بازیابی برق از ابتدا شروع شود. دستگاه هایی که قطع مکرر برق در آنها این عملیات را ناخوشایند می کند، باید نوع انکودر مطلق را در نظر بگیرند.

س4: از رقم ظرفیت تاسیسات برق 0.9 کیلو ولت آمپر برای چه چیزی استفاده می شود؟

ظرفیت تاسیسات برق، کل تقاضای ورودی AC از منبع تغذیه تاسیسات هنگام کار موتور و آمپلی فایر در خروجی نامی است — از جمله تلفات آمپلی فایر. این برای اندازه گیری کلید مینیاتوری، کنتاکتور، سیم کشی تغذیه و بودجه کل توان پنل هنگام اشتراک گذاری چندین درایو در یک منبع مشترک استفاده می شود.

با 0.9 کیلو ولت آمپر، ترکیب HF-KE43W1-S100 / MR-E-40A تقریباً 0.9 کیلو ولت آمپر از منبع تغذیه 200 ولت AC در بار نامی کامل می کشد. تقاضای واقعی در حین عملیات بار جزئی کمتر است، که برای یک محور موقعیت یابی که فقط در طول فازهای شتاب و کاهش سرعت با گشتاور نامی کار می کند، معمول است.

س5: کوپلینگ چگونه باید روی شفت ساده مستقیم نصب شود؟

هر دو سطح شفت و سوراخ هاب را کاملاً تمیز کنید — هرگونه آلودگی ضریب اصطکاک مؤثر و در نتیجه ظرفیت گشتاور گیره را کاهش می دهد. قطر سوراخ هاب را با قطر شفت مطابق با مشخصات تناسب صحیح (معمولاً یک تناسب تداخل سبک یا تلرانس نزدیک برای کوپلینگ های موتور سروو) تأیید کنید.

هاب را روی شفت قرار دهید، آن را در موقعیت محوری صحیح قرار دهید و پیچ یا مهره گیره را با گشتاور مشخص شده توسط سازنده کوپلینگ با استفاده از آچار گشتاور کالیبره شده — نه با حس کردن — سفت کنید. پس از نصب اولیه و یک چرخه کارکرد کوتاه، گشتاور گیره را مجدداً بررسی کنید، زیرا تنظیمات جزئی در رابط طبیعی است. موقعیت نسبی شفت و هاب را قبل از هر دسترسی نگهداری علامت گذاری کنید تا هرگونه لغزش چرخشی در هنگام مونتاژ مجدد قابل تشخیص باشد.