新しい三?? サーボモーター HF-KE43W1-S100 HFKE43W1S100 HF-KE43W1-S1OO

三菱 HF-KE43W1-S100 | 低慣性 AC サーボモーター — 400W、1.3Nm、定格 3000RPM / 最大 4500RPM、ストレート軸、ブレーキなし、131072 ppr、MR-Eシリーズ

部品番号: HF-KE43W1-S100

シリーズ: MELSERVO HF-KE — 低慣性、小容量 AC サーボモーター

定格出力: 400 W (0.4 kW)

電源設備容量: 0.9 kVA

定格トルク: 1.3 Nm (184 oz・in)

ピークトルク: 3.8 Nm (538 oz・in)

定格速度: 3,000 RPM

最高速度: 4,500 RPM

軸タイプ: 標準ストレート (プレーン、キー溝なし)

電磁ブレーキ: なし

エンコーダー: インクリメンタル、131,072 ppr (17ビット)

供給電圧: 200 VAC クラス (3相)

互換アンプ: MR-Eシリーズ (Super MR-E / S100)

状態: 新品

概要

三菱 HF-KE43W1-S100 は、HF-KEシリーズの400W低慣性ACサーボモーターで、標準ストレートプレーン軸、電磁ブレーキなし、Super MR-Eアンププラットフォーム用の131,072 pprインクリメンタルエンコーダーを備えています。このユニットの動作範囲と設置特性を定義する3つの仕様があります。位置決めダイナミクス用の定格トルク1.3Nm、ピークトルク3.8Nm、定格速度3,000RPM、最大速度4,500RPM、そしてカップリングインターフェースでの摩擦クランプのみでトルクを伝達するプレーンストレート軸です。W1-S100 の最高速度4,500RPMは、他のHF-KE43バリアントに見られる6,000RPMの制限よりも低い点に注目する価値があります。

実際には、ほとんどの軽負荷位置決めアプリケーションは、ラピッドトラバース中に3,000〜4,000RPMの範囲内で良好に動作し、W1-S100の速度範囲はこれらを快適にカバーします。

速度要件が継続的に4,500RPMに近づくか、それを超える場合は、より高い最高速度定格を持つ別のバリアントを選択する必要があります。

ただし、定格範囲内では、HF-KE43W1-S100は、加速フェーズ中に利用可能な3.8Nmのピークトルクで、連続速度範囲全体で定格トルク1.3Nmをフルに提供します。

0.9 kVAの電源設備容量で、このモーターがMR-E-40Aアンプを介して設備に要求する電力は控えめです。

この値は、定格動作中に主電源から引き込まれる総入力電力（アンプ損失を含む）を反映しており、ドライブキャビネットのサーキットブレーカーと電源配線のサイジングを決定します。

主な仕様

パラメータ

値

これは、カップリングが正しく指定され、取り付けられている場合は完全に適切です。

ハブのボアは、軸径に対して正しいフィット公差に機械加工されている必要があり、ハブは校正された工具を使用して、カップリングメーカーが指定するクランプトルクまで締め付けられている必要があり、組み立て前に軸とボアの表面は清潔で損傷がない必要があります。

これらの条件が満たされれば、400Wモーターのプレーン軸カップリングは、機械の通常の耐用年数を通じてトルク負荷を問題なく処理します。

キー付き構成に対するプレーンストレート軸の実用的な利点は、組み立ての柔軟性です。

軸とハブの間に角度的な位置合わせの制約はありません。ハブはクランプ前に任意の回転位置に配置できるため、ベルトパスが理想的なハブの向きを決定するタイミングプーリーなどのコンポーネントの組み立てが容易になります。

また、ハブの取り外しも簡単です。クランプネジまたはナットを緩めるだけで、キーを最初に引き抜く必要なくハブがスライドして外れます。

潜在的なリスクは、持続的な振動、交互の方向反転、またはピークトルク要求がカップリングのスリップしきい値に近づく状況など、摩擦クランプトルクを超える条件下でのカップリングのスリップです。

定義された負荷特性と正しく指定されたカップリングを備えた400Wサーボ軸では、このリスクは設計段階での適切なエンジニアリングによって管理されます。

アプリケーションに高い周波数の方向反転と大きな慣性が含まれる場合、またはカップリングでのピークトルクがクランプ限界に定期的に近づく場合は、キー付き軸バリアント（HF-KE43KW1-S100）は、このリスクを完全に排除する正の回転インターロックを提供します。

4,500 RPMの最高速度 — エンベロープ内での動作

HF-KE43W1-S100の最高速度4,500RPMは、連続動作の機械的および電気的な上限を定義します。この速度を超えると、モーターベアリングの過負荷、エンコーダーの定格最大出力周波数を超える周波数でのパルス計数エラー、およびMR-Eアンプでの電気的過速アラームのリスクがあります。

定格速度3,000RPMは、モーターが定格トルク1.3Nmをフルに提供する速度です。3,000RPMから4,500RPMの間では、モーターはフィールド弱化領域で動作し、速度が増加するにつれて利用可能なトルクが減少します。

ほとんどの軽負荷位置決めアプリケーションでは、動作プロファイルは4,500RPMの制限内に十分に収まります。400W低慣性モーターは、サイクルの大部分を中程度の速度での位置決め移動（通常はボールねじピッチ、伝達比、および必要なテーブル速度に応じて500〜3,000RPM）で費やす軸に最も一般的に適用されます。ラピッドトラバース移動は、高い速度端に向かって一時的に押し上げる可能性がありますが、標準的な位置決めデューティで4,500RPM近くでの持続的な動作はまれです。

4,500RPMの制限は、最大テーブル速度を計算する際に重要です。

モーター速度3,000RPM、伝達比1:1、ボールねじピッチ10mmの場合、テーブルは500 mm/minで移動します。これは、典型的なCNCラピッドトラバースの範囲内です。アプリケーションで大幅に高いトラバース速度が必要な場合は、このバリアントを指定する前に、伝達比とねじピッチを4,500RPMの制限に対して確認する必要があります。

131,072 pprインクリメンタルエンコーダーとMR-E自動チューニング

17ビットインクリメンタルエンコーダーは、MR-Eアンプの位置制御ループに毎回転131,072パルスを返します。この分解能により、アンプはきめ細かな速度と位置フィードバックを得ることができ、それを2つの方法で使用します。

第一に、タイトな位置ループ閉鎖を可能にします。モーターが目標位置に向かって減速する瞬間、アンプは非常に小さな追従誤差を検出し、誤差が位置決め精度として目に見えるようになる前に、修正トルクコマンドを生成できます。

131,072 pprの場合、1:1カップリングと10mmピッチのボールねじでのパルスあたりの位置インクリメントは約0.076 μmです。これは、実用的な工作機械の機械的精度よりも細かいので、エンコーダーは実際の設置で達成可能な位置決め分解能を制限しません。

第二に、高いパルス数はMR-Eのリアルタイム自動チューニングをサポートします。

自動チューニングは、通常の動作中の追従速度誤差を監視し、振動を導入することなく誤差を最小限に抑えるために、サーボゲイン（位置ループゲイン、速度ループゲイン、積分ゲイン）を段階的に調整します。

このプロセスは、サーボが有効になると自動的に開始され、機械が稼働している間もバックグラウンドで継続されます。軽負荷位置決め軸上の400Wモーターの場合、自動チューニングは通常、最初の数回の機械サイクルで安定した、よく一致した設定に収束し、コミッショニング時の手動ゲイン最適化の必要性を排除します。

エンコーダーは絶対値ではなくインクリメンタルであるため、各電源サイクルで軸位置基準を確立するためにリファレンス復帰（ホーミング）サイクルが必要です。

軸は、低速でリファレンススイッチまたは機械的ストップに移動し、アンプはリファレンス位置でのエンコーダーカウントを登録し、座標系がそこから確立されます。

これはほとんどの三菱制御システムで自動的な機械起動シーケンスであり、軸ストロークとホーミング速度設定に応じて、通常5〜30秒の起動時間を追加します。

S100コネクタとMR-Eアンプ — システム配線の実用性

S100指定は、モーターコネクタ構成がSuper MR-Eインターフェースであることを示します。MR-Eアンプでは、電源コネクタとエンコーダコネクタがユニットの前面から出ています。これは、アンプが側方および上方のクリアランスが限られたパネルに取り付けられている場合にケーブル配線を簡素化する設計です。

アンプ前面からモーターの電源コネクタとエンコーダコネクタへのケーブル配線は、アンプ本体の周りを迂回することなく、直接経路をたどることができます。

MR-E-40Aサーボアンプは、1つのユニットで2つの制御インターフェースを提供します。CNCまたはPLCのパルス出力からの位置および速度制御用のパルス列入力、および速度およびトルク制御用のアナログ入力（±10V）です。

どちらもハードウェア変更なしで利用可能であり、HF-KE43W1-S100 / MR-E-40Aの組み合わせは、パルスコマンドまたはアナログコマンドのいずれかの機械アーキテクチャで使用できます。制御モードは、パラメータと配線構成によって選択されます。

MR-E-40Aの組み込み保護機能には、過電流シャットダウン、回生過電圧シャットダウン、電子サーマルリレーによる過負荷保護、エンコーダー障害保護、4,500RPMでの過速保護、および過剰位置誤差保護が含まれます。

過速保護は、特にアンプレベルでW1-S100の4,500RPMの機械的制限を強制し、コマンドソースに関係なく定格最高速度を超える誤操作を防ぎます。

よくある質問

Q1: HF-KE43W1-S100とHF-KE43KW1-S100の違いは何ですか？

どちらもSuper MR-Eアンプ用の400W HF-KEシリーズモーターで、定格トルク、速度、エンコーダー、電力定格は同じです。違いは軸です。HF-KE43W1-S100は、キー溝のない標準ストレートプレーン軸で、摩擦クランプのみでトルクを伝達します。

HF-KE43KW1-S100はキー付き軸で、軸とカップリングハブの間に正の回転インターロックを追加します。

キー付きバリアントは、頻繁な高周波方向反転がある軸、または持続的なピークトルク負荷がプレーン軸の摩擦クランプを超える可能性がある軸に適しています。クリーンで中程度の負荷の位置決め軸で、正しく指定されたカップリングを使用する場合、プレーン軸W1バリアントは完全に適切です。

Q2: 最高速度は4,500RPMと記載されています。これはラピッドトラバース速度を制限しますか？

はい、機械的伝達に比例します。モーター速度4,500RPM、10mmピッチのボールねじへの1:1カップリングの場合、最大テーブル速度は45 m/minです。ほとんどの400W軸アプリケーション（軽負荷位置決め、小型コンベア駆動、電子アセンブリ）では、これは必要なラピッドトラバース速度を大幅に上回っています。

アプリケーションでより高いトラバース速度が必要な場合は、伝達比、ねじピッチ、および必要なモーターRPMを計算して、通常の動作で4,500RPMの制限を超えないことを確認する必要があります。

Q3: HF-KE43W1-S100は、各電源サイクルでリファレンス復帰（ホーミング）が必要ですか？

はい。インクリメンタルエンコーダーには保存された位置メモリがないため、位置は起動時のホーミングサイクルによって確立された基準点に対してのみ知られます。

MR-Eアンプは、ほとんどの機械構成で起動時にこれを自動的に実行します。軸は低速でリファレンススイッチに移動し、その位置でのエンコーダーカウントが登録され、座標系が確立されます。

サイクル中に電源が中断された場合、電源が復旧したときにホーミングサイクルは最初から再開する必要があります。頻繁な電源中断が運用上不便になる機械は、絶対値エンコーダーバリアントを検討する必要があります。

Q4: 0.9 kVAの電源設備容量の数値は何に使用されますか？

電源設備容量は、モーターとアンプが定格出力で動作しているときの、設備供給からの総AC入力需要（アンプ損失を含む）です。複数のドライブが共通の供給を共有する場合、サーキットブレーカー、コンタクタ、電源配線、およびパネルの総電力予算をサイジングするために使用されます。

0.9 kVAの場合、HF-KE43W1-S100 / MR-E-40Aの組み合わせは、定格負荷で200 VAC供給から約0.9 kVAを消費します。実際の需要は、部分負荷動作中は低くなります。これは、加速および減速フェーズ中のみ定格トルクで動作する位置決め軸では一般的です。

Q5: プレーンストレート軸にカップリングはどのように取り付ければよいですか？

軸表面とハブのボアの両方を徹底的に清掃してください。汚染は有効な摩擦係数を低下させ、したがってクランプトルク容量を低下させます。ハブのボア径が軸径と正しいフィット仕様（通常、サーボモーターカップリングではわずかな干渉またはタイトなクリアランスフィット）に一致していることを確認してください。

ハブを軸に取り付け、正しい軸方向位置に配置し、校正されたトルクレンチを使用して、カップリングメーカーが指定するトルクまでクランプネジまたはナットを締め付けます（感覚で締め付けないでください）。初期取り付けと短いランサイクル後、インターフェースでのわずかな沈降は正常であるため、クランプトルクを再確認してください。メンテナンスアクセス前に軸とハブの相対位置にマークを付けて、再組み立て時に視覚的に検出できる回転スリップがないか確認してください。