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| 起源の場所 | 日本 |
| ブランド名 | MITSUBISHI |
| 証明 | CE ROHS |
| モデル番号 | HF-SP81J |
部品番号: HF-SP81J
シリーズ: MELSERVO-J3 — HF-SPシリーズ 中慣性、中容量
設計: ストレートシャフト、オイルシール、内蔵18ビットアブソリュートエンコーダ
定格出力: 850 W (0.85 kW)
定格トルク: 8.12 Nm
ピークトルク: 24.4 Nm
定格速度: 1,000 RPM
最大速度: 1,500 RPM
定格電流: 4.5 A
電源電圧: 200 VAC クラス
慣性モーメント: 0.00178 kg·m² (17.8 kg·cm²)
フランジサイズ: 130 × 130 mm
保護等級: IP67
寸法: H177.5 mm × W130 mm × D217.5 mm
状態: 新品
三菱 HF-SP81J は、MELSERVO-J3 HF-SPシリーズの850W中慣性ACサーボモーターで、高トルク・低速運転に最適化されています。定格1,000 RPM、最大1,500 RPMです。定格トルク8.12 Nm、ピークトルク24.4 Nmで、このモーターは3,000 RPMで動作する850Wモーターが生成するトルクをはるかに超えるトルク出力を提供します。定格速度が低いのは工学的な理由です。トルクはパワーを角速度で割ったものであり、出力パワーを固定して速度を下げると、利用可能なトルクが比例して増加します。1,000 RPMのHF-SP81Jは、3,000 RPM定格の同等850Wモーターの3倍以上の定格トルクを生成します。
「J」サフィックスはオイルシールの装備を示しています。これは、シャフト出口にあるリップシールで、潤滑油ミスト、クーラントの飛沫、シャフトギャップからの粒子侵入を防ぎます。IP67のボディ保護等級と組み合わせることで、HF-SP81Jは定義された深さまでの短時間の水中浸漬に対してシールされており、HF-SPシリーズの中で最も堅牢に保護されたモーターの1つとなっています。
このシールレベルは、低速・高トルク軸が頻繁に存在する、より湿った、汚染された環境に適しています。例えば、巻線機、張力制御ローラー、クーラント液の近くを走行するコンベアドライブ、モーターがクーラント豊富なエンクロージャー内に配置される工作機械のタレットまたは回転テーブルアプリケーションなどです。
毎分262,144パルスの18ビットアブソリュートエンコーダは、電源断時でも位置を保持し、起動時のホームサーチを不要にします。MELSERVO-J3アンプの高分解能速度・位置制御ループにフィードバックされます。
130 × 130 mmのフランジと177.5 × 130 × 217.5 mmの全体寸法は、物理的には他の130mmフランジ中容量サーボモーターと同じクラスに位置づけられますが、奥行きが長い（2,000 RPMモデルの173.5 mmに対し217.5 mm）のは、低電気周波数で高トルクを生成するために必要なステーターが長いためです。
主な仕様
パラメータ
| 定格出力 | 850 W (0.85 kW) |
|---|---|
| 定格トルク | 8.12 Nm |
| ピークトルク | 24.4 Nm |
| 定格速度 | 1,000 RPM |
| 最大速度 | 1,500 RPM |
| 定格電流 | 4.5 A |
| 電源電圧 | 200 VAC クラス |
| 慣性モーメント | 0.00178 kg·m² (17.8 kg·cm²) |
| エンコーダ | 18ビットアブソリュート、262,144 ppr |
| オイルシール | あり |
| フランジサイズ | 130 × 130 mm |
| 保護等級 | IP67 |
| 寸法 | H177.5 × W130 × D217.5 mm |
| シリーズ | MELSERVO-J3 HF-SP |
| 1,000 RPM 定格速度 — 高トルクのための設計 | HF-SP81J の 1,000 RPM 定格速度は、HF-SPシリーズの中でも特殊なカテゴリーに位置づけられます。 |
ダイレクトドライブアプリケーションはこの設計から最も恩恵を受けます。
1,000 RPMで回転するモーターをメカニズムに直接カップリングすると、ギアボックスなしで8.12 Nmを連続的に供給できます。これにより、バックラッシュが排除され、機械的なコンプライアンスが低減され、メンテナンスが簡素化され、ギアボックスが潜在的な故障点として排除されます。メカニズムの自然な速度範囲が0～1,000 RPMで、トルク要求が持続する場合、HF-SP81Jは3,000 RPMから減速されたギアボックスを介するのではなく、モーター自体を通じてこれを実現します。
24.4 Nmのピークトルク（定格トルクの3倍）は、高慣性負荷を静止状態から作業速度に迅速に移動させるために必要な加速インパルスを提供します。
慣性モーメント0.00178 kg·m²により、ローター自体は小型モーターと比較して大きいため、サーボシステムが大きな慣性不整合によって不安定になることなく、中程度の重い負荷をカップリングできます。
24.4 Nm ピークトルク — 高慣性負荷での加速
3:1のピーク対定格トルク比はHF-SPシリーズ全体で一貫しており、定格8.12 Nmで24.4 Nmのピークが得られ、HF-SP81Jが設計された種類の負荷に対して顕著な加速能力を提供します。
実用的な制約はデューティサイクルです。ピークトルクはピーク電流を消費します（3:1のピーク対定格比で定格電流の3.2倍）。MELSERVO-J3アンプの電子熱保護機能は、時間の経過とともにRMS電流要求を監視します。
ピークトルクでの短い加速パルスは熱モデル内で許可されますが、ピークトルクでの持続的な動作は許可されません。
サーボサイジング計算（負荷慣性、移動距離、加速時間、持続走行トルク）は、デューティサイクル平均RMSトルク要求が8.12 Nmの定格値内に収まり、ピーク加速トルクが24.4 Nmを超えないことを確認する必要があります。
スプールに材料が蓄積または排出されるにつれて負荷慣性が連続的に変化する巻線および張力制御アプリケーションでは、モーターの慣性モーメント0.00178 kg·m²がサーボループに基準質量を提供します。
スプール慣性が変化すると、アンプの自動ゲインチューニングが変化を追跡し、サーボゲインをそれに応じて調整します。
18ビットアブソリュートエンコーダ — ホームサーチ不要、位置連続性
HF-SP81Jに内蔵された18ビットアブソリュートエンコーダは、毎回転262,144パルスの位置フィードバックを提供し、電源喪失時でも絶対位置を保持します。
低速・高トルク軸にとって、これは思われる以上に重要です。低速軸は、しばしばメカニズムにカップリングされており、中間ストロークでの電源中断は、負荷を不確定で潜在的に危険な位置に残す可能性があります。例えば、駆動ローラー間に吊り下げられた張力制御ウェブ、トラバース途中の巻線スプール、ステーション間の回転インデックステーブルなどです。
アブソリュートエンコーダを使用すると、電源復旧時に位置システムはすぐに既知の検証済み状態に戻ります。
インクリメンタルエンコーダの場合、制御操作を再開する前に、軸がホームサーチ（危険なトラバースを伴う可能性のある負荷移動）を行う必要がありました。
18ビット分解能は、HF-SP81Jの低速動作に必要な速度フィードバックの粒度も提供します。
1,000 RPMでは、1回転あたり60msかかります。262,144 pprでは、アンプは定格速度で毎ミリ秒約4,369フィードバックパルスを受信します。このフィードバック密度により、非常に低速での精密な速度制御が可能になります。これは、巻線、張力、ウェブハンドリングシステムに必要な、滑らかで制御された低速走行です。
IP67とオイルシール — 完全なウェット環境保護
IP67は、完全な防塵と定義された深さまでの短時間の水中浸漬保護を表します。このクラスのほとんどのサーボモーターが持つ噴流水保護IP65よりも一段上です。
シャフト出口の「J」オイルシールは、IP67のボディ保護だけではカバーされないシール要素を追加します。シャフトギャップ（回転シャフトとモーターエンドシールド間の環状空間）は、シャフトが自由に回転する必要があり、構造ハウジングでギャップを完全にシールできないため、IP67でシールされたモーターボディでも潤滑油ミストや微細粒子の侵入経路となります。
シャフト出口のリップシールは、この経路を機械的に閉じます。リップは回転シャフト表面に接触し、液体や粒子を押し戻します。
モーターの耐用年数中、シャフトシールのリップの硬化や亀裂の定期的な点検が主なメンテナンス活動となります。損傷したシールは、IP67ハウジング定格が保護しない唯一の経路を通じて進行性の汚染を許容します。
IP67とオイルシールを組み合わせることで、HF-SP81Jは、標準的なIP65モーターが通常の耐用年数で劣化するような環境に適しています。例えば、連続的なクーラントミスト暴露、定期的な高圧洗浄、運転中に部分的に水没する可能性のあるアプリケーション、切削液供給システムに隣接する設置などです。
HF-SPシリーズにおけるHF-SP81J — 1,000 RPMバリアントの位置づけ
HF-SPシリーズは、0.5 kWから7.0 kWまでの出力範囲をカバーしており、それぞれ1,000 RPM（速度コード「1」）と2,000 RPM（速度コード「2」）の定格バリアントがあります。SP81Jは850W、1,000 RPM、オイルシールバリアントです。
SP81JとSP82Jの選択は、機械システムによります。負荷がモーターシャフトで自然に0～1,000 RPMの範囲で動作する場合（ダイレクトドライブまたは低減速比カップリング）、SP81Jは同じ電力レベルで2倍のトルクを提供します。
負荷が0～2,000 RPMの範囲で動作する場合、SP82Jが適切な選択であり、モーターボディは短くなります。
物理的な奥行きの違い（SP81Jは217.5 mm、2,000 RPM相当は約173.5 mm）は、1,000 RPM動作に関連するより低い電気周波数で高トルクを生成するために必要なステーターの長さが長いためです。
この奥行きは、特に元のモーターが2,000 RPMタイプであったレトロフィットの場合、機械のモーター取り付けキャビティ設計で考慮する必要があります。
FAQ
Q1: なぜHF-SP81Jはほとんどのサーボモーターよりも最大速度が低い（1,500 RPM）のですか？
定格速度が低いのは、特定のパワーレベルでトルクを最大化するための設計上の選択です。1,000 RPMで供給される同じ850Wは、2,000 RPMで同じパワーが供給された場合の約4.1 Nmと比較して、8.12 Nmの定格トルクを生成します。
低速での高トルクを必要とするアプリケーション（ダイレクトドライブ、巻線軸、張力制御、低減速比ギアシステム）は、減速ギアボックスのバックラッシュや複雑さを伴わずにこの設計から恩恵を受けます。
Q2: HF-SP81JとHF-SP82Jの違いは何ですか？
どちらもHF-SPシリーズのモーターで、850W、130 × 130 mmフランジ、オイルシール、IP67です。HF-SP81Jは1,000 RPM / 定格8.12 Nm / ピーク24.4 Nmで定格されています。HF-SP82Jは2,000 RPMで定格されており、同じ出力パワーで定格トルクは約半分です。
SP81Jは、高トルク・低速動作に必要なステーターが長いため、物理的に長くなっています（奥行き217.5 mm対約173.5 mm）。ダイレクトドライブおよび低速・高トルクアプリケーションにはSP81Jを選択し、2,000 RPMが自然な動作速度である高速軸にはSP82Jを選択してください。
Q3: エンコーダは18ビットアブソリュートですが、HF-SP81Jは起動ごとにホームサーチが必要ですか？
いいえ。18ビットアブソリュートエンコーダは、電源喪失時でも実際のシャフト位置を保持します。MELSERVO-J3アンプの電源が入ると、ホームサーチトラバースなしでエンコーダから直接位置を読み取ります。
これは、このモーターがサービスを提供するアプリケーションタイプ（巻線、張力制御、回転テーブル）にとって特に重要です。これらのアプリケーションでは、電源中断時に制御操作を再開する前に軸が基準位置にトラバースする必要はありません。アブソリュートエンコーダは、この要件を完全に排除します。
Q4: なぜ標準のIP65定格ではなくIP67が必要なのですか？
IP65は、あらゆる方向からの水噴流から保護します。IP67はさらに、短時間の水中浸漬からも保護します。ほとんどのサーボモーター設置では、IP65で十分です。
IP67は、モーターが定期的に水没する可能性のある環境（洗浄中の部分的な水没、工作機械のクーラントリザーバーからの洪水、または指向性水噴流では不十分な流体暴露レベルのウォッシュダウン環境での動作）に指定されています。
設置にミストまたは噴流水の暴露のみが含まれる場合、IP65で十分です。短時間の水没が現実的な動作条件である場合、IP67は追加の保護レベルを提供します。
Q5: HF-SP81Jの慣性モーメントは0.00178 kg·m²ですが、これは軸サイジングにどのように影響しますか？
0.00178 kg·m²のローター慣性は、負荷マッチングの基準値です。三菱は、安定したサーボ動作のために、モーターシャフトに反映された負荷慣性をローター慣性の15倍以内に保つことを推奨しています。この場合、反映された負荷慣性は約0.0267 kg·m²までです。
この比率を超える負荷の場合、ゲインチューニングはより困難になり、サーボ帯域幅が低下する可能性があります。
モーターの比較的高いローター慣性は、小型モーターと比較して、慣性不整合の境界に近づく前に、より重い負荷を本質的に許容できることを意味します。これは、重い回転質量を持つアプリケーションにとって、中慣性HF-SP設計の実用的な利点の1つです。
