三菱电机 HC-KFE73BK AC伺服电机

750W | 额定扭矩 2.4 Nm | 转速 3000 RPM | 非励磁电磁制动器 | 带键槽的轴 | 法兰尺寸 80×80mm | MR-E-70A 兼容 | IP55 外壳 | 已停产

HC-KFE 系列中最大的电机 — 具备所有安全功能

在 MELSERVO MR-E 生态系统中，从 400W 级别跃升至 750W，您将迎来 HC-KFE73BK：这是 HC-KFE 系列的顶端产品，结合了 MR-E 放大器平台所支持的最高输出功率，以及内置电磁制动器（用于断电时保持位置安全）和带键槽的轴（用于可靠的正向扭矩传递）。它是该系列中功能最齐全的型号 — 制动器、键槽和最大额定功率集于一身。

HC-KFE73BK 占据了一个特定且明确的应用领域：通用伺服轴，它们需要比 400W 级别电机更高的连续扭矩和机械输出，同时保持驱动系统在经济型的脉冲指令式 MR-E 放大器上，而不是升级到 MR-J2S 或 MR-J3 平台。24VDC 的弹簧加载制动器确保在伺服器断电时轴能够牢固保持位置 — 这是标准 HC-KFE73（无制动器）无法满足的要求。

技术规格

三个显著特点 — BK 实际提供的功能

HC-KFE73BK 的零件号编码了三个有意义的决策，每个决策都对应用具有直接的工程影响。

73 — MR-E 极限下的 750W 输出。 HC-KFE 系列的功率从 100W (HC-KFE13) 到 200W、400W，最高可达 750W。73 的设计标识将此电机置于 MR-E 放大器所能驱动的功率上限。与 MR-E-70A 配对，该系统可提供 2.4 Nm 的连续扭矩 — 几乎是 400W HC-KFE43B 所提供的 1.3 Nm 的两倍。对于 400W 电机在正常运行时接近额定电流的轴，或负载扭矩分析显示裕量不足的应用，750W 级别是无需更改放大器平台架构的自然选择。

B — 非励磁电磁制动器。 一个弹簧加载的制动器集成在电机外壳的后部。当 24VDC 断开时 — 无论是通过受控关机、紧急停止还是电源中断 — 弹簧会立即接合制动器，锁定轴，无需控制器发出任何信号。这种故障安全原理是 HC-KFE73BK 与标准 HC-KFE73K 区分开来的决定性特征。无需电源、控制器信号或外部继电器动作即可接合制动器。

K — 带键槽的轴。 在 750W 功率下，对于大多数应用来说，正向耦合不是可选项。键槽在轴和驱动部件（无论是联轴器毂、皮带轮还是齿轮）之间提供机械互锁，防止两者之间发生相对旋转，无论在温度循环下保持配合是否随时间推移而失效。电机随附键。键槽尺寸符合 JIS 标准，适用于 750W 轴尺寸。

80×80mm 法兰：比 400W 级别更大一步

HC-KFE73BK 安装在 80×80mm 的方形法兰上 — 比 400W HC-KFE43BK 的 60×60mm 法兰大了一个尺寸级别。尺寸的增加直接影响到升级安装：为较小的 60×60mm 法兰设计的机器，在不修改电机安装板的情况下无法安装 80×80mm 的电机。螺栓孔距和法兰定位直径在此尺寸边界处发生变化。

然而，在 80×80mm 级别中，HC-KFE73BK 与 HC-KFS73BK (MR-J2S 等效型号) 以及当前一代的 750W 电机（如 HG-KR73BK）共享其法兰尺寸。这意味着为任何 80×80mm MELSERVO 750W 电机设计的机器安装板在机械上与 HC-KFE73BK 兼容。轴伸出长度和机身轴向尺寸仍需根据具体应用进行检查，特别是对于带制动器的型号，因为其后部外壳较长，但法兰面保持一致的参考。

扭矩裕量：7.2 Nm 峰值扭矩的实际意义

HC-KFE73BK 的 2.4 Nm 额定扭矩是进行连续负载选型时的参考值。7.2 Nm 的峰值扭矩 — 是额定值的 3 倍 — 可用于加速阶段的瞬时需求以及切削或夹紧操作期间的短暂过载条件。

额定扭矩和峰值扭矩之间的 4.8 Nm 差值是轴的加速储备。在具有典型负载惯量比的水平滚珠丝杠轴上，7.2 Nm 的峰值扭矩可实现比仅以额定扭矩运行更高的加速度，从而显著缩短点对点移动时间。放大器的电子电流限制是否能持续提供产生 7.2 Nm 扭矩所需的峰值电流，取决于负载与电机惯量比以及占空比 — MR-E-70A 的内置电子热保护会监控累积发热并相应地执行保护限制。

对于始终存在负载扭矩的垂直轴，2.4 Nm 的额定值涵盖了重力分量，剩余的裕量用于动态性能。三菱 MR-E 文档中提到的“非平衡扭矩应用中的额定扭矩 70%”规则意味着，在正确设计的垂直轴中，轴上的重力负载不应超过 1.68 Nm。

制动器集成在机器设计中

在机器设计中增加带制动器的电机不仅仅是更换电机型号。HC-KFE73BK 需要两个不适用于标准 HC-KFE73K 的特定设计考虑。

首先是 24VDC 制动器电源电路。根据三菱 MR-E 手册，制动器的 24VDC 电源必须是专用电路 — 不能与放大器数字 I/O 信号使用的 24VDC 共用。HC-KFE73BK 上的 6 针电机电源连接器（标准型号为 4 针）同时承载三相电机电源线和两条制动器电源线。一个独立的接触器或继电器电路，由 MR-E 放大器的 MBR (电磁制动器联锁) 输出信号驱动，控制到制动器线圈的 24VDC。

其次是 MBR 信号和参数号 1。MR-E 放大器的电磁制动器联锁输出必须通过参数设置启用。此输出协调伺服开启/关闭转换与制动器接合之间的时间，防止制动器在旋转轴上突然接合，从而保护制动器衬片寿命和机械驱动组件。特别是对于垂直轴，三菱文档将 MBR 信号列为必需的配置元素 — 受控的制动器时序可防止在轴停止序列期间发生负载下降。

HC-KFE73BK 在其一代产品中的定位

HC-KFE 系列和 MR-E 放大器代表了一个产品代，在绝对编码器系统和数字总线接口是高端选项而非主流功能的时期，提供了功能强大、经济高效的通用伺服控制。当应用需要 750W 输出和制动器功能，但又不需要 HC-KFS/MR-J2S 级别的绝对编码器和更高成本的放大器时，HC-KFE73BK 是合适的选择。

电机和 MR-E 放大器现已停产。现有供应来自售后市场库存、剩余库存和已退役单元。对于新机器设计，三菱的文档迁移路径指向 MR-JE 或 MR-J4 系列放大器与当前一代 HG 系列电机 — HG-KR73BK 是 750W 带制动器+键槽级别的近似功能后继型号，具有相同的 80×80mm 法兰尺寸，但配备 22 位绝对编码器和当前的 MELSERVO J4 接口。

常见问题解答

Q1: 与 HC-KFE73BK 配对的 MR-E 放大器型号是什么，它支持哪些控制模式？

HC-KFE73BK 可与 MR-E-70A (脉冲串输入，位置控制模式) 或 MR-E-70AG (模拟速度指令输入，速度控制模式) 配对。“70”在放大器型号中对应 750W 电机级别。MR-E-70A 接受来自外部定位控制器、MELSEC PLC 定位模块或 CNC 输出的脉冲+方向或正交脉冲串指令。MR-E-70AG 支持模拟速度指令集成，适用于上层控制器输出 ±10V 模拟信号作为速度参考的应用。两种放大器型号都通过 MBR 联锁输出支持 HC-KFE73BK 的电磁制动器。

Q2: 为什么 80×80mm 的 HC-KFE73BK 比 60×60mm 的 HC-KFE43BK 使用更大的法兰，并且同一台机器安装板可以同时接受两者吗？

法兰尺寸在 750W 级别增加是因为电机框架直径增大，以容纳更大的定子、绕组和转子组件，以实现更高的扭矩输出。400W 级别的 60×60mm 法兰和 750W 级别的 80×80mm 法兰具有不同的螺栓孔距和法兰定位直径 — 它们不可互换。为 400W HC-KFE43BK 设计的机器安装板在不进行加工或更换的情况下，无法直接安装 HC-KFE73BK。如果一台机器最初是围绕 400W 电机设计的，升级到 750W，电机安装处的机械修改将是工作范围的一部分。

Q3: 产品列表指出轴贯通部分不是 IP55。这对机器安装意味着什么？

HC-KFE 系列电机具有 IP55 的机身等级，覆盖电机外壳表面，但三菱文档明确指出，轴贯通部分 — 即轴从前轴承座伸出的地方 — 以及电气连接器未达到 IP55 防护等级。在有冷却液雾、冲洗水或空气中流体污染的环境中，这些未受保护的点是电机的脆弱之处。实际的缓解措施包括将电机放置在机器外壳内的受保护位置，如果机器设计允许，安装轴封盖，或为潮湿环境指定带油封的电机（其他 HC 系列型号有提供）。连接器端也需要保护，特别是编码器连接器，因为编码器信号引脚上的污染是位置反馈错误的一个常见原因。

Q4: HC-KFE73BK 上的电磁制动器能承受 2.4 Nm — 即电机额定扭矩的全部吗？

三菱为 HC-KFE 带制动器型号的设计方法是将制动器的静摩擦扭矩与电机的额定输出扭矩相匹配。对于 750W 级别，制动器额定可承受相当于电机 2.4 Nm 额定值的扭矩负载。这意味着制动器可以在正常工作扭矩范围内保持静止负载而不打滑，这是预期用途。制动器并非设计用于在额定速度下动态停止旋转轴 — 这样做会迅速消耗制动器的使用寿命，并可能在传动系统中引起机械冲击。正确做法是通过伺服放大器将电机平稳停止，然后再让制动器接合以保持停止位置。

Q5: HC-KFE73BK 在系统集成方面是否与 HC-KFS73BK 可互换？

这两个电机共享 80×80mm 的法兰安装尺寸，使得机械替换变得简单。然而，如果不更换伺服放大器，它们是不可系统互换的。HC-KFE73BK 使用 10,000 ppr 的增量编码器，并与 MR-E-70A 配对，而 HC-KFS73BK 配备 17 位绝对编码器 (131,072 ppr)，并与 MR-J2S-70A/B/CP/CL 放大器配对。编码器连接器、信号协议和放大器接口完全不同。用一个替换另一个需要更换匹配的放大器并重新配置驱动轴。HC-KFE73BK → HC-KFS73BK 方向是升级（更高的编码器分辨率，绝对位置保持，无需回零），而反向是降级，很少会故意指定。