三菱 HC-PQ43B (HCPQ43B) — 電磁ブレーキ付き 400W AC サーボモーター、ストレート軸、3000 rpm、MELSERVO-C シリーズ

製品概要

部品番号: HC-PQ43B

別名: HCPQ43B, HC PQ 43B, HC-PQ-43B

シリーズ: 三菱 MELSERVO-C (MR-C世代)

分類: 超低慣性 AC ブラシレスサーボモーター — 400 W、200V クラス、3000 rpm、ストレート軸、電磁ブレーキ

文脈: 異なる種類のサーボモーター

このサイトのサーボモーターのほとんどは、HC-SF、HC-SFS、または HA-FF ファミリに属しています。これらは、汎用産業オートメーション、工作機械、位置決め装置向けの J2 または J2-Super アンププラットフォームを中心に設計されたモーターです。HC-PQ43B は、三菱の MELSERVO の歴史とは全く異なる系統に属しています。Q1: HC-PQ43B と互換性のあるアンプは何ですか？また、どのような電源が必要ですか？HC-PQ43B は、400W HC-PQ モーターのブレーキ付きバリアントです。定格トルク 1.3 Nm、ピークトルク 3.8 Nm、定格 3000 rpm、コンパクトな IP44 定格ハウジングはすべて同じですが、垂直軸や重力負荷のかかる機構アプリケーションのために、モーター後部にスプリング作動式の電磁ブレーキが追加されています。

技術仕様パラメータ値

部品番号

HC-PQ43B

このプラットフォームがターゲットとした機械の種類 — 小型組立装置、ラベルアプリケーター、コンパクトなピッキング＆プレイス機構、軽量位置決めテーブル、印刷および包装機械の補助軸 — に対して、MR-C と HC-PQ の組み合わせは、設計チームまたは保守スタッフの再教育を必要としない形式で、クローズドループサーボ性能を提供しました。

HC-PQ43B は、このプラットフォームにスプリング作動式ブレーキを追加し、その機械カテゴリ内の垂直軸またはその他の重力負荷のかかるコンポーネントを持つアプリケーションに対応します。

400W モーターのスプリング作動式ブレーキ

400W および定格トルク 1.3 Nm では、HC-PQ43B が駆動する負荷は、中容量サーボモーターと比較して軽量です。小型の垂直搬送スライド。軽量ロボットアームのジョイント。小型自動ドリル機のドリルヘッドクイルドライブ。コンパクトな組立ステーションの垂直シャトル。これらの機構は規模は小さいですが、スプリング作動式ブレーキの物理法則は、どの電力レベルでも同様に適用されます。コイルの電源が切れると、スプリングがブレーキを閉じ、アクティブな電気システムに依存せずに軸を機械的に保持します。

その実質的な結果は、7kW であっても 400W であっても同じです。パネル電源が予期せずカットされた場合、アンプがトリップした場合、非常停止回路が開いた場合 — 軸は保持されます。ブレーキコイルへの 24V DC 電源が取り外され、スプリングがすぐにその役割を果たします。移動質量がわずか数キログラムしかない小型垂直機構でも、これは依然として正しい設計選択です。代替案 — アンプ自体がトリップしたばかりのコンポーネントである可能性がある場合に、アンプのサーボロックに位置保持を依存すること — は、信頼できる安全基盤ではありません。

HC-PQ43B のブレーキには、機械パネル内に「別途 24V DC 電源」が必要です。これは MR-C シリーズのドキュメントに明記されています。ブレーキ付きモーターは、アンプの制御電源とは別に、独自の 24V DC 電源が必要です。24V 回路には、ブレーキコイル端子間の適切なサージ抑制を備えたリレーを含める必要があります — サプレッションのない誘導コイルは、電源が切れたときに有害な電圧スパイクを発生させます。

推奨される動作シーケンスは、サーボモーターのスプリング作動式ブレーキと同様の原則に従います。ブレーキをエンゲージする前にサーボ制御で軸を停止させ、起動時にブレーキを解放する前にサーボロックが確立されていることを確認します。これらの軸がシフトごとに多くのサイクルを実行する小型コンパクトな機械では、一貫したシーケンスにより、モーターの動作寿命全体でブレーキディスクのサービス寿命が測定可能に延長されます。

1.3 Nm 定格トルク: 超低慣性の利点

1.3 ニュートンメートル。これは、どのような基準から見ても控えめな連続トルク値であり、HC-PQ43B が何であるかを正確に表しています。それは、持続的な力よりも加速性能に重点が置かれる、軽量で高速な軸向けのモーターです。

超低慣性モーターは、利用可能なトルクとローター慣性の比率を通じて主な価値を発揮します。非常に低いローター慣性は、特定のトルク — 3.8 Nm のピークを含む — がモーターシャフト自体の非常に高い角加速度を生み出すことを意味します。軸はターゲット速度に迅速に到達し、位置に迅速に落ち着き、次の移動に迅速に準備ができます。毎分多くの短い移動を実行するアプリケーションでは、これはスループットに直接変換されます。3.8 Nm のピーク — 連続定格の 3 倍近く — は、加速および減速フェーズを効率的に処理します。軽量組立機械軸の典型的なデューティサイクルでは、モーターはピークトルクで移動速度まで加速し、定格トルク以下で短時間実行し、ピークトルクで減速し、その後位置で停止して最小限の電流を消費します。このパターンは熱的に無害であり、400W アンプの保護機能は、適切に設計されたデューティサイクル下で介入なしにこれを管理します。制約は明確です。1.3 Nm の連続トルクは、持続的な負荷トルクの上限です。軸が 1.3 Nm 以上のトルクを連続的に維持する必要があるアプリケーション — 持続的な切削抵抗、重い巻き取り張力、動作中の大きな重力負荷 — は、このモーターの適切なアプリケーション範囲を超えています。サイクル時間のほとんどを静止または軽量負荷で過ごし、短い加速過渡現象のみが発生する軸は、HC-PQ43B が最もパフォーマンスを発揮する場所です。

IP44: 保護等級の理解

HC-PQ43B の IP44 保護等級は、HC-SFS および HC-SF シリーズモーターの IP65 よりも低く、このモーターを指定する前にその違いを理解する価値があります。

IP44 は、1mm より大きい物体 (細かい工具、ワイヤー、小さな昆虫 — ただし大量のほこりは除く) に対する固体粒子保護、およびあらゆる方向からの水しぶきに対する液体保護を意味します。これは、モーターがクーラントスプレー、オイルミスト、または洗浄作業に直接さらされない屋内産業環境では十分です。

IP65 (HC-SFS および類似モーターの定格) は、完全な防塵性とあらゆる角度からの噴流に対する保護を追加します。

HC-PQ43B が設計されたアプリケーション — 組立機械、軽量自動化装置、屋内のコンパクトな位置決め軸 — では、IP44 は一般的に十分です。このモーターは、クーラントがモーターに到達する工作機械の切削環境や、洗浄が必要な食品または製薬機器向けには設計されていません。設置環境に大量のクーラント、オイルミスト、または加工操作からの空気中の汚染物質が含まれる場合は、より高い定格のモーターを指定する必要があります。

HC-PQ43B をケーブル出口を下向きにして取り付ける場合 — 水平モーター設置で推奨される取り付け方向 — リード線と結露は、ケーブルエントリーポイントに溜まるのではなく、モーター本体から流れ落ちます。MR-C のドキュメントでは、ケーブルジャケットに沿った液体の侵入の可能性がある環境で、ケーブルを上向きに配線してモーターを取り付けることは推奨されていません。

互換性のあるアンプ: MR-C40A

HC-PQ43B は、MELSERVO-C シリーズの 400W 容量ユニットである MR-C40A アンプと排他的にペアになります。このアンプは、HC-SFS および HC-SF シリーズモーターが使用する J2 および J2-Super アンプとは明確に異なる一連の特徴を持っています。

MR-C40A は、単相 200～240V AC 入力を受け入れ、約 2.8A を消費します。これは三相ではなく単相電源です。つまり、MR-C プラットフォームは標準の 200V 単相回路から動作でき、各軸位置に三相配線がない小型機械のパネル配線を簡素化します。アンプはパルストレイン位置コマンドを受け入れます — ステッピングモータードライバーが使用するのと同じインターフェースです。これは、プラットフォームのステッピング交換としての位置付けの中心でした。エンコーダの解像度と制御性能はサーボクラスですが、制御インターフェースはステッピング互換性があり、以前はステッピングベースだった既存の機械設計に簡単に統合できます。

MR-C40A は幅わずか 40mm です。複数の小型サーボ軸を持つ機械では、MR-C40A アンプの列は、同じ電力定格の J2-Super アンプの同等の列よりも大幅に少ないパネルスペースを必要とします。MR-C40A アンプと HC-PQ シリーズモーターの両方は、2013 年 4 月に生産終了しました。当時の三菱の移行推奨事項は、ユーザーを MR-JN アンプと HF-KN または HF-KP シリーズモーターに誘導しました — この電力レベルでの次世代コンパクトサーボプラットフォームです。MR-C ハードウェアで稼働中の機械の場合、交換用の MR-C40A アンプと HC-PQ43B モーターは、引き続き余剰在庫として入手可能です。

HC-PQ シリーズ容量概要

モデル

出力

ブレーキ

HC-PQ130.32 Nm

0.95 Nm

なし

HC-PQ13B100 W0.32 NmありHC-PQ23200 W

0.64 Nm

IP44 は、1mm より大きい固体物体およびあらゆる方向からの水しぶきに対する保護を提供します。大量のクーラントにさらされない密閉された屋内環境では十分です。クーラントスプレー、オイルミスト、またはクーラントジェットがモーターに到達する工作機械の切削環境には適していません。そのような環境では、IP65 以上の定格を持つモーター — HC-SFS または HC-SF シリーズのモーターなど — が必要です。HC-PQ シリーズは、組立機械、ハンドリング装置、および軽量自動化向けに設計されており、CNC 工作機械の切削ゾーン向けではありません。Q4: HC-PQ43B のブレーキには特別な電源回路が必要ですか？はい。三菱の MR-C ドキュメントには、ブレーキ付きモーターはアンプの制御電源とは別に、別途 24V DC 電源が必要であると明記されています。24V 回路には、コイル電流を切り替えるリレーと、リレーが開いたときの誘導電圧スパイクを吸収するためのブレーキコイル端子間のサージ抑制 (DC 回路の場合はフライバックダイオード) を含める必要があります。サージ抑制がないと、リレー接点はアーク損傷に対して脆弱になり、結果として生じる電気的ノイズがアンプやコントローラーに影響を与える可能性があります。

Q5: HC-PQ43B と MR-C40A は生産終了しましたが、三菱の推奨される移行パスは何ですか？

生産終了時の三菱の公式移行推奨事項は、同等の容量で MR-JN アンプシリーズと HF-KN または HF-KP シリーズサーボモーターに移行することでした。HF-KP43B (400W、3000 rpm、スプリング作動式ブレーキ) を MR-JN-40 アンプで使用することは、次世代レベルでの機能的な同等品であり、同様にコンパクトなフォームファクタで、より高いエンコーダ解像度と改善されたサーボ性能を提供します。エンコーダプロトコルが世代間で互換性がないため、モーターとアンプは両方とも一緒に交換する必要があります。MR-C ハードウェアで稼働し続ける必要がある機械の場合、交換用の HC-PQ43B モーターと MR-C40A アンプは、産業オートメーション余剰専門業者を通じて入手可能です。