零件号: HC-SF502B
也搜索为: HCSF502B, HC-SF-502B
系列: 三菱 MELSERVO HC-SF (J2代)
电机类型: AC无刷伺服电机 — 直轴带电磁制动器,2000 rpm
状况: 全新盒装,原厂密封
制动器是这里的关键特征。对于 5kW 和具有此容量的轴的负载质量,未制动的轴失去伺服锁定的后果与机器的尺寸成正比。弹簧施加式制动器改变了这种方程:在移除 24V DC 的瞬间,无论移除是计划在正常关机序列中进行,还是在故障、急停或断电时意外发生,轴都会被机械夹紧。轴保持不动。负载保持在最后一个位置命令放置它的位置。作为 J2 代电机,HC-SF502B 配备了 14 位串行绝对编码器,分辨率为 16,384 ppr,兼容原始 MR-J2-500 放大器和后来的 MR-J2S-500 平台。对于运行第一代 MR-J2 硬件的大量现有生产机械,这种双重兼容性使 HC-SF502B 成为同类电机更换的正确且唯一的有效选择 — HC-SFS502B(17 位 J2S 代)无法在 MR-J2 放大器上运行。
技术规格
参数MR-J2-500 放大器零件号2,000 W额定输出28.6 Nm供电电压
| 额定电流 | 25 A |
|---|---|
| 电源容量 | 176 × 176 mm |
| 额定速度 | 2,000 rpm |
| 最高速度 | 3,000 rpm |
| 额定扭矩 | 23.9 Nm |
| 最大扭矩 | 71.6 Nm |
| 编码器 | 14 位串行绝对 (16,384 ppr) |
| 轴类型 | 直轴(无键槽) |
| 50.1 Nm | HC-SF502B 与 J2 代和 J2-Super 500 系列放大器兼容。已确认兼容的型号是 MR-J2-500A 和 MR-J2-500B(原始 J2 代),以及 MR-J2S-500A、MR-J2S-500B 和 MR-J2S-500CP(J2-Super 代)。14 位 J2 编码器可被两个平台读取,无需修改。HC-SF502B 不兼容 MR-J3 或 MR-J4 放大器。 |
| 惯量等级 | Q2:HC-SF502B 和 HC-SFS502B 有什么区别? |
| HC-SF 2000 rpm 系列 — 502B 的位置 | 176 × 176 mm |
| 防护等级 | IP65 |
| 油封 | 已安装 |
| 环境温度 | 0°C 至 +40°C |
| 兼容放大器 | Q5:如果键轴型号不可用,HC-SF502B 能否替代 HC-SF502BK? |
| 系列 | MELSERVO J2 (第一代 HC-SF) |
| 产地 | 日本制造 |
| 产品状态 | 已停产 — 有全新盒装库存 |
| 为什么是 5kW,以及为什么这个轴需要制动器 | 并非所有 5kW 的轴都存在相同的问题。HC-SF502B 解决了特定的需求组合:具有实际扭矩要求的重载轴、垂直或受重力影响的负载特性,以及轴安全依赖于在所有可能的停止条件下可靠机械保持的机器设计。 |
| 直轴+制动器 | 7.5 kVA 的电源容量决定了电气供应基础设施 — 电缆尺寸、熔断和再生能量管理都从这个数值出发。在 25A 的额定电流和重型机械轴典型的负载惯量下,高速停止期间返回到直流母线的再生减速能量是面板设计必须考虑的实际系统设计因素。 |
| 制动器的存在是因为 5kW 的轴通常承载的负载。 | 大型 VMC 主轴头可能重达数百公斤。装有大量工件和虎钳的托盘可能接近相同的数量级。当这种容量的轴失去伺服电流时 — 设计上在关机序列期间,或在报警跳闸时突然发生 — 其机械状况与 200W 轴失去伺服的情况不同。负载中储存的能量,以及摩擦将其停止之前可以移动的距离,都不可忽略。HC-SF502B 上的弹簧施加式制动器在移除 24V DC 的瞬间将负载保持静止,不依赖于控制逻辑、软件状态或放大器状况。 |
| 弹簧施加式制动器:在此规模下的工程原理 | 制动器机制的概念很简单,但后果至关重要。机械弹簧对制动盘施加持续的夹紧力,使其压在制动板上 — 轴被固定。用 24V DC 为制动器线圈通电会产生一个磁场,压缩弹簧并释放制动盘,允许轴自由旋转。移除 24V DC,弹簧会立即重新啮合。无需信号。无需软件命令。无需等待控制序列执行。轴在弹簧移动所需的时间内被夹紧。 |
正确的制动器系统集成在机器中需要三个要素:
来自 MR-J2S 或 MR-J2 放大器的 MBR 信号必须控制制动器继电器。MBR 输出是放大器的制动器联锁信号 — 它会延迟制动器啮合,直到放大器完成其减速序列并确认电机已停止。绕过 MBR 联锁并将制动器继电器直接从急停触点接线,会导致弹簧在旋转的 5kW 轴上啮合。由此产生的机械冲击足以立即损坏制动器,并在传动系统中产生冲击载荷,影响滚珠丝杠、联轴器和电机轴承以及制动器本身。
直接接线在制动器线圈端子上的浪涌吸收器不是可选项。制动器线圈是显著的感性负载。通过没有弧抑制的继电器关闭 24V DC 会产生电压瞬变,可能损坏继电器触点、放大器中的继电器驱动器输出以及共享同一 24V 电源总线的其他组件。吸收器必须安装在线圈处 — 在电机连接点,而不是在继电器处 — 才能完全有效。
对于垂直轴应用,三菱发布的规格指南将推荐的最大静态不平衡扭矩设定为电机额定扭矩的 70% 或更低 — 对于这款电机,约为轴上的 16.7 Nm。具有更高重力负载不平衡的轴设计应使用辅助机械平衡装置与伺服和制动器系统一起使用。制动器旨在保持其额定容量内的负载,而不是替代过载垂直驱动器上缺失的平衡器。直轴:5kW 时的联轴器选择和安装
正确指定意味着联轴器额定值要达到峰值扭矩,而不是连续扭矩。71.6 Nm 的峰值是决定联轴器选择的数值。一个在 23.9 Nm 连续额定值下选择但仅在 71.6 Nm 下勉强够用的联轴器,最终会在 CNC 轴的正常运行条件下的快速移动和减速瞬态下打滑。5kW 轴上带有重载的联轴器打滑是一个会停止生产的事件,而不是一个可恢复的麻烦。
在进行最终选择时,应将联轴器制造商的用于反向伺服工作的服务系数应用于峰值扭矩。在此容量级别上保守的联轴器规格成本很低,可以避免诊断上具有挑战性的间歇性位置误差场景,这些误差仅在特定运动配置文件中出现 — 这是勉强打滑的联轴器轮毂的标志。
轮毂安装遵循适用于 HC-SF 系列的相同指南:使用轴端螺纹孔和拉杆将轮毂轴向固定到轴上。在此电机框架尺寸下锤击或压入轮毂会将冲击能量通过轴传递到后部的编码器盘和轴承组件。由此产生的编码器损坏很少是立即发生的 — 它往往在几个月后表现为振动下的间歇性位置报警,这些报警很难追溯到机器调试前发生的轮毂安装事件。
J2 代编码器和双兼容性优势HC-SF502B 使用 J2 平台的 14 位串行绝对编码器,每转 16,384 个位置。串行绝对意味着编码器在每个采样间隔将数字位置字传输到放大器,并通过电池备份在断电时保持多圈绝对计数器。在任何类型的中断 — 计划的、意外的、短暂的或长时间的 — 之后的任何通电时,放大器都会读取当前绝对位置,并且轴会在其正确位置启动,无需参考回零周期。
绝对计数器的电池备份使用安装在伺服放大器中的 A6BAT 锂电池。它在计划维护期间在放大器处进行维护。当放大器显示低电量警告时更换它 — 在电池完全耗尽之前。完全耗尽的 A6BAT 会导致多圈计数器复位,并且机器在没有该轴参考回零周期的情况下无法恢复生产。在 HC-SF 产品时间线上,J2 代编码器的实际价值在于它实现的放大器兼容性。14 位串行协议可以被两代放大器读取,无需适配:MR-J2-500A / MR-J2-500B — 原始 J2 放大器。完全兼容,无限制。
MR-J2S-500A / MR-J2S-500B / MR-J2S-500CP — J2-Super 放大器。向后兼容 J2 编码器。带有 17 位 J2S 编码器的 HC-SFS502B 仅在 MR-J2S-500 硬件上运行。将 17 位 J2S 电机连接到第一代 MR-J2 放大器会产生编码器协议故障;轴将无法运行。HC-SF502B 没有这种限制。对于所有运行原始 MR-J2-500 放大器的机器,HC-SF502B 是精确的采购目标 — 一款电机更换,可以在不更改放大器、重新设计参数或进行额外调试工作的情况下,将驱动器恢复到原始规格。HC-SF502B 与 HC-SFS502B:一个决策点
特性
HC-SF502B
HC-SFS502B
系列
J2 (第一代)J2S (J2-Super)编码器
17 位,131,072 pprMR-J2-500 放大器兼容
不兼容MR-J2S-500 放大器兼容
必需
71.6 Nm
法兰
| 176 × 176 mm | 176 × 176 mm | 轴/制动器 |
|---|---|---|
| 直轴+制动器 | 直轴+制动器 | 采购决策归结为一个验证:检查放大器铭牌。MR-J2-500(无 S)表示 HC-SF502B 是该驱动器的唯一正确电机。MR-J2S-500 表示两款电机都兼容 — HC-SFS502B 提供更高的编码器分辨率,但对于 14 位反馈一直足够的机器来说,HC-SF502B 是完全有效的替代品。 |
| HC-SF 2000 rpm 系列 — 502B 的位置 | 型号 | 输出 |
| 额定扭矩 | 500 W | 法兰 |
| HC-SF52 系列 | 500 W | 2.39 Nm |
| 7.16 Nm | HC-SF502B 与 J2 代和 J2-Super 500 系列放大器兼容。已确认兼容的型号是 MR-J2-500A 和 MR-J2-500B(原始 J2 代),以及 MR-J2S-500A、MR-J2S-500B 和 MR-J2S-500CP(J2-Super 代)。14 位 J2 编码器可被两个平台读取,无需修改。HC-SF502B 不兼容 MR-J3 或 MR-J4 放大器。 | HC-SF502B 与 J2 代和 J2-Super 500 系列放大器兼容。已确认兼容的型号是 MR-J2-500A 和 MR-J2-500B(原始 J2 代),以及 MR-J2S-500A、MR-J2S-500B 和 MR-J2S-500CP(J2-Super 代)。14 位 J2 编码器可被两个平台读取,无需修改。HC-SF502B 不兼容 MR-J3 或 MR-J4 放大器。 |
| 1,000 W | Q2:HC-SF502B 和 HC-SFS502B 有什么区别? | Q2:HC-SF502B 和 HC-SFS502B 有什么区别? |
| HC-SF502 系列 | Q5:如果键轴型号不可用,HC-SF502B 能否替代 HC-SF502BK? | Q5:如果键轴型号不可用,HC-SF502B 能否替代 HC-SF502BK? |
| 7.16 Nm | 130 × 130 mm | 130 × 130 mm |
HC-SF202 系列2,000 W9.55 Nm28.6 Nm176 × 176 mm
| 3,500 W | 16.7 Nm | 50.1 Nm | 176 × 176 mm | HC-SF502 系列 |
|---|---|---|---|---|
| 5,000 W | 23.9 Nm | 71.6 Nm | 重力加载的 Z 轴柱是任何带制动器的 5kW 伺服电机最典型的应用 — 重型主轴头、直接垂直移动、伺服关闭时强制机械保持。直轴 HC-SF502B 适用于高性能 VMC 滚珠丝杠 Z 轴驱动器上使用的高刚性圆盘或波纹管联轴器接口,并且制动器在每次换刀、程序暂停和班次结束关机时都能在停放位置保持立柱。 | 水平加工中心顶杆移动轴在持续的镗削负载下沿主轴轴移动重型主轴和镗刀组件,需要 5kW 的容量来维持恒定的切削速度。在所有配置中,顶杆并非自由下落轴,但在顶杆承载大量悬空部分的设计中,制动器提供了仅靠伺服锁无法提供的机械保证。 |
| 7,000 W | 33.4 Nm | 100 Nm | 176 × 176 mm | 水平加工中心顶杆移动轴在持续的镗削负载下沿主轴轴移动重型主轴和镗刀组件,需要 5kW 的容量来维持恒定的切削速度。在所有配置中,顶杆并非自由下落轴,但在顶杆承载大量悬空部分的设计中,制动器提供了仅靠伺服锁无法提供的机械保证。 |
| 典型应用 | 大型立式加工中心上的 VMC Z 轴驱动。 | 重力加载的 Z 轴柱是任何带制动器的 5kW 伺服电机最典型的应用 — 重型主轴头、直接垂直移动、伺服关闭时强制机械保持。直轴 HC-SF502B 适用于高性能 VMC 滚珠丝杠 Z 轴驱动器上使用的高刚性圆盘或波纹管联轴器接口,并且制动器在每次换刀、程序暂停和班次结束关机时都能在停放位置保持立柱。 | HMC 主轴顶杆和镗杆驱动。 | 水平加工中心顶杆移动轴在持续的镗削负载下沿主轴轴移动重型主轴和镗刀组件,需要 5kW 的容量来维持恒定的切削速度。在所有配置中,顶杆并非自由下落轴,但在顶杆承载大量悬空部分的设计中,制动器提供了仅靠伺服锁无法提供的机械保证。 |
| 大型 CNC 车床横向滑台 X 轴。 | 重型车削中心 X 轴横向滑台承载大型刀塔和刀架组件,在 CNC 进给速率下需要持续的扭矩,并在切削之间在加工位置提供可靠的机械保持。23.9 Nm 的连续输出提供了进给能力,并且在倾斜床车床上发生急停和机器复位时,制动器可以保持横向滑台的位置,因为这些车床的横向滑台并非完全自锁以抵抗重力。 | 自动化生产线升降站。 | 工业自动化生产线升降站,用于在输送机层之间升降工件夹具,使用带故障安全制动器的伺服驱动器作为标准设计要求。HC-SF502B 的 5kW 输出容量、弹簧施加式制动器和直轴联轴器接口的组合适用于中型自动化升降机构上使用的齿轮或皮带驱动执行器设计。 | Q5:如果键轴型号不可用,HC-SF502B 能否替代 HC-SF502BK? |
| 用于带钢矫直和送料操作的伺服驱动送料机单元,在送料辊和矫直辊轴上使用高扭矩伺服驱动器。这些轴在连续高扭矩需求下运行,每次冲压行程都会反复反向,并且必须在行程之间保持带钢位置。制动器在冲压运行时保持带钢位置;J2 代编码器提供绝对位置参考,这是确保生产运行中一致送料长度所必需的。 | 全新盒装,原厂密封 | 原厂密封意味着原始三菱包装完好 — 外箱完好,内泡沫支撑未受干扰,轴端盖已安装,所有连接器端口均已覆盖,油封处于制造时的状态。电机和集成制动器组件从未通电,从未安装,并且没有热或机械历史。制动器摩擦表面是工厂全新的;没有因先前使用而导致的圆盘循环。 | 对于因等待此电机而停机的生产机器,库存全新盒装可消除维修周转时间,并提供完全已知状况的单元。无需询问先前安装质量,无需担心先前故障事件或过载历史。对于关键轴上出现此容量的 J2 代机器车队的计划备件库存,原厂密封库存可提供一致的调试单元,可直接从存储转移到安装。 | Q5:如果键轴型号不可用,HC-SF502B 能否替代 HC-SF502BK? |
| 常见问题解答 | Q1:哪些放大器与 HC-SF502B 兼容? | HC-SF502B 与 J2 代和 J2-Super 500 系列放大器兼容。已确认兼容的型号是 MR-J2-500A 和 MR-J2-500B(原始 J2 代),以及 MR-J2S-500A、MR-J2S-500B 和 MR-J2S-500CP(J2-Super 代)。14 位 J2 编码器可被两个平台读取,无需修改。HC-SF502B 不兼容 MR-J3 或 MR-J4 放大器。 | Q2:HC-SF502B 和 HC-SFS502B 有什么区别? | Q5:如果键轴型号不可用,HC-SF502B 能否替代 HC-SF502BK? |
| Q3:如何对电磁制动器进行排序以避免过早磨损? | 制动器只能在电机完全减速到停止后才能啮合。始终通过 MR-J2 或 MR-J2S 放大器的 MBR(电磁制动器联锁)输出控制制动器继电器,该输出在确认电机停止后进行啮合计时。将制动器继电器直接从急停触点接线而不使用 MBR 联锁,会导致弹簧在旋转的 5kW 轴上啮合,造成立即的制动器损坏。此外,始终在制动器线圈端子两端安装浪涌吸收器,以抑制开关断开时的感应电压尖峰,保护继电器和放大器输出电路。 | Q4:绝对编码器电池位于何处,何时应更换? | 支持绝对编码器的三菱 A6BAT 锂电池位于伺服放大器内部,而不是电机内部。它在任何断电期间保持多圈位置计数器,无需在重新启动时进行回零循环。当放大器显示低电量警告时更换它 — 在完全耗尽之前。完全放电的 A6BAT 会导致绝对位置计数器复位,需要参考回零周期才能恢复生产。电机本身不需要电池维护。 | Q5:如果键轴型号不可用,HC-SF502B 能否替代 HC-SF502BK? |
HC-SF502B 和 HC-SF502BK 除了轴之外完全相同。HC-SF502B 具有普通直轴;HC-SF502BK 具有加工键槽。如果驱动侧联轴器轮毂有键槽,则无法直接替换 HC-SF502B,除非修改轮毂 — 普通轴上没有键槽可供啮合。用直轴电机替换键轴设计,需要更换一个专为普通轴摩擦夹紧设计的轮毂,或者采购正确的键轴型号。不要试图仅依靠摩擦在普通轴上运行键槽轮毂;在 5kW 下,扭矩需求使其不可靠。