三菱 HC-SFS502 (HCSFS502) — 5kW AC伺服电机，直轴，无制动器，MELSERVO-J2S系列

产品识别

零件号: HC-SFS502

也搜索为: HCSFS502, HC-SFS-502

系列: 三菱 MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generation)

电机类型: AC无刷伺服电机 — 直轴，无制动器，2000 rpm

状况: 全新盒装，工厂密封

概述

三菱 HC-SFS502 是来自 MELSERVO-J2S 平台的 5kW 中惯量 AC 无刷伺服电机 — 直轴，无制动器，额定转速 2,000 rpm，连续扭矩 23.9 Nm，峰值扭矩 71.6 Nm。它是水平轴以及任何负载侧向支撑、重力不影响轴旋转方向且伺服关闭时不需要机械保持的应用的清洁、无障碍的 5kW 驱动电机。移除制动器并指定直轴在性能上没有任何有意义的降低。输出功率相同，均为 5kW。连续和峰值扭矩值相同。17 位串行绝对编码器 — 每转 131,072 个位置 — 与 HC-SFS 系列中的其他电机相同。HC-SFS502 相对于其 BK 或 B 兄弟型号的优势正是许多应用所需要的：直轴上的 5kW 精确控制伺服输出，无需制动系统所需的接线开销、继电器排序和面板组件，而这些对于不需要制动的轴来说是多余的。这是 5kW 的 J2-Super 代。HC-SFS502 取代了旧款 HC-SF502，具有相同的法兰尺寸，相同的放大器等级现在指定为 MR-J2S-500 硬件，并带来了 J2-Super 平台引入的 17 位编码器升级。对于已运行 MR-J2S-500 放大器或从一开始就指定 J2S 硬件的新设备，HC-SFS502 是系统设计所需的 5kW 无制动直轴电机。

技术规格

参数

值

71.6 Nm 的峰值 — 恰好是连续值的 3 倍 — 定义了放大器在加速和减速瞬态期间可以要求的扭矩。在大型 CNC 工作台上移动大量工件和夹具，在快速移动中从一个位置到另一个位置，加速斜坡期间的扭矩需求远远超过持续切削负载的要求。71.6 Nm 的上限使轴能够快速完成快速移动，一旦轴到达目标位置并开始加工操作，电机将恢复到其连续额定值以内。

7.5 kVA 的功率容量是电气供应的占地面积。额定电流为 25A 时，面板布线、电路保护和接触器选择必须正确调整尺寸。再生能量 — 当大惯量负载减速时返回到直流母线的能量 — 由 MR-J2S-500 放大器处理，但对于频繁或高能量减速事件（例如重型工作台轴以高快速移动速度循环）的轴，应确认再生电阻容量。

直轴，无制动器：水平驱动的理想规格

HC-SFS 系列中的每种电机变体都存在，因为不同的应用在轴和机器安全架构方面有不同的要求。无制动器和直轴的 HC-SFS502 不是妥协 — 它是针对明确的应用类别优化的规格。

为什么没有制动器？

水平轴在静止时的位置保持来自放大器伺服锁定 — 位置环保持闭合，编码器持续监控轴位置，放大器提供校正电流以保持零误差。这可靠、准确，并且不占用额外的面板资源。同一轴上的弹簧施加制动器会增加 24V 直流接线、一个继电器、一个浪涌抑制器、机器安全逻辑中的 MBR 互锁电路以及制动盘和线圈的持续维护。对于重力不作用于轴旋转方向且在伺服电流移除时没有不平衡力威胁要移动轴的轴，这些基础设施均不提供任何功能优势。

在一台拥有多个 5kW 轴的机器上 — 大型移动式立柱加工中心、龙门系统、多主轴转线机 — 从不需要制动器的轴上移除制动器，可以实现明显更简单的电气设计。更少的继电器，更少的接线连接，更低的 24V 电流需求，以及一个不需要对这些轴进行制动器定时验证的调试过程。为什么是直轴？

摩擦夹紧联轴器 — 盘式联轴器、波纹管联轴器、带分裂夹头轮毂的爪式联轴器 — 是高性能伺服轴滚珠丝杠和直接驱动应用的标准接口。它们提供出色的扭转刚度，零背隙，并能适应小的角度和并行错位，而不会将柔性引入位置环。在正确选择和安装的 5kW 摩擦夹紧联轴器上，夹紧力足以在不打滑的情况下传输 71.6 Nm 的峰值。

需要键槽轴和正键连接的地方 — 定时皮带轮、齿轮轮毂、链轮驱动 — 正确的电机是 HC-SFS502K（键槽轴，无制动器）或 HC-SFS502BK（键槽轴带制动器）。直轴 HC-SFS502 用于不需要键槽的联轴器设计。在此框架尺寸下，一个重要的安装注意事项是：使用轴端螺纹孔和拉杆将联轴器轮毂轴向压入轴上，而不是通过冲击力压入或驱动。在 5kW 和相应的电机质量下，轮毂安装过程中的轴冲击会传递到电机后部的编码器组件。由此产生的编码器损坏往往不会立即表现为故障，而是表现为在生产过程中振动时出现的间歇性位置误差和编码器报警 — 难以追踪，诊断成本高昂，完全可以避免。

17 位编码器：5kW 的 J2-Super 性能从 HC-SF502（J2 代，14 位编码器，16,384 ppr）到 HC-SFS502（J2S 代，17 位编码器，131,072 ppr）的跨越是编码器分辨率的八倍增长。在 5kW 和 2,000 rpm 下，这种分辨率的提高在整个工作速度范围内都能带来好处。在额定速度下，速度估计质量直接提高。MR-J2S 放大器根据连续的编码器位置样本计算轴速度。每转 131,072 个位置，每个采样间隔的角度步长比 16,384 ppr 小八倍。速度环看到一个低噪声的速度估计，这允许在机械共振成为稳定性问题之前获得更高的比例增益。更高的增益意味着更快的扰动抑制 — 切削力扰动、传动柔性效应和负载变化得到更快纠正，在生产过程中使轴保持在指令速度剖面上。在低进给速率下 — 慢速轮廓移动、螺纹切削、轮廓磨削 — 17 位编码器提供了平滑速度控制所需的精细角度增量。低速时较粗的编码器数据会产生速度纹波，在加工表面上表现为周期性图案。HC-SFS502 的 131,072 ppr 与旧款 14 位设备相比，显著抑制了这种纹波，这在精密慢速操作的表面光洁度质量上是可见的。绝对功能保持其值，与速度额定值无关。MR-J2S 放大器中的 A6BAT 锂电池在任何电源中断期间都能保持多圈位置计数器。下次上电时 — 无论是计划停机、报警触发还是意外断电 — 轴会读取其绝对位置，机器无需参考回零周期即可恢复运行。对于重启时间直接影响吞吐量的生产操作，消除强制回零周期具有真正的商业价值。

兼容放大器

HC-SFS502 需要 MELSERVO-J2S 平台的 MR-J2S-500 级放大器。三个接口变体涵盖了主要的控制架构：

MR-J2S-500A

接受来自 CNC 系统和 PLC 的模拟和脉冲串命令。支持位置、速度和扭矩控制模式。通过 RS-232C 接口使用 MR Configurator (MRZJW3-SETUP) 进行设置、诊断和实时监控。是使用 CNC 位置命令输出或 PLC 脉冲串控制的机器的标准选择。

MR-J2S-500B

通过 SSCNET 光纤串行总线连接到三菱运动控制器 — A 系列和 Q 系列运动控制器系统中使用的协调多轴架构。位置命令通过网络从控制器到达；放大器使用电机轴编码器反馈在本地执行它们。放大器和 CNC 机架之间的编码器电缆运行被光纤 SSCNET 电缆取代。MR-J2S-500CP内置点表，用于独立定位。最多 31 个目标位置存储在放大器中，并通过 I/O 或 CC-Link 命令激活。此变体适用于不需要专用运动控制器且简单的索引定位功能就足够的应用。

所有三个变体都完全支持 HC-SFS502 的 17 位串行编码器，并且额定电流为 25A。HC-SFS502 不兼容原版 MR-J2-500（第一代，J2S 之前）放大器，后者无法读取 17 位编码器格式。对于运行第一代 MR-J2-500 硬件的机器，HC-SF502（J2 代，14 位编码器）是正确的电机 — 无需升级放大器。

HC-SFS502 在 HC-SFS 2000 rpm 系列中输出

峰值扭矩

HC-SFS52 系列

2.39 Nm

7.16 Nm130 × 130 mmHC-SFS102 系列

1,000 W

不兼容

兼容

全新盒装，工厂密封工厂密封意味着原始三菱包装完好无损 — 外箱、内泡沫支架、轴端保护盖、编码器连接器盖和电源连接器密封都完好无损，处于出厂状态。无先前安装。无先前使用产生的热循环。无轴承负载历史需要考虑。对于等待此电机的停机机器，库存全新盒装可完全消除维修周转时间，并提供已知状态的单元，无先前服务带来的变量。对于计划备件库存 — 特别是当此容量和配置出现在机器集群的多个轴上时 — 工厂密封库存提供一致、即时可用的单元。常见问题解答

Q1：哪些放大器与 HC-SFS502 兼容？

HC-SFS502 需要 MELSERVO-J2S 平台的 MR-J2S-500 级放大器。三个标准变体是 MR-J2S-500A（通用模拟/脉冲命令）、MR-J2S-500B（用于三菱运动控制器的 SSCNET 光纤总线）和 MR-J2S-500CP（内置定位，带 CC-Link）。所有这些都支持 17 位串行编码器和电机 25A 的额定电流。HC-SFS502 不兼容原版 MR-J2-500 放大器或 MR-J3 / MR-J4 放大器。Q2：HC-SFS502 和 HC-SF502 有什么区别？

两款电机在 176 × 176 mm 法兰上，直轴，无制动器，均提供 23.9 Nm 的连续扭矩和 71.6 Nm 的峰值扭矩 — 在安装面上机械互换。区别在于编码器代：HC-SF502 使用 14 位编码器（16,384 ppr），兼容 MR-J2-500 和 MR-J2S-500 放大器。HC-SFS502 使用 17 位编码器（131,072 ppr），仅需要 MR-J2S-500 放大器。采购前请检查已安装的放大器型号。如果显示 MR-J2-500（无 S），则 HC-SF502 是正确的电机。Q3：为什么 HC-SFS502 没有电磁制动器？

HC-SFS502 设计用于水平轴和驱动器，其中伺服锁定在所有停止条件下提供足够的保持位置。在这些轴上，增加制动器会引入接线、继电器硬件、MBR 排序和面板复杂性，而这些是应用不需要的。对于承受重力负载的轴 — 垂直立柱、倾斜滑台、不平衡机构 — 正确的电机是 HC-SFS502B（直轴带制动器）。制动器是出于轴安全考虑而故意设计的选择，而不是可选配件；在轴需要时指定它。Q4：17 位编码器与旧款 HC-SF502 中的 14 位编码器相比如何？

17 位编码器提供每转 131,072 个位置，而 14 位设备提供 16,384 个位置 — 分辨率提高了八倍。在实际应用中，MR-J2S 放大器的速度环接收更精细的速度信号，支持更高的控制带宽和更好的扰动抑制。在低进给速率下，更精细的角度增量减少了速度纹波，否则速度纹波会表现为表面光洁度变化。绝对功能在两者中工作方式相同；位置通过放大器中的 A6BAT 电池在断电之间保持。Q5：绝对编码器电池需要定期更换吗？在哪里？

是的。用于保持 17 位绝对编码器多圈位置计数器的三菱 A6BAT 锂电池位于 MR-J2S 伺服放大器内部 — 而不是电机内部。当放大器显示低电量警告时更换它。不要等到电池完全耗尽：电量耗尽的 A6BAT 会导致绝对位置计数器复位，机器在恢复生产前需要进行参考回零周期。在正常操作条件下，A6BAT 通常可持续数年，但这因温度和机器断电频率而异。