三菱 HC-SFS702B (HCSFS702B) — 7kW AC伺服电机带电磁制动器，MELSERVO-J2S系列

产品识别

零件号： HC-SFS702B

也搜索为： HCSFS702B, HC-SFS-702B

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

电机类型： AC无刷伺服电机 — 直轴带电磁制动器

状况：全新盒装 — 一年保修 — 有现货

概述

三菱 HC-SFS702B 是 2,000 rpm HC-SFS 系列中最大的标准电机 — 一款 7kW 中惯量 AC 无刷伺服电机，来自 MELSERVO-J2S (J2-Super) 平台，配备弹簧施加的电磁制动器和直轴。额定连续扭矩为 33.4 Nm，峰值扭矩为 100 Nm，当一个轴确实需要这种容量时，就会指定该电机：重型 Z 轴立柱、大型托盘交换器、大质量回转工作台以及中等范围伺服电机扭矩裕度不足的工业搬运系统。此特定型号的两个特征定义了它。电磁制动器是故障安全保持装置 — 弹簧施加，24V DC 释放 — 无论上游控制发生什么，都能使断电的轴保持静止。直轴使其成为摩擦夹式联轴器、分体夹式轮毂和精密波纹管联轴器设计的正确选择，其中光轴外径是正确的接口。对于需要键槽的应用，HC-SFS702BK 是平行轴型号；两个型号之间的一切都相同。内部，J2S 代编码器将此电机与同等容量的早期 HC-SF 电机区分开来。17 位串行绝对编码器 — 每转 131,072 个位置 — 提供反馈流，MR-J2S 放大器使用该反馈流以 550 Hz 或更高的带宽运行其速度环路。结果是，即使在驱动大型、高惯量负载时，轴也能在切削负载下紧密保持位置并快速响应轨迹命令。

技术规格参数值零件号HC-SFS702B

额定输出

7,000 W (7 kW)

对于滚珠丝杠驱动的轴，圆盘联轴器或带尺寸合适的夹紧式轮毂的波纹管联轴器是标准方法。夹紧力必须足以在最坏的条件下（通常是主动加工过程中的突然反向，或从最大快速行程减速）传输峰值扭矩（100 Nm），而不会在轴和轮毂之间发生相对运动。联轴器制造商会发布其产品的最大传输扭矩值；选择此电机的联轴器时，务必验证峰值扭矩，而不仅仅是额定连续扭矩。

一个适用于大型直轴电机的安装注意事项：由于轴承跨度与电机尺寸不成比例缩放，因此由错位联轴器引起的径向轴载荷在重型电机上比在小型电机上造成的损害更大。调试期间仔细的对齐 — 包括角度和并行偏移 — 可显著延长轴承寿命。轴穿过点的 IP65 油封是二级保护；它不能替代正确的对齐。

电磁制动器 — 此规模下的工程原理

弹簧施加制动器具有一个逻辑，随着电机尺寸的增加而变得更加重要：电机越大，未制动的轴失去伺服控制的后果就越大。驱动 Z 轴立柱的 7kW 伺服电机承受着机床主轴头的所有重量 — 在大型 VMC 上，该组件可能代表数百公斤的钢材定位在工件和夹具上方。放大器跳闸时，伺服扭矩会在几毫秒内降至零。没有机械保持，立柱就会随重力下落。

HC-SFS702B 的制动器改变了这种情况。当 24V DC 断电时 — 在正常关机顺序中是设计使然，或在紧急停止、报警跳闸或断电时是必需的 — 弹簧会接合。立柱保持住。工件受到保护。机器可以在受控条件下恢复，而不是在紧急响应下。

对于围绕该电机构建的机器设计者和集成商，有三点适用：

首先，制动器的额定静态保持扭矩与其电机容量匹配 — 但它设计用于保持静止负载，而不是制动移动中的物体。放大器的减速程序必须在制动器接合之前将轴减速至停止。使用 MR-J2S 放大器的 MBR 信号（电磁制动器联锁输出）来控制制动器继电器，可以正确实现这一点。将制动器直接硬接线到紧急停止触点 — 没有 MBR 联锁 — 会冒着在移动的 7kW 负载下接合制动器的风险，这会急剧加速制动器的磨损。

其次，在 35A 额定电流和 7kW 容量下，电机电源线承载着显著的电流。制动器线圈接线应尽可能与电源导体分开布线，并且制动器线圈端子上的浪涌吸收器在此功率级别下是必不可少的。

第三，对于具有显著不平衡负载的垂直轴，三菱的指导建议静态不平衡扭矩不超过电机额定扭矩的 70% — 对于此型号，约为电机轴上的 23 Nm。超过此阈值，应通过气缸或液压缸进行平衡，以补充伺服和制动器系统，而不是仅依赖电机扭矩和制动器保持。

17 位编码器 — 在 7kW 系统中提供的功能

J2-Super 代编码器运行在 17 位 — 每转 131,072 个独立位置。与旧款 HC-SF702B 中的 14 位（16,384 ppr）编码器相比，分辨率提高了八倍。

在 7kW 下，实际优势体现在两个方面。速度估计精度是第一点：放大器从连续的编码器位置样本计算速度。每转更多的位置意味着每个样本间隔的速度测量更精细，这为速度环路提供了更干净的信号，并允许其以更高的带宽运行而不会出现不稳定。第二个好处是低速扭矩平滑性。在非常低的进给率下 — 慢速轮廓移动、车床上的螺纹切削、齿轮机上的滚刀跟随 — 编码器的分辨率决定了放大器可以多精细地调节速度。粗糙的编码器数据会导致速度波动，表现为表面光洁度变化。17 位编码器与旧款编码器相比，大大减少了这种波动。

绝对编码功能在任何断电情况下都能继续工作，由 MR-J2S 放大器中的 A6BAT 电池支持。机器在任何断电事件后重新启动 — 计划维护停机、紧急停止恢复、报警复位 — 只要电池健康，就不需要回零循环。典型应用大型加工中心上的 VMC Z 轴。

承载全尺寸主轴头的 Z 轴立柱是带制动器的 7kW 伺服电机最常见的应用。它需要快速行程加速和持续铣削扭矩的容量，制动器用于安全静止位置，以及绝对编码器用于任何断电事件后的干净重启。

HMC W 轴和托盘驱动系统。

用于面铣刀的卧式加工中心 W 轴定位和用于大型夹具传输的托盘交换器驱动都使用高容量伺服驱动器。托盘交换器必须以生产周期速率重复启动和停止重载；100 Nm 的峰值扭矩处理加速扭矩，制动器在每个站保持托盘位置。

大型 CNC 车床刀塔和副主轴进给轴。

高容量车削中心配备多位置伺服刀塔，需要在多个刀具的重量下进行果断、快速的索引。7kW 的容量可以处理中等范围电机难以应对的大型刀塔。

工业龙门装载机和 overhead 搬运系统。

具有显著垂直行程和重型末端执行器的龙门式零件传输系统在 Z 轴上使用带制动器的伺服驱动器，原因与机床 Z 轴立柱相同，都是故障安全。直轴适合龙门驱动系统中常见的联轴器设计。

回转工作台和第四轴驱动。 大型回转工作台，工件需要持续的轮廓加工扭矩 — 叶轮加工、航空航天结构件 — 使用高容量伺服驱动器和直接编码器反馈。

HC-SFS 系列 — 2000 rpm 系列一览型号

输出额定扭矩

峰值扭矩法兰

HC-SFS52 系列500 W

2.39 Nm

这两个型号在机械和电气方面完全相同，除了轴。HC-SFS702B 具有普通直轴，用于摩擦夹式联轴器。HC-SFS702BK 具有加工的键槽，提供与驱动组件的键槽正向扭矩连接。两者都共享相同的 7kW 输出、33.4 Nm 额定扭矩、100 Nm 峰值扭矩、17 位编码器、制动器、IP65 等级和 MR-J2S-700 放大器兼容性。仅根据您的联轴器设计进行选择。

Q3：电磁制动器如何工作，正确的接线方法是什么？

制动器是弹簧施加且故障安全的：24V DC 为线圈供电并保持制动盘分离，允许轴自由旋转。移除 24V — 设计使然、故障或断电 — 弹簧会立即夹紧轴。它是一个保持装置，而不是制动装置。务必使用 MR-J2S 放大器的 MBR（制动器联锁）输出控制制动器继电器，确保制动器仅在电机减速停止后接合。在制动器线圈端子两端安装浪涌吸收器，以抑制断电时的感应电压尖峰。

Q4：17 位编码器是否需要电池，它使用什么电池？

是的。17 位串行绝对编码器通过电池备份在断电期间保留位置数据。电池是三菱 A6BAT 锂电池，安装在 MR-J2S 伺服放大器内部 — 不在电机或编码器本体中。当 A6BAT 健康时，轴在任何断电情况下都能保持精确的绝对位置，并在无需回零循环的情况下重新启动。当放大器显示低电量警告报警时，请在下次计划维护窗口期间更换 A6BAT — 完全耗尽电池会导致绝对位置丢失，这需要参考点返回循环才能使机器恢复生产。

Q5：HC-SFS702B 与同为 7kW 容量的旧款 HC-SF702B 相比如何？

两者都是 7kW、2,000 rpm、33.4 Nm 的电机，带有直轴和电磁制动器，并且共享相同的 176 × 176 mm 法兰 — 这意味着它们在安装点上是机械可互换的。关键区别在于编码器代：HC-SF702B（J2 代）使用 14 位编码器，分辨率为 16,384 ppr，并与 MR-J2 或 MR-J2S 放大器配对。HC-SFS702B（J2S 代）使用 17 位编码器，分辨率为 131,072 ppr，需要 MR-J2S 放大器。如果您的机器已经运行 MR-J2S 放大器，HC-SFS702B 是正确且性能更高的选择。如果它运行原版 MR-J2 放大器，则必须同时升级放大器，或者 HC-SF702B 是要采购的正确电机。