Mitsubishi HC-SF301B (HCSF301B) — Motore Servo AC da 3kW, Albero Liscio + Freno, 1000 giri/min, Serie MELSERVO J2

Identificazione Prodotto

Codice Articolo: HC-SF301B

Ricercato Anche Come: HCSF301B, HC-SF-301B

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (Generazione J2)

Tipo Motore: Motore Servo Brushless AC — Albero Liscio con Freno Elettromagnetico, 1000 giri/min

Condizione: Nuovo In Scatola, Sigillato di Fabbrica

Panoramica

La Mitsubishi HC-SF301B occupa una nicchia specifica nella gamma dei servo MELSERVO: 3kW di potenza nominale a una velocità nominale relativamente bassa di 1.000 giri/min. Questa combinazione produce una coppia continua — 28,6 Nm — insolitamente elevata per un motore di queste dimensioni fisiche. Mentre un motore servo ad alta velocità genera una determinata potenza attraverso una rotazione rapida con coppia moderata, l'HC-SF301B fa il contrario: velocità più bassa, coppia considerevolmente maggiore disponibile sull'albero senza riduttore.

Questa caratteristica rende questo motore la specifica giusta per un tipo di carico diverso rispetto a un tipico motore asse macchina utensile da 2000–3000 giri/min. Azionamenti pallet accoppiati direttamente, applicazioni a trasmissione diretta di tavole rotanti dove il riduttore è stato eliminato, sistemi di trasporto che funzionano a basse velocità dell'albero e qualsiasi meccanismo in cui la coppia del carico rimane vicina al valore nominale per la maggior parte del ciclo di lavoro — questi sono ambienti in cui il profilo da 1000 giri/min e alta coppia dell'HC-SF301B giustifica la sua specifica.

La "B" nel codice articolo indica il freno elettromagnetico — un dispositivo di tenuta a molla, fail-safe che mantiene fermo l'albero quando i 24V DC vengono rimossi. Abbinato a un albero liscio per interfacce di accoppiamento a frizione, questa è la configurazione per assi orizzontali o verticali dotati di freno dove l'interfaccia dell'albero non richiede una scanalatura per chiavetta. La variante con freno è essenziale per qualsiasi asse che debba sostenere un carico per gravità o mantenere la posizione durante eventi di spegnimento, arresti di emergenza e condizioni di allarme.

Questo motore appartiene alla generazione originale HC-SF J2, equipaggiato con l'encoder assoluto seriale a 14 bit della piattaforma. È compatibile sia con gli amplificatori originali MR-J2-350 sia con i successivi amplificatori MR-J2S-350, rendendolo adatto a macchine che utilizzano una delle due generazioni di hardware servo Mitsubishi.

Specifiche Tecniche

Il Profilo da 1000 giri/min — Perché la Velocità Nominale è Importante

Velocità e coppia sono sempre in tensione in una data dimensione del telaio. Un motore che funziona a 2.000 giri/min con un'uscita di 3 kW produce circa 14,3 Nm in continuo. Se si applica la stessa potenza a un design di avvolgimento da 1.000 giri/min, la cifra di coppia continua sale a 28,6 Nm — esattamente il doppio. L'ingombro fisico del motore non deve cambiare; il design elettromagnetico sposta il punto operativo.

Ciò è enormemente importante quando si dimensiona un sistema di azionamento. La coppia del carico richiesta per muovere un meccanismo a regime stazionario determina se un dato motore può svolgere il lavoro in continuo o surriscaldarsi nel tentativo. Sugli assi in cui la coppia del carico è elevata rispetto alla velocità della macchina — cambi utensile pesanti che ciclicamente a velocità moderate, cambi pallet che trasferiscono grandi attrezzature, azionamenti di avvolgimento che gestiscono bobine dense — un motore da 2.000 giri/min a 3 kW raggiungerà il suo limite termico molto prima dell'HC-SF301B sotto la stessa richiesta meccanica.

La coppia di picco di 85,9 Nm è ugualmente rilevante. A tre volte la cifra continua nominale, l'amplificatore può richiedere la coppia di accelerazione massima per brevi raffiche — per portare un carico ad alta inerzia alla velocità e fermarlo — senza richiedere al motore di sostenere quel livello di corrente. Se dimensionato correttamente rispetto all'inerzia del carico e al ciclo di lavoro, l'HC-SF301B opera ben entro la sua classificazione continua durante la maggior parte del ciclo di lavoro, utilizzando la capacità di picco solo durante le fasi di accelerazione e decelerazione di ogni movimento.

Albero Liscio e Freno — Questa Configurazione nel Contesto

Albero liscio: L'HC-SF301B utilizza un albero cilindrico liscio, dimensionato per accettare accoppiamenti a frizione o a morsetto diviso. Questa è l'interfaccia standard per accoppiamenti a disco, accoppiamenti a soffietto e accoppiamenti a ganasce con mozzi a morsetto diviso dove l'accoppiamento assiale e la frizione di serraggio trasmettono la coppia. A 28,6 Nm continui e 85,9 Nm di picco, la selezione dell'accoppiamento e la coppia di installazione non sono dettagli da lasciare al caso. Il foro del mozzo deve corrispondere al diametro dell'albero entro tolleranze appropriate e i dispositivi di fissaggio devono essere serrati alla specifica del produttore dell'accoppiamento per il valore di coppia di picco — non il valore nominale continuo — per garantire che non si verifichi slittamento durante profili di movimento impegnativi.

Per chiunque passi da una configurazione di albero all'altra: la variante con chiavetta di questo motore è l'HC-SF301BK, che aggiunge una scanalatura per chiavetta lavorata all'albero ma è altrimenti identica. I due sono meccanicamente intercambiabili nel punto di montaggio della flangia; l'unica differenza è l'interfaccia dell'accoppiamento all'estremità azionata.

Freno elettromagnetico: A 3kW e 28,6 Nm continui, la posta in gioco di un asse non frenato che perde potenza è proporzionale al carico che trasporta. Un motore dotato di freno in un'applicazione verticale o orizzontale pesante significa che l'asse mantiene la posizione nel momento in cui i 24V DC vengono rimossi — sia per progettazione durante uno spegnimento controllato sia per necessità durante una condizione di guasto. Il design a molla è intrinsecamente fail-safe: richiede alimentazione per rimanere aperto, non per chiudersi.

Come per tutti i motori servo con freni elettromagnetici, è importante il corretto sequenziamento attraverso l'uscita MBR (interblocco freno) dell'amplificatore MR-J2 o MR-J2S. L'amplificatore decelera l'asse fino all'arresto prima che il freno venga rilasciato per innestarsi. Bypassare questo sequenziamento — collegare la bobina del freno direttamente a un relè di arresto di emergenza senza l'interblocco MBR — rischia di innestare la molla contro un albero ancora in movimento, il che degrada rapidamente le superfici di attrito del freno e può causare shock meccanici nel meccanismo di carico.

Generazione J2 — Compatibilità Encoder e Amplificatore

La serie HC-SF utilizza l' encoder assoluto seriale a 14 bit a 16.384 posizioni per rivoluzione. Questo è il dispositivo di feedback della generazione J2 originale, ed è ciò che distingue la famiglia HC-SF dalla successiva serie HC-SFS, che è stata aggiornata all'encoder a 17 bit a 131.072 ppr.

In termini pratici, 14 bit è ancora un encoder capace per le applicazioni per cui è progettato l'HC-SF301B. Su un asse da 1.000 giri/min che aziona un carico tramite riduttore, la risoluzione effettiva sul carico — una volta che il rapporto di trasmissione moltiplica i conteggi del motore — è tipicamente più che adeguata per i compiti di posizionamento e controllo della velocità. La differenza tra 14 bit e 17 bit diventa più evidente su applicazioni a trasmissione diretta o ad alto rapporto che funzionano a basse velocità dove ogni conteggio di risoluzione dell'encoder contribuisce a un controllo fluido della velocità.

La funzione assoluta continua a funzionare tra i cicli di alimentazione, supportata dalla batteria A6BAT alloggiata nell'amplificatore servo. Finché la batteria è in buone condizioni, la macchina ripristina la posizione assoluta al successivo riavvio senza una sequenza di homing.

La compatibilità dell'amplificatore è più ampia per i motori HC-SF rispetto ai motori HC-SFS. Poiché l'encoder HC-SF precede la piattaforma J2S, è leggibile da:

• MR-J2-350A / MR-J2-350B — Amplificatori originali di generazione J2 (varianti analogiche/a impulsi e SSCNET)
• MR-J2S-350A / MR-J2S-350B / MR-J2S-350CP — Amplificatori J2-Super, retrocompatibili con l'encoder HC-SF

L'HC-SFS301B (l'equivalente J2S con encoder a 17 bit) richiede amplificatori MR-J2S e non funzionerà con l'MR-J2 originale. L'HC-SF301B non ha tale restrizione — funziona con entrambe le generazioni di amplificatori. Per i team di manutenzione che supportano macchine più vecchie con amplificatori MR-J2 di prima generazione, questo è importante: l'HC-SF301B è il motore corretto per quell'hardware senza richiedere un aggiornamento dell'amplificatore.

HC-SF vs HC-SFS — Sapere Quale Motore Serve la Tua Macchina

Le due famiglie sembrano quasi identiche dall'esterno e condividono le stesse dimensioni della flangia. La distinzione è interna e legata al cablaggio.

Quando si acquista un ricambio, verificare la generazione dell'amplificatore attualmente installata. Collegare un motore con encoder a 17 bit a un amplificatore MR-J2 di prima generazione comporterà un allarme di errore encoder e l'asse non funzionerà. Se l'amplificatore è MR-J2 (senza la "S"), procurarsi l'HC-SF301B. Se l'amplificatore è MR-J2S, entrambe le varianti funzioneranno — anche se per una sostituzione esatta, l'HC-SF301B rimane la corrispondenza esatta.

Applicazioni Tipiche

Azionamenti tavole rotanti e slittoni. Le tavole rotanti a 4° asse che indicizzano a velocità modesta sotto il peso di un grande pezzo e di un'attrezzatura necessitano di coppia di tenuta sostenuta quando bloccate e di un posizionamento di indice ripetibile durante la rotazione. La classificazione continua di 28,6 Nm dell'HC-SF301B gestisce l'inerzia considerevole della tavola senza che il motore lavori ad alto regime, e il freno trattiene meccanicamente l'asse rotante tra i cicli quando il bloccaggio da solo non è sufficiente.

Sistemi di trasferimento pallet su centri di lavoro orizzontali. Le navette per pallet spostano pallet pesanti tra le posizioni di lavorazione e di carico a velocità relativamente basse ma con elevata richiesta di coppia. La classificazione di 1.000 giri/min e l'elevata coppia continua rendono l'HC-SF301B ben adatto a questo compito, in particolare nei sistemi HMC Mitsubishi di vecchia generazione che originariamente specificavano amplificatori MR-J2.

Azionamenti convogliatori trucioli e circolazione refrigerante. Alcuni azionamenti ausiliari di macchine utensili di grande formato — convogliatori trucioli, convogliatori a vite e sistemi integrati di circolazione refrigerante — utilizzano azionamenti servo dove sono richiesti regolazione della velocità e avviamento controllato. I motori servo a bassa velocità e alta coppia si adattano a questo ruolo dove un motore a induzione standard richiederebbe un riduttore esterno.

Assi di avvolgimento e movimentazione materiali. I sistemi di movimentazione materiali roll-to-roll, le macchine avvolgitrici di filo e applicazioni simili utilizzano azionamenti servo da 1.000 giri/min in modalità di controllo della coppia per regolare direttamente la tensione del nastro o la coppia di avvolgimento senza riduttore. La coppia del motore sull'albero è la variabile di controllo, e la coppia nominale dell'HC-SF301B fornisce un'ampia capacità per applicazioni di avvolgimento di media capacità.

Assi ausiliari di presse e stampatrici azionate da frizione. Assi servo ausiliari di presse meccaniche — unità di alimentazione materiale, meccanismi di espulsione pezzi — funzionano a basse velocità e richiedono un controllo preciso della distanza di avanzamento per ciclo di pressatura. La combinazione di alta coppia, mantenimento della posizione assoluta e tenuta del freno copre accuratamente i requisiti funzionali di questi assi.

Nuovo In Scatola, Sigillato di Fabbrica

L'HC-SF301B offerto qui è nell'imballaggio originale Mitsubishi — scatola sigillata di fabbrica, coperture dell'albero e dei connettori intatte, schiuma di imballaggio interna integra. Nuovo in scatola significa che il motore non è mai stato alimentato, mai installato e non ha alcuna storia di servizio da considerare.

Per macchine attualmente ferme in attesa di questo pezzo, lo stock nuovo in scatola elimina completamente la variabile del tempo di riparazione. Per gli inventari di manutenzione pianificata, lo stock sigillato di fabbrica si conserva in modo affidabile per diversi anni in condizioni corrette: ambiente fresco, asciutto, privo di vibrazioni, lontano da luce diretta ed estremi di umidità. Oltre cinque anni, una rotazione lenta periodica dell'albero come parte di una routine di manutenzione di stoccaggio aiuta a ridistribuire il grasso dei cuscinetti prima che il motore venga messo in servizio.

Domande Frequenti

D1: Quali amplificatori sono compatibili con l'HC-SF301B?

L'HC-SF301B funziona sia con gli amplificatori originali di generazione J2 sia con quelli J2-Super nella classe 350. I modelli compatibili confermati sono MR-J2-350A (analogico/impulsi per uso generale, J2), MR-J2-350B (SSCNET, J2), MR-J2S-350A (per uso generale, J2S), MR-J2S-350B (SSCNET, J2S) e MR-J2S-350CP (posizionamento integrato, J2S). L'encoder a 14 bit dell'HC-SF è leggibile da entrambe le generazioni. Il motore non è compatibile con gli amplificatori MR-J3 o MR-J4, che utilizzano un'interfaccia encoder completamente diversa.

D2: Qual è la differenza tra l'HC-SF301B e l'HC-SFS301B?

Entrambi i motori sono da 3kW, 1.000 giri/min, albero liscio con freno, flangia da 176 × 176 mm — meccanicamente intercambiabili sulla faccia di montaggio. La differenza critica è la generazione dell'encoder. L' HC-SF301B utilizza un encoder a 14 bit (16.384 ppr) ed è compatibile con gli amplificatori MR-J2 e MR-J2S. L' HC-SFS301B utilizza un encoder a 17 bit (131.072 ppr) e richiede amplificatori MR-J2S — non funzionerà su hardware MR-J2 di prima generazione. Abbina il motore all'amplificatore attualmente installato nella macchina.

D3: Perché un motore da 3kW ha una coppia nominale così elevata (28,6 Nm)?

Coppia e velocità sono correlate dalla potenza: P = T × ω. Con la stessa uscita di 3kW a 1.000 giri/min invece di 2.000 giri/min, la coppia nominale raddoppia rispetto a un motore da 2.000 giri/min della stessa capacità. L'HC-SF301B produce 28,6 Nm in continuo precisamente perché è progettato per applicazioni a velocità più bassa e coppia più elevata dove il carico richiede coppia sostenuta piuttosto che alta velocità dell'albero. Per assi ad alta coppia che altrimenti necessiterebbero di un riduttore, questo può semplificare il design meccanico.

D4: Come funziona il freno elettromagnetico ed è sicuro usarlo come freno di arresto?

Il freno è a molla e fail-safe — la pressione della molla innesta il disco del freno e i 24V DC lo rilasciano. Nel momento in cui viene tolta l'alimentazione, la molla blocca l'albero. È solo un dispositivo di tenuta, non un freno di arresto. Deve essere innestato solo dopo che l'amplificatore ha decelerato il motore fino all'arresto, utilizzando l'uscita MBR (interblocco freno) dell'amplificatore per sequenziare correttamente il relè del freno. Innestare la molla contro un albero in movimento a 3kW provoca un rapido usura del freno e uno shock meccanico.

D5: L'HC-SF301B può essere sostituito con un HC-SF302B se è disponibile solo il 302B?

Solo parzialmente. L'HC-SF302B è da 3kW a 2.000 giri/min con circa 14,3 Nm di coppia nominale — la stessa potenza di uscita ma metà della coppia continua e il doppio della velocità nominale. Se il carico richiede quasi 28,6 Nm di coppia continua a basse velocità dell'albero, il 302B non gestirà adeguatamente tale richiesta e andrà in sovraccarico. Se il carico è leggermente caricato in coppia e l'asse necessita semplicemente di 3kW a velocità moderata, un 302B potrebbe essere funzionale — ma richiederebbe modifiche ai parametri (rapporto di trasmissione elettronico, limiti di velocità, impostazioni di accelerazione) e una revisione del ciclo di lavoro rispetto ai limiti di coppia del 302B. Per una vera sostituzione esatta, procurarsi l'HC-SF301B.