Nouveau servo-moteur Mitsubishi HF-KE43

Mitsubishi HF-KE43 ∙ Low Inertia AC Servo Motor ∙ 0.4kW, 1.3Nm, 3000RPM, 60×60mm Flange, 131072 ppr, Pas de joint d'huile, série MR-E

Numéro de la partie:HF-KE43

Série:MELSERVO HF-KE Low Inertia, AC Servo Motor de faible capacité

Résultats nominaux:0.4 kW (400 W)

Le couple nominal:1.3 Nm

Le couple maximal:3.8 Nm

Vitesse nominale:3, 000 RPM

Vitesse maximale:6, 000 RPM

Voltage d'alimentation:Classe 200 VAC, trois phases

Courant nominal:2.9 A

Voltage du moteur:10 V ou plus

Le freinage électromagnétique:Aucune

Sceau d'huile:Aucun (norme)

Le codeur:17 bits Incrémentiel, 131.072 ppr

Classe d'inertie:Faible

Taille de la bride:60 × 60 mm

Protection contre l'entrée:Pour la protection contre la corrosion

Amplificateur compatible:Série MR-E

Condition:Nouveau

Résumé

LeLe véhicule est équipé d'un système de freinage.est un servo-moteur à courant alternatif à faible inertie de 0,4 kW de la série HF-KE de Mitsubishi Electric, conçu pour être utilisé avec la plate-forme de servo-amplificateur MR-E.

à un couple nominal de 1,3 Nm et à un pic de 3,8 Nm, fonctionnant à une vitesse nominale de 3 000 tr/min avec un plafond de 6 000 tr/min et monté sur une bride compacte de 60 × 60 mm,il offre des performances de positionnement réactives dans un petit ensemble physique le format qui convient à l'automatisation de charge légère où l'espace d'installation et le coût du système sont tous deux importants.

Le HF-KE43 n'est pas équipé de frein électromagnétique ni d'un joint d'huile.

Il s'agit d'un choix délibéré des spécifications plutôt que d'une omission.ou tout axe pour lequel la charge ne nécessite pas de tenue mécanique lorsque le servo est déchargé.

L'absence d'un joint d'huile signifie que la sortie de l'arbre du moteur n'est pas scellée.qui est acceptable dans des environnements propres et dans des applications où le moteur n'est pas exposé au brouillard de lubrifiant provenant de mécanismes adjacentsDans les environnements où ces conditions ne sont pas remplies, la variante d'étanchéité par huile ajoute cette protection.

Ce que le HF-KE43 porte, c'est un codeur incrémentiel de 17 bits à 131,072 impulsions par rotation la résolution qui permet à l'auto-tuning en temps réel de l'amplificateur MR-E de caractériser et de faire correspondre les gains de servo à la charge mécanique sans intervention manuelle.

Combiné à la conception du rotor à faible inertie, cela produit un moteur capable d'accélérer et de décélérer une charge de positionnement légère à des vitesses de cycle élevées avec un servosystème stable,suivi précis tout au long.

Principales spécifications

Série HF-KE Low Inertia for High-Cycle Positioning (faible inertie pour le positionnement à haut cycle)

La caractéristique d'ingénierie déterminante de la série HF-KE est son rotor à faible inertie.L'inertie dans le rotor d'un servomoteur est l'équivalent de rotation de la masse il détermine le couple nécessaire pour produire une accélération angulaire donnée.

Un rotor à faible inertie répond plus rapidement aux commandes de vitesse car moins d'énergie est nécessaire pour changer sa vitesse; le système de servo peut obtenir le changement de position commandé en moins de temps,et la demande de courant de l'amplificateur pendant la phase d'accélération est inférieure pour un profil de mouvement donné.

Ceci est particulièrement important dans les applications où l'axe effectue de nombreux mouvements courts et rapides par minute: mécanismes de prise en place, applicateurs d'étiquettes, entraînements d'index de convoyeur, alimentateurs électroniques d'assemblage,et une automatisation similaire à cycle élevé.

Dans ces applications, le profil de mouvement est dominé par l'accélération et la décélération plutôt que par la vitesse soutenue.

Un moteur à faible inertie complète chaque phase d'accélération plus rapidement, reste à la position cible moins longtemps avant la prochaine commande,et le taux de cycle global augmente sans nécessiter un amplificateur plus grand ou des limites de courant plus agressives.

La contrainte pratique est la correspondance de l'inertie de charge.

Les moteurs à faible inertie sont plus sensibles au rapport entre l'inertie de charge et l'inertie du rotor que les modèles à moyenne ou haute inertie.

Mitsubishi's application guidance recommends keeping the load-to-rotor inertia ratio within recommended limits — typically 10 to 15 times for the HF-KE class — for stable servo performance without excessive gain requirements.

Le dépassement de ce rapport n'empêche pas le fonctionnement, mais il fait que les gains de servo requis pour un positionnement réactif et bien atténué approchent la limite de stabilité de l'amplificateur,ce qui rend l'accord plus difficile et limite la bande passante atteignable.

131,072 ppr Encodeur Réflexion sur la résolution dans la pratique

L'encodeur incrémentiel de 17 bits fournit 131 072 impulsions par révolution à la boucle de contrôle de position de l'amplificateur MR-E.

La résolution de positionnement pratique que cela crée dépend de la transmission mécanique entre le moteur et la charge: à une vis à bille de 10 mm avec accouplement direct du moteur,chaque impulsion de codeur correspond à environ 0.076 μm de déplacement de la table plus fine que la précision de tout ensemble pratique de vis à billes, ce qui signifie que le codeur n'est pas le facteur limitant dans aucun système réel de positionnement des axes.

L'encodeur est incrémentiel, il compte les impulsions d'une référence établie au démarrage.

Un cycle de retour de référence (homing) est requis à chaque cycle de puissance avant que l'axe n'accepte les commandes de position.sur les systèmes où l'arrêt d'urgence ou les interruptions de courant sont fréquents, l'orientation répétée ajoute une charge opérationnelle modeste.

Le nombre élevé d'impulsions donne également à la fonction de réglage automatique de l'amplificateur MR-E une résolution suffisante pour observer et minimiser la vitesse suite à une erreur au niveau de la sous-milliseconde.Le réglage automatique fonctionne en observant l'écart entre la vitesse commandée et la vitesse réelle pendant les mouvements d'essai, puis ajuster les paramètres de gain position gain de boucle, gain de vitesse de boucle, temps intégral pour réduire cette erreur sans introduire d'oscillation.

À 131 072 ppr, l'observation de la vitesse est suffisamment précise pour que l'auto-tuning converge sur des réglages de gain stables et bien assortis dans la gamme complète de vitesse et de couple de la série MR-E.

Aucun joint d'huile Indiquer la bonne variante

Le HF-KE43 est décrit comme le "servo-moteur sans étanchéité à l'huile", une configuration de moteur standard où l'ouverture de sortie de l'arbre à l'extrémité avant du pare-brise n'est pas étanche à l'entrée de fluide ou de particules.

Il s'agit de la spécification de base et elle convient parfaitement à la plupart des environnements d'application du moteur: salles de machines propres,les installations montées dans des enceintes éloignées des zones de fluide de coupe, les équipements d'assemblage électronique et toute installation où le corps du moteur n'est pas directement exposé au brouillard de lubrifiant ou au liquide de refroidissement.

Lorsque l'installation place le moteur à proximité de mécanismes lubrifiés, les vis à billes à lubrification centralisée, les zones d'éclaboussures de la boîte de vitesses,ou environnements de machines transportant du liquide de refroidissement la variante de joint à huile est le bon choix.

Une étanchéité à la sortie de l'arbre ne coûte rien en fonctionnement mais élimine la voie de contamination qui provoque la pénétration progressive de lubrifiant dans la cavité du roulement et, éventuellement,l'ensemble du codeur.

Le modèle équivalent HF-KE43 avec joint d'huile équipé porte un "J" dans son suffixe (par exemple HF-KE43JW1-S100), et les dimensions physiques sont les mêmes.

S'il existe une incertitude quant à la propreté de l'environnement d'installation, la sélection de la variante d'étanchéité à l'huile est la moins risquée.la différence de durée de vie dans un environnement humide ou lubrifié n'est.

Aucun freinage  Implications de la configuration de l'axe

Le HF-KE43 n'a pas de frein électromagnétique. Pour les axes de positionnement horizontaux, la classe d'application principale pour un moteur à faible inertie de 0,4 kW, c'est correct.Il n'y a pas de tendance à se déplacer par gravité lorsque le servo est déchargé, il n'est donc pas nécessaire de disposer d'un mécanisme de maintien entre les mouvements de positionnement ou à l'arrêt de la machine.

Pour les axes inclinés ou verticaux où la gravité agit sur la charge lorsque le moteur est éteint, la variante équipée de freins (HF-KE43B ou équivalent avec le suffixe "B") doit être sélectionnée.L'installation du HF-KE43 sans frein sur un axe vertical non supporté crée un risque de chute à chaque événement de défaillance du servomoteurE-stop, servo programmé éteint, et perte de courant.

Sur les machines équipées de contrepoids pneumatiques qui supportent entièrement la charge verticale, la variante sans frein est à nouveau acceptable; le support mécanique remplace la fonction de freinage.

Système d'amplificateur MR-E

Le HF-KE43 est conçu pour la série de servo-amplificateurs MR-E, en particulier le MR-E-40A pour la classe des moteurs 400W.

La plateforme MR-E fournit deux interfaces de commande: a pulse train interface for position and speed control (accepting differential or open-collector pulse inputs from a host controller or PLC) and an analogue input interface for speed and torque control (0 to ±10V analogue reference).

Les deux interfaces sont disponibles sur le MR-E-40A standard, ce qui donne au concepteur du système le choix de l'architecture de commande sans changer le moteur ou le matériel de l'amplificateur.

Le réglage automatique en temps réel du MR-E commence dès que le servo est activé et ajuste continuellement les paramètres de gain pendant que la machine fonctionne.et le temps intégral de la boucle de vitesse sont tous gérés par la fonction de réglage automatique basée sur l'erreur suivante observée.

Pour l'ingénieur de mise en service, cela signifie que le moteur peut être installé, connecté,et exécuter des cycles productifs sans une session de réglage de gain dédiée.

Un contrôle de suppression des vibrations adaptatif est également disponible via l'amplificateur MR-E:l'amplificateur identifie les résonances mécaniques à basse fréquence dans la structure de charge et les découpes hors de la réponse de servo, empêchant l'amplification de la résonance par la boucle de commande de position.

Sur les machines à cadre lumineux où la résonance mécanique est un problème, cette fonctionnalité peut éliminer le besoin de régler manuellement les paramètres anti-vibration.

Questions fréquentes

Q1: Quelle est la différence entre le HF-KE43 et le HF-KE43B?

Le HF-KE43 n'a pas de frein électromagnétique; le HF-KE43B est le même moteur avec un frein électromagnétique installé en usine.et la compatibilité de l'amplificateur sont identiques.

La variante équipée de freins est physiquement plus longue en raison du module de freinage, absorbe un courant supplémentaire du circuit d'alimentation du freinage et nécessite la séquence d'interverrouillage des freins de l'amplificateur MR-E.Le HF-KE43 (sans frein) est spécifié pour les axes horizontaux et les axes verticaux équilibrés par gravité.; le HF-KE43B est requis pour les axes verticaux ou inclinés où la charge doit être maintenue mécaniquement lorsque le servo est désactivé.

Q2: Le moteur n'a pas de joint d'huile. Cela signifie-t-il qu'il n'est pas classé IP65?

Non la cote IP65 s'applique à la carrosserie du moteur, indépendamment du fait qu'un joint d'huile soit installé.qui couvre le boîtier du moteur, zone de remontage et compartiment de codage.

L'étanchéité à l'huile s'adresse spécifiquement à l'ouverture de sortie de l'arbre, un espace annulaire étroit que les tests IP65 ne protègent pas pleinement contre l'entrée de brouillard de lubrifiant sous une exposition prolongée.Le HF-KE43 standard sans joint d'huile convient à des environnements industriels propres et normaux.

Dans les environnements où il y a du brouillard de lubrifiant, la variante d'étanchéité à l'huile fournit la couche d'étanchéité supplémentaire au point d'entrée de l'arbre.

Q3: Quel amplificateur est requis et le HF-KE43 prend-il en charge à la fois le contrôle de position et de vitesse?

Le MR-E-40A est l'amplificateur servo adapté pour le HF-KE43.Il prend en charge à la fois le contrôle de la position (via l'entrée du train d'impulsion pour la sortie d'impulsion CNC ou PLC) et le contrôle de la vitesse/du couple (via la référence analogique ±10V).

Le mode de commande est sélectionné par paramètre et configuration de câblage, et non par variante matérielle, de sorte que la même combinaison de moteur et d'amplificateur peut être utilisée dans l'une ou l'autre architecture.

Le MR-E-40A fournit également un mode de contrôle de position avec une sortie d'impulsion d'encodeur pour l'intégration avec des contrôleurs de mouvement ou des PLC qui attendent une rétroaction de l'encodeur de quadrature.

Q4: Que signifie la résolution de l'encodeur 131.072 ppr pour la précision de positionnement?

La résolution et la précision sont deux choses différentes: 131,072 ppr est la résolution de rétroaction, qui définit l'incrément de position le plus fin que le servosystème puisse détecter et contrôler.La précision réelle du positionnement dépend du système mécanique √ de la vis à bille, contre-réaction, droiture de guidage et expansion thermique.

Sur une vis à bille de 10 mm avec accouplement direct, 131 072 ppr donne environ 0,076 μm de déplacement par nombre d'encodeurs, ce qui est beaucoup plus fin que la précision de toute vis à bille pratique.

Dans la pratique, le codeur n'est pas le facteur limitant de la précision de positionnement, mais la mécanique.Ce que la résolution de 17 bits fournit principalement est la rétroaction de vitesse stable à basse vitesse et la densité de données dont le réglage automatique MR-E a besoin pour définir des gains de servo précis.

Q5: Quels sont les principaux contrôles lors de l'installation d'un HF-KE43 usagé?

Faites pivoter l'arbre à la main et vérifiez le mouvement du roulement en douceur sans rugosité ni broyage le rotor à faible inertie de la série HF-KE a un arbre léger,et l'usure du roulement est audible avant qu'elle ne devienne mécaniquement significative. Vérifiez si le connecteur de l'encodeur ne présente pas de broches courbées et si le câble de sortie n'est pas fissuré.

Vérifiez la résistance de l'isolation à la terre à l'aide d'un megger même un moteur standard (sans joint d'huile) qui a fonctionné dans un environnement humide peut présenter une résistance réduite à l'isolation.

Lors d'un essai, surveiller l'affichage de l'erreur suivante de l'amplificateur MR-E à vitesse nominale et confirmer qu'il se situe dans les limites normales;erreur de suivi excessive à une vitesse à laquelle le moteur manipulé correctement indique une dégradation du codeur ou des problèmes d'accouplement mécanique plutôt qu'une défaillance de l'enroulement du moteur.