Mitsubishi Electric HC-KFE43B Servo moteur à courant alternatif avec frein électromagnétique

400W. 1.3 Nm Nominale. 3000 RPM. Frein électromagnétique sans excitation. 24VDC.

Lorsque le maintien de la position d'arrêt n'est pas facultatif

Chaque servo-axe s'arrête. La question qui sépare un servo-moteur à usage général d'un servo-moteur équipé de freins est ce qui se passe à ce moment: l'axe maintient-il sa position sous charge,Ou est-ce que c'est une côte?Pour les axes verticaux transportant des outils, les systèmes de serrage qui doivent s'accrocher à une interruption de courant ou tout mécanisme entraîné où une position non contrôlée de déchargement constitue un danger,la réponse détermine quel moteur est spécifié.

Le Mitsubishi Electric HC-KFE43B est la variante de frein électromagnétique du HC-KFE43 un moteur de 400 W et 3000 tr/min de la plateforme de la série MELSERVO MR-E avec un moteur à ressort,un frein électromagnétique non excitateur intégré directement à l'arrière du boîtier du moteurLe moteur et le frein constituent un seul ensemble intégré, il n'y a pas de frein séparé monté à l'extérieur, aucun matériel de montage supplémentaire à la source,et aucun alignement entre le moteur et le frein à maintenir sur la durée de vie de la machine.

Le suffixe "B" dans la désignation Mitsubishi est cohérent dans les séries de moteurs HC et HF: il indique toujours un moteur avec frein électromagnétique, appliqué à un moteur de base autrement identique.Mecaniquement et électriquement, le HC-KFE43B est le HC-KFE43 avec un sous-système additionnel dont l'importance dans la bonne application est considérable.

Spécifications techniques

Le frein à non-excitation: protégé par conception

L'expression "activation sans excitation" apparaît dans toutes les spécifications du moteur de frein Mitsubishi et signifie quelque chose de spécifique: le frein s'engage par la force du ressort lorsque la puissance est retirée,et dégagements lorsque 24VDC est appliquéIl s'agit de l'opposé d'un frein de type excitation, qui ne fonctionne que lorsqu'il est actionné.

La conséquence pratique est d'une importance capitale dans les applications critiques pour la sécurité.ou une panne d'alimentation non planifiée le frein du HC-KFE43B s'allume automatiquementAucun signal, aucune action du contrôleur et aucune puissance de secours n'est nécessaire pour que le frein tienne l'arbre du moteur.

Cette caractéristique de sécurité est la raison pour laquelle les freins sans excitation à ressort sont la spécification standard pour les axes verticaux, les mécanismes de serrage,et tout axe où un mouvement incontrôlé avec la puissance retirée représente un danger. Le frein du HC-KFE43B maintient l'arbre contre la gravité et contre toute charge de couple externe jusqu'au couple de friction statique du freinValeur de couple nominal de 3 Nm pour cette classe de moteur, comme c'est la norme dans la pratique de conception des freins à moteur de Mitsubishi.

L'alimentation électrique du frein: un circuit dédié 24 VDC est requis

La documentation de la série MR-E est explicite sur ce point:l'alimentation 24 VDC du frein électromagnétique ne doit pas être partagée avec l'alimentation d'interface 24 VDC utilisée pour les signaux d'entrée/sortie numériques de l'amplificateur.Le partage de l'alimentation entraîne le risque d'une chute de tension sur le circuit de freinage lorsque les signaux d'E/S changent.qui peuvent entraîner une relâche incomplète du frein ou une activation involontaire du frein pendant le fonctionnement du moteur, aucun des deux étant acceptable dans un servo-axe en fonctionnement.

Dans la pratique, cela signifie que la conception du panneau de commande d'une machine utilisant le HC-KFE43B doit comporter un rail dédié à 24 VDC pour la puissance de freinage, dimensionné de manière appropriée pour le tirage du courant de la bobine de freinage.Le connecteur d'alimentation du moteur accueille à la fois les câbles du moteur triphasé et les câbles d'alimentation du frein dans un seul ensemble de connecteurs à 6 brochesCette différence de connecteur est un identifiant visuel immédiat lors de la comparaison des deux variantes de moteur dans un contexte de pièces.

Temps de freinage et signal MBR

Le signal de blocage électromagnétique du frein (MBR) émis par l'amplificateur MR-E coordonne le temps de démarrage du frein avec l'état de fonctionnement du servo-amplificateur.le signal MBR relâche le frein en actionnant le circuit 24VDCLorsque le moteur reçoit l'ordre de s'arrêter et que le signal de servo-activation est éteint,la sortie MBR gère le délai de synchronisation entre l'arrêt du servo et l'engagement du frein empêchant le frein de se cogner sur un arbre en rotation, ce qui accélérerait l'usure de la doublure de frein et produirait des charges de choc mécanique.

Le manuel d'instructions MR-E de Mitsubishi couvre les paramètres requis pour la fonction de blocage des freins.et Paramètre n°.33 (sortie de la séquence de freinage électromagnétique) définit le temps de retard (Tb) au servo-off avant l'actionnement du frein.Ces paramètres sont configurés pour le comportement d'arrêt et les caractéristiques de charge de l'application spécifique, n'est pas laissé par défaut en usine dans une machine de production.

Pour les applications sur les axes verticaux, the MR-E documentation specifically calls out use of the electromagnetic brake interlock signal (MBR) when the motor controls a vertical shaft — the timing coordination between servo-off and brake engagement is critical to prevent the load from dropping during the axis stop sequence.

Port d'entrée: standard à 400 W

L'arbre HC-KFE43B est équipé d'une clé de série. keyways are standard on the 200W and 400W motor sizes — the coupling torque capacity of a plain friction-fit hub on a small shaft is insufficient for reliable torque transmission at these power levels in industrial duty cyclesLa clé assure la transmission du couple positif entre l'arbre du moteur et l'accouplement ou la poulie entraîné, éliminant la dépendance à la seule force de serrage.

Les navires à moteur avec la clé comprise.Bien que les dimensions de l'arbre du moteur et de la voie de fer sont à la norme JIS confirmer les dimensions de l'arbre par rapport à l'application de l'appareil est toujours la première étape correcte avant l'installation.

Différence de longueur du corps par rapport à HC-KFE43

L'ajout de la section de freinage électromagnétique à l'arrière du boîtier du moteur augmente la longueur globale de la carrosserie par rapport au HC-KFE43.et l'assemblage du disque de friction étendent la dimension axiale du moteur. Pour les situations de retrofit où un HC-KFE43 est remplacé par un HC-KFE43B ou où un moteur de freinage est ajouté à un axe de machine existant,la profondeur de montage et les dégagements de câbles derrière le moteur doivent être vérifiés par rapport à la longueur accrue avant le début de l'installation mécanique..

Les dimensions de la bride, le motif des trous de boulon et la saillie de l'arbre sur le côté de sortie sont identiques entre les variantes standard et de freinage. La différence de longueur est entièrement à l'arrière du moteur.Si la machine a une dimension de dégagement arrière d'obstacle qui a été dimensionnée pour le moteur standard, il peut être nécessaire de le régler en fonction du modèle de frein.

Contextes de l'application

The HC-KFE43B is most commonly found in machine designs where one or more axes require brake functionality while the overall drive system budget favors the MR-E general-purpose amplifier platform over the higher-specification MR-J2S or MR-J3 seriesLes applications typiques sont:

• Machines de fabrication à l'exclusion des machines à sous-traiter- lorsque l'outil ou la tête de broche doit rester en position sous la gravité lorsque le servo est déchargé
• Mécanismes de serrage et de fixation- lorsque la position d'une pince à moteur doit être maintenue par une interruption de l'alimentation sans relâcher la pièce
• Tableaux d'indexation rotatifsLorsque le freinage doit être maintenu en position verrouillée entre les mouvements de l'indice, il est préférable d'utiliser le freinage pour résister au couple à la position indiquée plutôt que de maintenir le couple servo en continu.
• Axe Z de la manutention des matériaux- lorsque la charge doit être suspendue en toute sécurité pendant les pauses du cycle, les arrêts d'urgence ou les opérations de maintenance

Questions fréquemment posées

Q1: Le frein électromagnétique du HC-KFE43B fournit-il un couple de maintien nominal égal au couple de sortie nominal du moteur?

Dans la pratique de conception de Mitsubishi pour la série HC-KFE, le couple de frottement statique du frein est nommé pour correspondre au couple nominal du moteur 1.3 Nm pour la classe 400W.Cela signifie que le frein est conçu pour supporter une charge au niveau de l'arbre du moteur correspondant à la puissance nominale du moteur dans des conditions de fonctionnement normales.Il est important de noter que le frein est spécifié pour supporter des charges stationnaires, et non pour décélérer un arbre tournant.L'utiliser comme frein d'arrêt dynamique commander le frein à engager alors que le moteur tourne toujours à vitesse s'usera rapidement le revêtement de frein et raccourcit considérablement sa durée de vie. La séquence correcte consiste à faire arrêter le moteur par le système de contrôle servo d'abord, puis engager le frein pour maintenir la position arrêtée.

Q2: L'alimentation 24 VDC du frein peut-elle être prise sur le même rail 24 VDC qui alimente l'interface E/S de l'amplificateur MR-E?

La documentation de la série MR-E de Mitsubishi interdit explicitement le partage de l'alimentation de l'interface 24VDC entre les circuits d'interface E/S et le frein électromagnétique.Le frein doit être équipé d'une alimentation dédiée de 24 VDCLa raison en est simple: les événements de commutation d'E/S provoquent des transitoires de courant sur le rail 24 VDC,qui peuvent provoquer des chutes de tension momentanées qui activent partiellement ou totalement le frein pendant le fonctionnement du moteurUne alimentation de frein dédiée isole ces circuits et assure le fonctionnement fiable du frein dans toutes les conditions de commutation E/S.

Q3: Que se passe-t-il avec le fonctionnement du freinage si l'amplificateur développe une défaillance et coupe l'alimentation?

Lorsque l'amplificateur MR-E s'éteint, que ce soit à cause d'une alarme, d'un signal d'arrêt d'urgence,ou une perte d'alimentation principale ∙ le 24 VDC vers la bobine de freinage est également coupé (soit par le circuit de sortie d'alarme, soit par la panne d'alimentation elle-même)Le frein à ressort s'active immédiatement, bloquant l'arbre du moteur sans nécessiter de signal du contrôleur.Appareils pour les axes verticaux ou les applications de serrage, c'est le comportement de sécurité fondamental qui fait du frein anti-excitation la sélection standard de l'industrie pour les applications de prévention des dangers.

Q4: Quelle est la différence de longueur de carrosserie entre le HC-KFE43 et le HC-KFE43B, et le montage de la bride reste-t-il le même?

Les dimensions de montage de la bride - la bride carrée de 60 × 60 mm, le motif du trou du boulon et la longueur de la saillie de l'arbre à l'extrémité de sortie - sont identiques entre le HC-KFE43 et le HC-KFE43B.Le seul changement dimensionnel est une augmentation de la longueur totale de la carrosserie en raison du module de freinage ajouté à l'arrière du moteur- la documentation de dessin de Mitsubishi (section 14.8.1 du manuel MR-E) indique les longueurs de carrosserie spécifiques pour chaque variante, et celles-ci doivent être consultées lors de la conception ou de la vérification de l'espace libre arrière derrière le moteur dans la structure de la machine.Pour le remplacement d'un moteur de série existant par un modèle de frein dans un retrofit, vérifiez la clearance arrière avant de commander.

Q5: Le HC-KFE43B est-il un remplacement direct approprié du HC-KFS43B (le moteur de frein MR-J2S) dans une machine existante?

Mécaniquement, l'empreinte de la bride de 60 × 60 mm est partagée entre le HC-KFE43B et le HC-KFS43B, ce qui rend la plaque de montage compatible.Le HC-KFE43B utilise un encodeur incrémentiel couplé avec l'amplificateur MR-E, tandis que le HC-KFS43B utilise un codeur absolu de 17 bits (131,072 ppr) couplé à l'amplificateur MR-J2S. Les types de connecteurs de codeur, les protocoles de signal et les ensembles de câbles ne sont pas interchangeables. A swap from HC-KFS43B to HC-KFE43B would require replacing the amplifier to MR-E and reconfiguring the entire drive axis for incremental encoder operation with homing cycles — a significant system changeLa direction inverse (mise à niveau de HC-KFE43B à HC-KFS43B ou d'un moteur de série HG de génération actuelle avec frein) est la voie de migration la plus courante lors de la mise à niveau d'un système de machine.