미쓰비시 HC-SFS702B (HCSFS702B) — 전자 브레이크가 있는 7kW AC 서보 모터, MELSERVO-J2S 시리즈

제품 식별

부품 번호: HC-SFS702B

또한 검색됨: HCSFS702B, HC-SFS-702B

시리즈: 미쓰비시 MELSERVO HC-SFS (J2-Super 세대)

모터 유형: 전자 브레이크가 있는 직선 샤프트 AC 브러시리스 서보 모터 —

상태: 새 제품 박스 — 1년 보증 — 재고 있음

개요

HC-SFS 제품군 중 가장 큰 표준 모터인 미쓰비시 HC-SFS702B는 2,000 rpm으로 회전하는 7kW 중관성 AC 브러시리스 서보 모터로, MELSERVO-J2S (J2-Super) 플랫폼에서 제공됩니다. 스프링 적용 전자 브레이크와 직선 샤프트가 장착되어 있습니다. 연속 33.4 Nm, 최대 100 Nm로 정격되어 있으며, 축에 진정한 용량이 필요한 경우에 사양됩니다. 예를 들어, 무거운 Z축 컬럼, 대형 팔레트 셔틀, 고질량 회전 테이블 및 중간 범위 서보 모터로는 토크 마진이 부족한 산업용 핸들링 시스템에 사용됩니다.

이 특정 변형을 정의하는 두 가지 기능이 있습니다. 전자 브레이크는 안전 장치로, 스프링이 적용되고 24V DC로 해제되어 전원이 차단된 축이 제어 장치의 상류에서 무슨 일이 일어나든 정지 상태를 유지합니다. 직선 샤프트는 평평한 샤프트 외경이 올바른 인터페이스인 마찰 클램프 커플링, 분할 클램프 허브 및 정밀 벨로우즈 커플링 설계에 적합합니다. 키웨이가 필요한 애플리케이션의 경우 HC-SFS702BK가 병렬 변형이며, 두 모델 간의 다른 모든 것은 동일합니다.

내부적으로 J2S 세대 엔코더는 이 모터를 동일한 용량의 이전 HC-SF 모터와 다른 등급으로 분류합니다. 17비트 직렬 절대 엔코더(회전당 131,072 위치)는 MR-J2S 증폭기가 550Hz 이상의 대역폭으로 속도 루프를 실행하는 데 사용하는 피드백 스트림을 제공합니다. 결과적으로 절단 하중 하에서 위치를 단단히 유지하고 대형 고관성 부하를 구동할 때도 궤적 명령에 빠르게 응답하는 축을 얻을 수 있습니다.

기술 사양

7kW — 토크 수치 이해하기

실제 공작기계 측면에서 5kW와 7kW 사이에는 의미 있는 격차가 있으며, 이는 주로 두 가지 상황, 즉 무거운 축 가속 및 고속 이송에서의 지속적인 절단에서 가장 명확하게 나타납니다.

연속 33.4Nm로 HC-SFS702B는 증폭기의 전류 정격 내에서 열적 정상 상태에서 무기한으로 이 토크를 유지할 수 있습니다. 최대 100Nm는 연속 수치의 정확히 3배이며, 가속 버스트에 사용할 수 있습니다. 기계가 200kg의 Z축 슬라이드를 급속 이송으로 새 Z 높이로 이동해야 할 때, 가속 토크는 해당 이동이 얼마나 빨리 발생할 수 있는지를 결정합니다. 최대 100Nm는 증폭기에 이동 시간 동안 최대 가속 토크를 요구하고, 축이 도착하면 위치를 유지하는 데 필요한 더 낮은 토크로 안정될 수 있는 헤드룸을 제공합니다.

10kVA의 전력 설비 용량은 이 모터가 전기 공급 측에 요구하는 것을 반영합니다. 패널 설계, 케이블 크기, 퓨즈, 재생 저항 용량은 모두 이 수치에 맞춰야 합니다. MR-J2S-700 증폭기는 재생 에너지를 처리하며(대형 관성 부하가 감속될 때 DC 버스로 반환되는 에너지), 패널 설계는 재생 열 방출 요구 사항을 고려해야 합니다. 특히 고속에서 자주 감속하는 축의 경우 더욱 그렇습니다.

직선 샤프트: 7kW에서의 올바른 커플링 선택

HC-SFS702B는 일반 직선 샤프트를 사용합니다. 이 용량 수준에서는 커플링 선택 및 설치 품질이 더 작은 샤프트 크기보다 더 중요합니다. 부적절하게 클램핑된 커플링 허브를 통해 33.4Nm의 지속적인 토크는 결국 미끄러짐을 유발하며, 7kW 축에서는 미끄러짐 이벤트가 결함이 등록되기 전에 커플링과 부하 메커니즘 모두에 손상을 입히는 경향이 있습니다.

볼스크류 구동 축의 경우, 디스크 커플링 또는 적절한 크기의 분할 클램프 허브가 있는 벨로우즈 커플링이 표준 접근 방식입니다. 클램프 힘은 최악의 조건(일반적으로 활성 가공 중 갑작스러운 역전 또는 최대 급속 이송에서의 감속)에서 샤프트와 허브 사이에 상대적인 움직임 없이 최대 토크(100Nm)를 전달하기에 충분해야 합니다. 커플링 제조업체는 제품에 대한 최대 전달 토크 값을 게시합니다. 이 모터에 대한 커플링을 선택할 때는 항상 정격 연속 토크뿐만 아니라 최대 토크를 확인하십시오.

대형 프레임 크기의 직선 샤프트 모터에만 적용되는 한 가지 설치 참고 사항은 다음과 같습니다. 잘못 정렬된 커플링으로 인한 방사형 샤프트 하중은 베어링 스팬이 모터 크기에 따라 선형적으로 확장되지 않기 때문에 소형 모터보다 더 큰 모터에 비례적으로 더 해롭습니다. 시운전 중 각도 및 평행 오프셋 정렬을 신중하게 수행하면 베어링 수명이 상당히 연장됩니다. 샤프트 관통 지점의 IP65 오일 씰은 2차 보호 장치이며, 올바른 정렬을 대체할 수는 없습니다.

전자 브레이크 — 이 규모에서의 엔지니어링 근거

스프링 적용 브레이크는 모터 크기가 증가함에 따라 중요성이 커지는 논리를 가지고 있습니다. 모터가 클수록 브레이크가 없는 축이 서보 제어를 잃었을 때의 결과가 더 커집니다. 7kW 서보 모터가 Z축 컬럼을 구동하면 기계의 스핀들 헤드 전체 무게를 지탱합니다. 대형 VMC에서는 해당 어셈블리가 작업물과 고정구 위에 배치된 수백 킬로그램의 강철을 나타낼 수 있습니다. 증폭기가 트리핑되면 서보 토크는 밀리초 단위로 0으로 떨어집니다. 기계적 홀드 없이는 컬럼이 중력을 따릅니다.

HC-SFS702B의 브레이크는 이러한 방정식을 바꿉니다. 스프링은 24V DC가 제거되는 순간(정상 종료 시퀀스 중 설계상 또는 비상 정지, 경보 트리핑 또는 전원 손실 시 필요에 따라) 작동합니다. 컬럼이 유지됩니다. 작업물이 보호됩니다. 기계는 비상 대응이 아닌 제어된 조건 하에서 복구될 수 있습니다.

이 모터를 중심으로 기계를 설계하고 통합하는 사람들에게는 세 가지 사항이 적용됩니다.

첫째, 브레이크의 정격 정적 유지 토크는 모터의 용량과 일치하지만, 움직이는 것을 멈추는 것이 아니라 정지된 부하를 유지하도록 설계되었습니다. 증폭기의 감속 루틴은 브레이크가 작동하도록 허용되기 전에 축을 정지시켜야 합니다. MR-J2S 증폭기의 MBR 신호(전자 브레이크 인터록 출력)을 사용하여 브레이크 릴레이를 타이밍하면 올바르게 작동합니다. MBR 인터록 없이 브레이크를 비상 정지 접점에 직접 배선하면 움직이는 7kW 부하에 대해 브레이크가 작동하여 브레이크 마모가 급격히 증가할 위험이 있습니다.

둘째, 정격 전류 35A 및 용량 7kW에서 모터 전원 케이블은 상당한 전류를 전달합니다. 브레이크 코일 배선은 가능한 경우 전원 도체와 별도로 라우팅해야 하며, 브레이크 코일 단자 양단의 서지 흡수기는 이 전력 수준에서 필수적입니다.

셋째, 상당한 불균형 하중이 있는 수직 축의 경우 미쓰비시의 지침은 권장 정적 불균형 토크를 모터 정격 토크의 70% 이하(이 모델의 경우 모터 샤프트에서 약 23Nm)로 설정합니다. 이 임계값 이상에서는 공압 또는 유압 실린더를 통한 카운터 밸런싱이 서보 및 브레이크 시스템을 보완해야 하며, 모터 토크와 브레이크 홀드에만 의존해서는 안 됩니다.

17비트 엔코더 — 7kW 시스템에서 제공하는 것

J2-Super 세대 엔코더는 17비트로 작동합니다. 즉, 모터 회전당 131,072개의 고유한 위치를 가집니다. 이전 HC-SF702B의 14비트(16,384 ppr) 엔코더와 비교하면 해상도가 8배 증가한 것입니다.

7kW에서 실질적인 이점은 두 가지 영역에서 나타납니다. 첫째는 속도 추정 정확도입니다. 증폭기는 연속 엔코더 위치 샘플에서 속도를 계산합니다. 회전당 더 많은 위치는 샘플 간격당 더 미세한 속도 측정을 의미하며, 이는 속도 루프에 더 깨끗한 신호를 제공하고 불안정 없이 더 높은 대역폭에서 작동할 수 있도록 합니다. 두 번째 이점은 저속 토크 평활도입니다. 매우 낮은 이송 속도(느린 윤곽 이동, 선반에서의 나사 절삭, 기어 기계에서의 호브 추종)에서 엔코더의 해상도는 증폭기가 속도를 얼마나 미세하게 조절할 수 있는지를 결정합니다. 거친 엔코더 데이터는 속도 리플을 유발하며, 이는 표면 마감 변화로 나타납니다. 17비트 엔코더는 이전 엔코더 세대에 비해 이러한 리플을 상당히 줄입니다.

절대 기능은 MR-J2S 증폭기의 A6BAT 배터리로 유지되므로 전원 중단 시에도 계속 작동합니다. 계획된 유지 보수 중단, 비상 정지 복구, 경보 재설정 등 모든 전원 이벤트 후 기계 재시작은 배터리가 정상인 한 호밍 사이클이 필요하지 않습니다.

일반적인 응용 분야

대형 포맷 머시닝 센터의 VMC Z축. 전체 크기의 스핀들 헤드를 지지하는 Z축 컬럼은 브레이크가 장착된 7kW 서보의 가장 일반적인 응용 분야입니다. 급속 이송 가속 및 지속적인 밀링 토크를 위한 용량, 안전한 휴지 위치를 위한 브레이크, 모든 전원 이벤트 후 깨끗한 재시작을 위한 절대 엔코더가 필요합니다.

HMC W축 및 팔레트 구동 시스템. 페이싱 헤드를 위한 수평 머시닝 센터 W축 위치 지정 및 대형 고정구 이송을 위한 팔레트 셔틀 드라이브는 모두 고용량 서보 드라이브를 사용합니다. 팔레트 셔틀은 생산 주기 속도로 무거운 부하를 반복적으로 시작하고 중지해야 합니다. 100Nm의 최대 토크는 가속 토크를 처리하고, 브레이크는 각 스테이션에서 팔레트 위치를 유지합니다.

대형 CNC 선반 터렛 및 서브 스핀들 이송 축. 다중 위치 서보 터렛이 있는 고용량 터닝 센터는 여러 공구의 무게 하에서 신속하고 확실한 인덱싱이 필요합니다. 7kW 용량은 중간 범위 모터가 어려움을 겪을 수 있는 대형 터렛을 처리합니다.

산업용 갠트리 로더 및 오버헤드 핸들링 시스템. 상당한 수직 이동 및 무거운 엔드 이펙터를 갖춘 갠트리형 부품 이송 시스템은 머신 툴 Z축과 동일한 안전상의 이유로 Z축에 브레이크가 장착된 서보 드라이브를 사용합니다. 직선 샤프트는 갠트리 구동 시스템에서 일반적인 커플링 설계에 적합합니다.

회전 테이블 및 4축 구동. 윤곽 가공 중 지속적인 토크가 필요한 대형 회전 테이블(임펠러 가공, 항공 우주 구조 부품)은 직접 엔코더 피드백이 있는 고용량 서보 드라이브를 사용합니다.

HC-SFS 시리즈 — 2000 rpm 범위 개요

각 용량 지점은 직선/키드 샤프트 및 브레이크 포함/미포함 조합으로 제공됩니다. HC-SFS702B는 이 범위의 7kW 최고 지점에서 직선 샤프트와 브레이크가 있는 변형입니다. 모든 모델은 17비트 직렬 절대 엔코더, 200V AC 클래스 입력, IP65 보호 및 오일 씰 샤프트를 공유합니다.

새 제품 박스, 1년 보증 — 재고 있음

공장 밀봉된 새 제품 박스는 원래 미쓰비시 포장, 모든 보호 커버가 그대로 있으며, 전원이 공급되거나 설치되지 않았음을 의미합니다. 1년 보증은 배송 시 결함에 대해 모터를 보장합니다. 생산 재개를 위해 서보 모터를 기다리는 기계의 경우, 재고가 있는 새 제품 박스는 작동 복귀를 위한 가장 빠르고 신뢰할 수 있는 경로입니다. 수리 리드 타임, 재컨디셔닝 부품 변수, 고려해야 할 이력이 없습니다.

32kg인 HC-SFS702B는 내부 폼 지지대가 있는 보호 상자에 배송됩니다. 샤프트 끝 캡과 모든 커넥터 포트는 설치될 때까지 덮여 있습니다. 베어링 그리스는 공장에서 신선하며, 정상적인 보관 기간 내에 바로 사용되는 모터에는 사전 설치 서비스가 필요하지 않습니다.

자주 묻는 질문

Q1: HC-SFS702B와 호환되는 증폭기는 무엇입니까?

HC-SFS702B는 MR-J2S-700 클래스 증폭기가 필요합니다. 세 가지 주요 옵션은 MR-J2S-700A(범용 아날로그/펄스 명령), MR-J2S-700B(SSCNET 광섬유 버스, 모션 컨트롤러 시스템용) 및 MR-J2S-700CP(내장 위치 지정 기능)입니다. 세 가지 모두 17비트 직렬 엔코더와 이 모터의 35A 정격 전류를 지원합니다. HC-SFS702B는 원래 MR-J2 증폭기(17비트 J2S 엔코더를 읽을 수 없음) 또는 전용 변환 하드웨어 없이는 MR-J3 / MR-J4 증폭기와 호환되지 않습니다.

Q2: HC-SFS702B와 HC-SFS702BK의 차이점은 무엇입니까?

두 모델은 샤프트를 제외하고 모든 면에서 기계적 및 전기적으로 동일합니다. HC-SFS702B는 일반 직선 샤프트를 가지고 있습니다 마찰 클램프 스타일 커플링에 사용됩니다. HC-SFS702BK는 가공된 키웨이를 가지고 있습니다, 구동 부품에 키와 키웨이의 양방향 토크 연결을 제공합니다. 둘 다 동일한 7kW 출력, 33.4Nm 정격 토크, 100Nm 최대 토크, 17비트 엔코더, 브레이크, IP65 등급 및 MR-J2S-700 증폭기 호환성을 공유합니다. 커플링 설계에 따라 선택하십시오.

Q3: 전자 브레이크는 어떻게 작동하며 올바른 배선 관행은 무엇입니까?

브레이크는 스프링 적용 및 안전 장치입니다. 24V DC는 코일에 전원을 공급하고 브레이크 디스크를 분리하여 샤프트가 자유롭게 회전하도록 합니다. 24V를 제거하면(설계상, 오류 또는 전원 손실 시) 스프링이 즉시 샤프트를 클램핑합니다. 이것은 홀딩 장치이지, 정지 브레이크가 아닙니다. 항상 MR-J2S 증폭기의 MBR(브레이크 인터록) 출력을 사용하여 브레이크 릴레이를 제어하여 모터가 정지 상태로 감속된 후에만 브레이크가 작동하도록 합니다. 스위치 오프 시 유도 전압 스파이크를 억제하기 위해 브레이크 코일 단자 양단에 서지 흡수기를 직접 장착하십시오.

Q4: 17비트 엔코더는 배터리가 필요하며 어떤 배터리를 사용합니까?

예. 17비트 직렬 절대 엔코더는 배터리 백업을 통해 전원 차단 시 위치 데이터를 유지합니다. 배터리는 미쓰비시 A6BAT 리튬 셀이며, MR-J2S 서보 증폭기 내부에 설치됩니다(모터 또는 엔코더 본체에는 없음). A6BAT가 정상일 때 축은 모든 전원 중단 시에도 정확한 절대 위치를 유지하며 호밍 사이클 없이 다시 시작됩니다. 증폭기에 저배터리 경고 알람이 표시되면 다음 계획된 유지 보수 기간 동안 A6BAT를 교체하십시오. 배터리가 완전히 방전되면 절대 위치가 손실되어 기계가 생산을 재개하기 전에 기준 복귀 사이클이 필요합니다.

Q5: HC-SFS702B는 동일한 7kW 용량의 이전 HC-SF702B와 어떻게 비교됩니까?

둘 다 7kW, 2,000rpm, 33.4Nm 모터이며 직선 샤프트와 전자 브레이크를 가지고 있으며 동일한 176 × 176mm 플랜지를 공유합니다. 즉, 장착 지점에서 기계적으로 상호 교환 가능합니다. 결정적인 차이점은 엔코더 세대입니다. HC-SF702B(J2 시대)는 16,384 ppr의 14비트 엔코더를 사용하며 MR-J2 또는 MR-J2S 증폭기와 쌍을 이룹니다. HC-SFS702B(J2S 시대)는 131,072 ppr의 17비트 엔코더를 사용하며 MR-J2S 증폭기가 필요합니다. 기계에 이미 MR-J2S 증폭기가 실행 중이라면 HC-SFS702B가 올바르고 더 높은 성능의 선택입니다. 원래 MR-J2 증폭기를 실행 중이라면 증폭기를 동시에 업그레이드해야 하거나 HC-SF702B가 소싱할 올바른 모터입니다.