Nuevo Mitsubishi Servomotor HF-KE43 HFKE43

Mitsubishi HF-KE43∙ Baja inercia AC Servo Motor ∙ 0.4kW, 1.3Nm, 3000RPM, 60×60mm Flange, 131072 ppr, sin sello de aceite, serie MR-E

Número de la parte:HF-KE43

La serie:MELSERVO HF-KE ¢ Baja inercia, servomotor CA de pequeña capacidad

Producción nominal:0.4 kW (400 W)

Torque nominal:1.3 Nm

Torque máximo:3.8 Nm

Velocidad nominal:3, 000 RPM

Velocidad máxima6, 000 RPM

Voltado de alimentación:Clasificación 200 VAC, de 3 fases

Corriente nominal:2.9 A

Voltagem del motor:102,0 V

Freno electromagnético:No hay

Sello de aceite:Ninguno (Estándar)

El codificador:17 bits incremental, 131.072 ppr

Clase de inercia:Bajo

Tamaño de la brida:60 × 60 mm

Protección contra la entrada:Protección IP65

Amplificador compatible:Serie MR-E

Condición:Nuevo

Resumen general

ElEl motor de la serie HF-KE43 de Mitsubishies un servomotor CA de baja inercia de 0,4 kW de la serie HF-KE de Mitsubishi Electric, diseñado para su uso con la plataforma de servoamplificador MR-E.

Con un par nominal de 1,3 Nm y un máximo de 3,8 Nm, funcionando a una velocidad nominal de 3.000 RPM con un límite máximo de 6.000 RPM y montado en una brida compacta de 60 × 60 mm,ofrece un rendimiento de posicionamiento receptivo en un paquete físicamente pequeño, el formato adecuado para la automatización de carga ligera, donde el espacio de instalación y el costo del sistema importan.

El HF-KE43 no lleva ningún freno electromagnético y ningún sello de aceite.

La ausencia de un freno define la clase de aplicación: ejes horizontales,o cualquier eje en el que la carga no requiera una sujeción mecánica cuando el servo esté desactivado.

La ausencia de un sello de aceite significa que la salida del eje del motor no está sellada.que sea aceptable en entornos limpios y aplicaciones en las que el motor no esté expuesto a niebla de lubricante procedente de mecanismos adyacentesEn entornos donde no se cumplen estas condiciones, la variante de sello de aceite añade esa protección.

Lo que el HF-KE43 lleva es un codificador incremental de 17 bits en 131,072 pulsos por rotación la resolución que permite al autoajuste en tiempo real del amplificador MR-E caracterizar y hacer coincidir las ganancias de servo con la carga mecánica sin intervención manual.

Combinado con el diseño del rotor de baja inercia, esto produce un motor que puede acelerar y desacelerar una carga de posicionamiento ligera a altas velocidades de ciclo con el servosistema estable,Seguimiento preciso en todo momento.

Especificaciones clave

Serie HF-KE Low Inertia para el posicionamiento de ciclos altos

La característica de ingeniería que define la serie HF-KE es su rotor de baja inercia.La inercia en el rotor de un servomotor es el equivalente de rotación de la masa determina cuánto par se requiere para producir una aceleración angular dada.

Un rotor de baja inercia responde a las órdenes de velocidad más rápido porque se requiere menos energía para cambiar su velocidad; el sistema de servo puede lograr el cambio de posición comandado en menos tiempo,y la demanda de corriente del amplificador durante la fase de aceleración es menor para un perfil de movimiento dado.

Esto es más importante en aplicaciones en las que el eje realiza muchos movimientos cortos y rápidos por minuto: mecanismos de recogida y colocación, aplicadores de etiquetas, unidades de indice de transportador, alimentadores electrónicos de ensamblaje,y automatización similar de alto ciclo.

En estas aplicaciones, el perfil de movimiento está dominado por la aceleración y la desaceleración en lugar de la velocidad sostenida.

Un motor de baja inercia completa cada fase de aceleración más rápido, permanece en la posición objetivo durante menos tiempo antes de la siguiente orden,y la velocidad de ciclo general aumenta sin necesidad de un amplificador más grande o límites de corriente más agresivos.

La restricción práctica es el emparejamiento de inercia de carga.

Los motores de baja inercia son más sensibles a la relación entre la inercia de carga y la inercia del rotor que los diseños de media o alta inercia.

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.

El exceso de esta relación no impide el funcionamiento, pero hace que las ganancias de servo requeridas para un posicionamiento sensible y bien amortiguado se acerquen al límite de estabilidad del amplificador,haciendo la afinación más difícil y limitando el ancho de banda alcanzable.

131,072 ppr Encoder ️ Resolución de retroalimentación en la práctica

El codificador incremental de 17 bits entrega 131.072 pulsos por revolución al bucle de control de posición del amplificador MR-E.

La resolución práctica de posicionamiento que esto crea depende de la transmisión mecánica entre el motor y la carga: en un campo de 10 mm de tornillo de bola con acoplamiento directo del motor,cada pulso de codificador corresponde aproximadamente a 0.076 μm de desplazamiento de la mesa, más fino que la precisión de cualquier conjunto práctico de tornillos de bolas, lo que significa que el codificador no es el factor limitante en ningún sistema de posicionamiento de eje real.

El codificador es incremental ¢ cuenta los pulsos de una referencia establecida en el inicio.

Se requiere un ciclo de regreso de referencia (homing) en cada ciclo de potencia antes de que el eje acepte comandos de posición.en sistemas en los que las interrupciones de emergencia o de energía sean frecuentes, el seguimiento repetido añade un modesto gasto operativo.

El alto recuento de pulsos también da a la función de autoajuste del amplificador MR-E una resolución suficiente para observar y minimizar la velocidad después del error en el nivel de submillisegundo.Auto-ajuste funciona observando la brecha entre la velocidad ordenada y la velocidad real durante los movimientos de prueba, luego ajustando los parámetros de ganancia posición ganancia del bucle, ganancia del bucle de velocidad, tiempo integral para reducir este error sin introducir oscilación.

A 131,072 ppr, la observación de velocidad es lo suficientemente precisa para que el autoajuste converja en ajustes de ganancia estables y bien ajustados en todo el rango de velocidad y par total de la serie MR-E.

No hay sello de aceite

El HF-KE43 se describe como el "servomotor sin sello de aceite" una configuración de motor estándar donde el hueco de salida del eje en el cristal delantero no está sellado contra la entrada de fluidos o partículas.

Esta es la especificación de base, y es totalmente adecuada para la mayoría de los entornos de aplicación del motor: salas de máquinas limpias,instalaciones montadas en recintos alejados de las zonas de fluidos de corte, equipos de montaje electrónico y cualquier instalación en la que el cuerpo del motor no esté directamente expuesto a la niebla de lubricante o al refrigerante.

Cuando la instalación coloque el motor cerca de mecanismos lubricados, los tornillos de bolas con lubricación centralizada, las zonas de salpicaduras de la caja de cambios,o entornos de máquinas transportadoras de refrigerante la variante de sello de aceite es la opción correcta.

Un sello labial en la salida del eje no cuesta nada en el rendimiento funcional pero elimina la vía de contaminación que causa la entrada progresiva de lubricante en la cavidad del rodamiento y, finalmente,el conjunto del codificador.

El modelo equivalente HF-KE43 con sello de aceite instalado lleva un "J" en su sufijo (por ejemplo, HF-KE43JW1-S100), y las dimensiones físicas son las mismas.

Si existe alguna incertidumbre sobre la limpieza del entorno de instalación, la selección de la variante de sello de aceite es la de menor riesgo; la diferencia de costes es insignificante;la diferencia de vida útil en un ambiente húmedo o lubricado no es.

No hay freno Implicaciones de la configuración del eje

El HF-KE43 no tiene freno electromagnético. Para los ejes de posicionamiento horizontales, la clase de aplicación principal para un motor de baja inercia de 0,4 kW, esto es correcto.No hay tendencia de movimiento impulsada por la gravedad cuando el servo está sin energía, por lo que no se requiere ningún mecanismo de retención entre los movimientos de posicionamiento o en la parada de la máquina.

Para los ejes inclinados o verticales en los que la gravedad actúa sobre la carga cuando el motor está apagado, deberá seleccionarse la variante equipada con freno (HF-KE43B o equivalente con el sufijo "B").La instalación del HF-KE43 sin freno en un eje vertical sin soporte crea un riesgo de caída en cada evento de desactivación del servo en la alarma del servo, E-stop, servo programado apagado, y pérdida de energía.

En las máquinas con contrapesos neumáticos que soportan plenamente la carga vertical, la variante sin freno es nuevamente aceptable; el soporte mecánico sustituye la función de freno.

Sistema de amplificador MR-E  Control de posición, velocidad y par

El HF-KE43 está diseñado para la serie de servoamplificadores MR-E, específicamente el MR-E-40A para la clase de motor de 400W.

La plataforma MR-E ofrece dos interfaces de control: 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).

Ambas interfaces están disponibles en el estándar MR-E-40A, dando al diseñador del sistema la opción de arquitectura de control sin cambiar el motor o el hardware del amplificador.

El ajuste automático en tiempo real del MR-E comienza desde el momento en que se activa el servo y ajusta continuamente los parámetros de ganancia mientras la máquina funciona.y el tiempo integral de la velocidad del bucle son todos gestionados por la función de ajuste automático basado en el siguiente error observado.

Para el ingeniero de puesta en marcha, esto significa que el motor puede ser instalado, conectado,y ejecutar ciclos productivos sin una sesión de afinación de ganancia dedicada.

El control de supresión de vibraciones adaptativo también está disponible a través del amplificador MR-E:el amplificador identifica resonancias mecánicas de baja frecuencia en la estructura de carga y las elimina de la respuesta del servo, impidiendo que la resonancia sea amplificada por el bucle de control de posición.

En las máquinas de marco de luz donde la resonancia mecánica es una preocupación, esta característica puede eliminar la necesidad de ajuste manual de parámetros antivibración.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la diferencia entre el HF-KE43 y el HF-KE43B?

El HF-KE43 no tiene freno electromagnético; el HF-KE43B es el mismo motor con un freno electromagnético montado en fábrica.y compatibilidad del amplificador son idénticos entre los dos.

La variante equipada con freno es físicamente más larga debido al módulo de freno, toma corriente adicional del circuito de alimentación de freno y requiere la secuencia de bloqueo de freno del amplificador MR-E.El HF-KE43 (sin freno) se especifica para ejes horizontales y ejes verticales equilibrados por gravedad; el HF-KE43B se requiere para ejes verticales o inclinados en los que la carga deba sostenerse mecánicamente cuando el servo esté desactivado.

P2: El motor no tiene sellado de aceite. ¿Significa esto que no está clasificado IP65?

No la clasificación IP65 se aplica a la carrocería del motor independientemente de si se ha instalado un sello de aceite. IP65 significa totalmente resistente al polvo y protegido contra chorros de agua desde cualquier dirección,que cubre la carcasa del motor, área de enrollamiento y compartimiento de codificación.

El sello de aceite aborda específicamente el hueco de salida del eje un espacio anular estrecho que la prueba IP65 no protege completamente contra la entrada de niebla de lubricante bajo exposición prolongada.El HF-KE43 estándar sin sello de aceite es adecuado para entornos industriales limpios y normales.

En entornos con niebla de lubricante, la variante de sellado por aceite proporciona la capa de sellado adicional en el punto de entrada del eje.

P3: ¿Qué amplificador se requiere y el HF-KE43 admite tanto el control de posición como de velocidad?

El MR-E-40A es el servo amplificador para el HF-KE43.Soporta tanto el control de posición (a través de la entrada del tren de impulsos para la salida de impulsos CNC o PLC) como el control de velocidad/torque (a través de referencia analógica de ±10V).

El modo de control se selecciona por parámetro y configuración de cableado, no por variante de hardware, por lo que se puede usar la misma combinación de motor y amplificador en ambas arquitecturas.

El MR-E-40A también proporciona un modo de control de posición con salida de pulso del codificador para la integración con controladores de movimiento o PLC que esperan retroalimentación del codificador de cuadratura.

P4: ¿Qué significa la resolución del codificador de 131.072 ppr para la precisión de posicionamiento?

La resolución y la precisión son cosas diferentes: 131,072 ppr es la resolución de retroalimentación, que establece el mejor incremento de posición que el servosistema puede detectar y controlar.La precisión real del posicionamiento depende del sistema mecánico , reacción negativa, rectitud de la guía y expansión térmica.

En un tornillo de bola de 10 mm con acoplamiento directo, 131,072 ppr da aproximadamente 0,076 μm de recorrido por recuento de codificadores, que es mucho más fino que la precisión de cualquier tornillo de bola práctico.

En la práctica, el codificador no es el factor limitante en la precisión de posicionamiento – la mecánica sí.Lo que la resolución de 17 bits proporciona principalmente es la retroalimentación de velocidad estable a bajas velocidades y la densidad de datos que el ajuste automático MR-E necesita para establecer ganancias de servo precisas.

P5: ¿Cuáles son los principales controles al instalar un HF-KE43 usado?

Gire el eje a mano y compruebe el movimiento del rodamiento sin rugosidad ni molienda el rotor de baja inercia de la serie HF-KE tiene un eje ligero,y el desgaste del rodamiento es audible antes de que se vuelva mecánicamente significativo. Inspeccione el conector del codificador para ver si hay pines doblados y el alivio de la tensión de salida del cable para ver si hay grietas.

Compruebe la resistencia del aislamiento a la tierra con un megger incluso un motor estándar (sin sello de aceite) que ha funcionado en un ambiente húmedo puede mostrar una resistencia de aislamiento reducida.

En una prueba, controlar la siguiente indicación de error del amplificador MR-E a velocidad nominal y confirmar que se encuentra dentro de los límites normales;error de seguimiento excesivo a una velocidad que el motor manejado correctamente indica una degradación del codificador o problemas mecánicos de acoplamiento en lugar de un fallo en el enrollamiento del motor.