Mitsubishi HC-SF301B (HCSF301B) — Motor Servo AC de 3kW, Eje Recto + Freno, 1000 rpm, Serie MELSERVO J2

Identificación del Producto

Número de Parte: HC-SF301B

También Buscado Como: HCSF301B, HC-SF-301B

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (Generación J2)

Tipo de Motor: Servomotor AC sin escobillas — Eje Recto con Freno Electromagnético, 1000 rpm

Condición: Nuevo en Caja, Sellado de Fábrica

Descripción General

La Mitsubishi HC-SF301B ocupa un lugar específico en la línea MELSERVO: 3kW de potencia nominal a una velocidad nominal relativamente baja de 1.000 rpm. Esa combinación produce una cifra de par continuo — 28.6 Nm — que es inusualmente alta para un motor de este tamaño físico. Donde un motor servo de mayor velocidad genera una potencia dada a través de una rotación rápida con un par moderado, el HC-SF301B lo hace a la inversa: menor velocidad, considerablemente más par disponible en el eje sin engranajes de reducción.

Esa característica hace que este motor sea la especificación adecuada para un tipo de carga diferente a la que maneja un motor de eje de máquina herramienta típico de 2000-3000 rpm. Unidades de paletas acopladas directamente, aplicaciones de accionamiento directo de mesas giratorias donde se han eliminado los engranajes, sistemas de transporte que funcionan a bajas velocidades del eje y cualquier mecanismo donde el par de carga permanezca cerca del valor nominal durante la mayor parte del ciclo de trabajo — estos son entornos donde el perfil de 1000 rpm y alto par del HC-SF301B justifica su especificación.

La "B" en el número de parte es el freno electromagnético — un dispositivo de sujeción a prueba de fallos accionado por resorte que mantiene el eje estacionario cuando se retira la alimentación de 24V CC. Emparejado con un eje recto para interfaces de acoplamiento por pinza de fricción, esta es la configuración para ejes horizontales o verticales equipados con freno donde la interfaz del eje no requiere una chaveta. La variante con freno es esencial para cualquier eje que sostenga una carga por gravedad o deba mantener la posición durante eventos de corte de energía, paradas de emergencia y condiciones de alarma.

Este motor pertenece a la generación original HC-SF J2, equipado con el codificador absoluto serial de 14 bits de la plataforma. Es compatible tanto con los amplificadores originales MR-J2-350 como con los amplificadores posteriores MR-J2S-350, lo que lo hace adecuado para máquinas que ejecutan cualquiera de las generaciones de hardware servo de Mitsubishi.

Especificaciones Técnicas

El Perfil de 1000 rpm — Por Qué la Velocidad Nominal Importa

La velocidad y el par siempre están en tensión en un tamaño de marco dado. Un motor que funciona a 2.000 rpm con una potencia de 3kW produce aproximadamente 14.3 Nm de forma continua. Si se aplica la misma potencia a un diseño de bobinado de 1.000 rpm, la cifra de par continuo aumenta a 28.6 Nm, exactamente el doble. El envolvente físico del motor no necesita cambiar; el diseño electromagnético cambia el punto de operación.

Esto es enormemente importante al dimensionar un sistema de accionamiento. El par de carga requerido para mover un mecanismo en estado estacionario determina si un motor dado puede hacer el trabajo de forma continua o se sobrecalentará intentándolo. En ejes donde el par de carga es alto en relación con la velocidad de la máquina — cambiadores de herramientas pesados que ciclan a velocidades moderadas, cambiadores de paletas que transfieren accesorios grandes, unidades de bobinado que manejan bobinas densas — un motor de 2.000 rpm a 3kW alcanzará su límite térmico mucho antes que el HC-SF301B bajo la misma demanda mecánica.

El par pico de 85.9 Nm es igualmente relevante. Al triple de la cifra continua nominal, el amplificador puede solicitar el par de aceleración máximo en ráfagas cortas — para poner en marcha y detener una carga de alta inercia — sin requerir que el motor mantenga ese nivel de corriente. Dimensionado correctamente frente a la inercia y el ciclo de trabajo de la carga, el HC-SF301B opera bien dentro de su clasificación continua durante la mayor parte del ciclo de trabajo, utilizando la capacidad pico solo durante las fases de aceleración y desaceleración de cada movimiento.

Eje Recto y Freno — Esta Configuración en Contexto

Eje recto: El HC-SF301B utiliza un eje cilíndrico liso, dimensionado para aceptar acoplamientos de pinza de fricción o pinza dividida. Esta es la interfaz estándar para acoplamientos de disco, acoplamientos de fuelle y acoplamientos de mandíbula con cubos de pinza dividida donde el ajuste axial y la fricción de sujeción transmiten el par. Con 28.6 Nm continuos y 85.9 Nm pico, la selección del acoplamiento y el par de instalación no son detalles que deban dejarse al azar. El orificio del cubo debe coincidir con el diámetro del eje dentro de la tolerancia adecuada, y los sujetadores de sujeción deben apretarse al par especificado por el fabricante del acoplamiento para el valor de par pico — no el valor continuo nominal — para asegurar que no haya deslizamiento durante perfiles de movimiento exigentes.

Para cualquiera que transicione entre configuraciones de eje: la variante con chaveta de este motor es la HC-SF301BK, que añade un chavetero mecanizado al eje pero es idéntica en lo demás. Las dos son mecánicamente intercambiables en el punto de montaje de la brida; el único cambio es la interfaz del acoplamiento en el extremo accionado.

Freno electromagnético: Con 3kW y 28.6 Nm continuos, las consecuencias de un eje sin freno que pierde potencia son proporcionales a la carga que transporta. Un motor equipado con freno en una aplicación vertical o horizontal pesada significa que el eje mantiene la posición en el momento en que se retira la alimentación de 24V CC — ya sea por diseño durante un apagado controlado o por necesidad durante una condición de fallo. El diseño accionado por resorte es a prueba de fallos por naturaleza: necesita energía para permanecer abierto, no para cerrarse.

Al igual que con todos los motores servo con frenos electromagnéticos, la correcta secuenciación a través de la salida MBR (interbloqueo de freno) del amplificador MR-J2 o MR-J2S es importante. El amplificador desacelera el eje hasta detenerse antes de que se libere el freno para que se active. Omitir esta secuenciación — conectar la bobina del freno directamente a un relé de parada de emergencia sin el interbloqueo MBR — corre el riesgo de que el resorte se active contra un eje que aún se mueve, lo que degrada rápidamente las superficies de fricción del freno y puede causar un impacto mecánico en el mecanismo de carga.

Generación J2 — Compatibilidad del Codificador y Amplificador

La serie HC-SF utiliza el codificador absoluto serial de 14 bits a 16.384 posiciones por revolución. Este es el dispositivo de retroalimentación de la generación J2 original, y es lo que distingue a la familia HC-SF de la serie posterior HC-SFS, que se actualizó al codificador de 17 bits a 131.072 ppr.

En términos prácticos, 14 bits sigue siendo un codificador capaz para las aplicaciones para las que está diseñado el HC-SF301B. En un eje de 1.000 rpm que acciona una carga a través de engranajes de reducción, la resolución efectiva en la carga — una vez que la relación de engranajes multiplica los recuentos del motor — es típicamente más que adecuada para tareas de control de posición y velocidad. La diferencia entre 14 bits y 17 bits se hace más evidente en aplicaciones de accionamiento directo o de alta relación que funcionan a bajas velocidades donde cada recuento de resolución del codificador contribuye a un control de velocidad suave.

La función absoluta sigue funcionando entre ciclos de encendido, respaldada por la batería A6BAT alojada en el amplificador servo. Siempre que esa batería esté en buen estado, la máquina restaura la posición absoluta al encenderse sin necesidad de una secuencia de referencia.

La compatibilidad del amplificador es más amplia para los motores HC-SF que para los motores HC-SFS. Dado que el codificador HC-SF es anterior a la plataforma J2S, es legible por:

• MR-J2-350A / MR-J2-350B — Amplificadores de generación J2 original (analógico/pulso y variantes SSCNET)
• MR-J2S-350A / MR-J2S-350B / MR-J2S-350CP — Amplificadores J2-Super, retrocompatibles con el codificador HC-SF

El HC-SFS301B (el equivalente J2S con codificador de 17 bits) requiere amplificadores MR-J2S y no funcionará con el MR-J2 original. El HC-SF301B no tiene tal restricción — funciona con cualquiera de las dos generaciones de amplificadores. Para los equipos de mantenimiento que dan soporte a máquinas más antiguas con amplificadores MR-J2 de primera generación, esto es importante: el HC-SF301B es el motor correcto para ese hardware sin requerir una actualización del amplificador.

HC-SF vs HC-SFS — Saber Qué Motor Necesita Su Máquina

Las dos familias se ven casi idénticas desde el exterior y comparten las mismas dimensiones de brida. La distinción es interna y relacionada con el cableado.

Al adquirir un reemplazo, verifique la generación de amplificador actualmente instalada. Conectar un motor con codificador de 17 bits a un amplificador MR-J2 de primera generación resultará en una alarma de error de codificador y el eje no funcionará. Si el amplificador es MR-J2 (sin la "S"), adquiera el HC-SF301B. Si el amplificador es MR-J2S, cualquiera de las dos variantes funcionará — aunque para un reemplazo idéntico, el HC-SF301B sigue siendo la coincidencia exacta.

Aplicaciones Típicas

Unidades de mesa giratoria y de muñón. Las mesas giratorias de 4º eje que indexan a una velocidad moderada bajo el peso de una pieza y un accesorio grandes necesitan un par de sujeción sostenido cuando están sujetas y un posicionamiento de índice repetible mientras giran. La clasificación continua de 28.6 Nm del HC-SF301B maneja una inercia de mesa sustancial sin que el motor trabaje con un alto ciclo de trabajo, y el freno sujeta mecánicamente el eje giratorio entre ciclos cuando la sujeción no es suficiente por sí sola.

Sistemas de transferencia de paletas en centros de mecanizado horizontales. Los transportadores de paletas mueven paletas pesadas entre las posiciones de mecanizado y carga a velocidades relativamente bajas pero con alta demanda de par. La clasificación de 1.000 rpm y el alto par continuo hacen que el HC-SF301B sea muy adecuado para esta tarea, particularmente en sistemas HMC Mitsubishi de generación anterior que originalmente especificaron amplificadores MR-J2.

Unidades de transportador de virutas y circulación de refrigerante. Algunas unidades auxiliares de máquinas herramienta de formato más grande — transportadores de virutas, transportadores de tornillo y sistemas integrados de circulación de refrigerante — utilizan accionamientos servo donde se requiere regulación de velocidad y arranque controlado. Los servomotores de baja velocidad y alto par encajan en esta función donde un motor de inducción estándar requeriría engranajes externos.

Ejes de bobinado y manipulación de materiales. Los sistemas de manipulación de materiales de rollo a rollo, las máquinas bobinadoras de alambre y aplicaciones similares utilizan servomotores de 1.000 rpm en modo de control de par para regular la tensión de la banda o el par de bobinado directamente sin engranajes de reducción. El par del motor en el eje es la variable de control, y el par nominal del HC-SF301B proporciona una amplia capacidad para aplicaciones de bobinado de capacidad media.

Ejes auxiliares de prensas y estampadoras accionadas por embrague. Los ejes servo auxiliares de prensas mecánicas — unidades de alimentación de material, mecanismos de expulsión de piezas — funcionan a bajas velocidades y requieren un control preciso de la distancia de avance por ciclo de prensa. La combinación de alto par, retención de posición absoluta y sujeción por freno cubre con precisión los requisitos funcionales de estos ejes.

Nuevo en Caja, Sellado de Fábrica

El HC-SF301B ofrecido aquí es embalaje original de Mitsubishi — caja sellada de fábrica, cubiertas del eje y del conector intactas, espuma de embalaje interna intacta. Nuevo en caja significa que el motor nunca ha sido alimentado, nunca ha sido instalado y no tiene historial de servicio que contabilizar.

Para máquinas actualmente paradas esperando esta pieza, el stock nuevo en caja elimina por completo la variable del tiempo de reparación. Para inventarios de mantenimiento planificado, el stock sellado de fábrica se almacena de manera confiable durante varios años en condiciones correctas: ambiente fresco, seco y libre de vibraciones, lejos de la luz directa y de extremos de humedad. Después de cinco años, la rotación lenta periódica del eje como parte de una rutina de mantenimiento de almacenamiento ayuda a redistribuir la grasa del rodamiento antes de que el motor se ponga en servicio.

Preguntas Frecuentes

P1: ¿Qué amplificadores son compatibles con el HC-SF301B?

El HC-SF301B funciona tanto con los amplificadores de generación J2 original como con los J2-Super de clase 350. Los modelos confirmados como compatibles son el MR-J2-350A (analógico/pulso de propósito general, J2), MR-J2-350B (SSCNET, J2), MR-J2S-350A (propósito general, J2S), MR-J2S-350B (SSCNET, J2S) y MR-J2S-350CP (posicionamiento integrado, J2S). El codificador de 14 bits del HC-SF es legible por ambas generaciones. El motor no es compatible con los amplificadores MR-J3 o MR-J4, que utilizan una interfaz de codificador completamente diferente.

P2: ¿Cuál es la diferencia entre el HC-SF301B y el HC-SFS301B?

Ambos motores son de 3kW, 1.000 rpm, eje recto con freno, brida de 176 × 176 mm — mecánicamente intercambiables en la cara de montaje. La diferencia crítica es la generación del codificador. El HC-SF301B utiliza un codificador de 14 bits (16.384 ppr) y es compatible con amplificadores MR-J2 y MR-J2S. El HC-SFS301B utiliza un codificador de 17 bits (131.072 ppr) y requiere amplificadores MR-J2S — no funcionará con hardware MR-J2 de primera generación. Empareje el motor con el amplificador actualmente instalado en la máquina.

P3: ¿Por qué un motor de 3kW tiene un par nominal tan alto (28.6 Nm)?

El par y la velocidad están relacionados por la potencia: P = T × ω. Con la misma potencia de 3kW a 1.000 rpm en lugar de 2.000 rpm, el par nominal se duplica en comparación con un motor de 2.000 rpm de la misma capacidad. El HC-SF301B produce 28.6 Nm de forma continua precisamente porque está diseñado para aplicaciones de baja velocidad y alto par donde la carga exige un par sostenido en lugar de una alta velocidad del eje. Para ejes de alto par que de otro modo necesitarían engranajes de reducción, esto puede simplificar el diseño mecánico.

P4: ¿Cómo funciona el freno electromagnético y es seguro usarlo como freno de parada?

El freno es accionado por resorte y a prueba de fallos — la presión del resorte activa el disco del freno y 24V CC lo libera. En el momento en que se retira la alimentación, el resorte sujeta el eje. Es solo un dispositivo de sujeción, no un freno de parada. Debe permitirse que se active solo después de que el amplificador haya desacelerado el motor hasta detenerse, utilizando la salida MBR (interbloqueo de freno) del amplificador para secuenciar correctamente el relé del freno. Activar el resorte contra un eje en movimiento a 3kW provoca un desgaste rápido del freno y un impacto mecánico.

P5: ¿Se puede reemplazar el HC-SF301B por un HC-SF302B si solo está disponible el 302B?

Solo parcialmente. El HC-SF302B es de 3kW a 2.000 rpm con aproximadamente 14.3 Nm de par nominal — la misma potencia de salida pero la mitad del par continuo y el doble de la velocidad nominal. Si la carga requiere cerca de 28.6 Nm de par continuo a bajas velocidades del eje, el 302B no manejará esa demanda adecuadamente y se sobrecargará. Si la carga tiene poca demanda de par y el eje simplemente necesita 3kW a velocidad moderada, un 302B podría ser funcional — pero requeriría cambios de parámetros (relación de engranajes electrónica, límites de velocidad, ajustes de aceleración) y una revisión del ciclo de trabajo frente a los límites de par del 302B. Para un reemplazo idéntico real, adquiera el HC-SF301B.