المحرك الجديد لشركة Mitsubishi HF-KE73W1-S100

ميتسوبيشي HF-KE73W1-S100 | محرك سيرفو AC ذو القصور الذاتي المنخفض — 0.75 كيلو واط، 2.4 نيوتن متر مقنن / 7.2 نيوتن متر ذروة، 3000 دورة في الدقيقة، عمود مستقيم أملس 19 مم، بدون فرامل، سلسلة MR-E

رقم القطعة: HF-KE73W1-S100

السلسلة: MELSERVO HF-KE — محرك سيرفو AC ذو القصور الذاتي المنخفض، سعة صغيرة

الخرج المقنن: 0.75 كيلو واط (750 واط)

عزم الدوران المقنن: 2.4 نيوتن متر

عزم الدوران الأقصى: 7.2 نيوتن متر

السرعة المقننة: 3,000 دورة في الدقيقة

السرعة القصوى: 6,000 دورة في الدقيقة

التيار الأقصى: 14 أمبير

نوع العمود: مستقيم أملس قياسي (بدون مجرى مفتاح)، قطر 19 مم h6

قصور ذاتي للدوار: 1.63 × 10⁻⁴ كجم·م²

فرامل كهرومغناطيسية: لا يوجد

حجم الشفة: 80 × 80 مم

الأبعاد: ارتفاع 80 × عرض 80 × عمق 153.8 مم

درجة حرارة التشغيل: 0 درجة مئوية إلى +40 درجة مئوية

مضخم متوافق: سلسلة MR-E (Super MR-E / S100)

حماية الدخول: IP65

الحالة: جديد

نظرة عامة

إن محرك Mitsubishi HF-KE73W1-S100 هو محرك سيرفو AC ذو قصور ذاتي منخفض بقدرة 0.75 كيلو واط من سلسلة HF-KE، تم تكوينه بعمود مستقيم أملس قياسي مقاس 19 مم، بدون فرامل كهرومغناطيسية، ومشفر مطلق بدقة 131,072 ppr لمنصة مضخم Super MR-E. عند عزم دوران مقنن يبلغ 2.4 نيوتن متر، وذروة تبلغ 7.2 نيوتن متر، وسرعة مقننة مستمرة تبلغ 3,000 دورة في الدقيقة مع سقف يبلغ 6,000 دورة في الدقيقة، فهو قمة نطاق HF-KE المدمج — يقع فوق HF-KE43 (0.4 كيلو واط) مع الاحتفاظ بنفس بصمة الشفة 80 × 80 مم.

يشير اللاحقة W1 إلى العمود المستقيم الأملس بدون مجرى مفتاح. يبلغ قطر العمود 19 مم h6 — وهو قطر أكبر من محركات HF-KE الأصغر في نفس السلسلة، مما يعكس عزم الدوران الأعلى الذي يجب أن ينقله هذا المحرك عند واجهة العمود.

عند 2.4 نيوتن متر مقنن و 7.2 نيوتن متر ذروة، يجب تحديد ترتيب الاقتران للتعامل مع عزم الدوران الأقصى الكامل من خلال الاحتكاك وحده: لا يوفر المفتاح قفلًا دورانيًا إيجابيًا، لذا فإن المشاركة الميكانيكية بأكملها تعتمد على قوة التثبيت التي يولدها المحور على سطح العمود مقاس 19 مم.

بشكل صحيح الحجم والتركيب، هذا موثوق به تمامًا؛ اختيار المواصفات بين العمود الأملس والمفتاح (متغيرات W1 مقابل KW1) يعود إلى متطلبات تجميع التطبيق وخصائص نبضات عزم الدوران.

يؤكد القصور الذاتي للدوار البالغ 1.63 × 10⁻⁴ كجم·م² على تصنيف القصور الذاتي المنخفض — الدوار خفيف الوزن، مما يعني أنه يغير السرعة بسرعة استجابة لأوامر تيار المضخم. بالاقتران مع ذروة 7.2 نيوتن متر المتاحة للتسارع، يمكن لـ HF-KE73W1-S100 الوصول إلى 3,000 دورة في الدقيقة من حالة السكون في وقت قصير جدًا مع أحمال خفيفة، مما ينتج استجابة تحديد موضع سريعة ومستقرة تتطلبها دورات الأتمتة عالية الإنتاجية.

المواصفات الرئيسية

0.75 كيلو واط في قمة نطاق HF-KE المدمج

ضمن عائلة HF-KE، يمثل الرقم 73 أعلى خرج في فئة الشفة المدمجة 80 × 80 مم. التقدم — HF-KE13 (0.1 كيلو واط)، HF-KE23 (0.2 كيلو واط)، HF-KE43 (0.4 كيلو واط)، HF-KE73 (0.75 كيلو واط) — يغطي نطاق خرج 7.5:1 على نفس بصمة التركيب.

كل خطوة للأعلى في اللاحقة الرقمية تضاعف الخرج تقريبًا، ويمثل HF-KE73 الحد العملي الأعلى لما يمكن لميتسوبيشي تقديمه في فئة الغلاف المدمج هذه مع الحفاظ على خاصية تصميم القصور الذاتي المنخفض.

اختيار HF-KE73 بدلاً من HF-KE43 يضاعف عزم الدوران المقنن المتاح (من 1.3 نيوتن متر إلى 2.4 نيوتن متر) وعزم الدوران الأقصى (من 3.8 نيوتن متر إلى 7.2 نيوتن متر)، بينما تظل واجهة التركيب المادية — شفة 80 × 80 مم، دائرة البراغي، موضع العمود — كما هي.

يمكن لآلة مصممة لـ HF-KE43 تحتاج إلى مزيد من قوة عزم الدوران أن تقبل HF-KE73W1-S100 بنفس التركيب الميكانيكي، مع كون المضخم ومعلمات المحرك والتوصيلات الكهربائية هي العناصر التي تتغير.

يزداد قطر العمود عن محركات HF-KE الأصغر.

قطر 19 مم h6 في HF-KE73 أكبر من أقطار الأعمدة 14 مم أو 16 مم للمحركات الأصغر في السلسلة، مما يوفر مساحة سطح التلامس اللازمة لنقل 7.2 نيوتن متر من عزم الدوران الأقصى عبر عمود أملس مثبت بإحكام بالاحتكاك دون خطر الانزلاق في ظل ظروف تركيب محددة بشكل صحيح.

عمود مستقيم أملس 19 مم — نقل عزم الدوران وتصميم الاقتران

يحدد التعيين 19 مم h6 كلاً من القطر الاسمي (19 مم) وفئة التفاوت (h6 — تفاوت عمود قياسي لواجهات الاقتران، مما يوفر الخلوص أو التداخل الخفيف الذي تم تصميم محاور الاقتران للتفاعل معه).

هذا التفاوت ليس عرضيًا؛ فهو يحدد كيفية استقرار المحور على العمود، ومقدار ضغط التلامس الذي يتطور عبر الواجهة عند شد آلية تثبيت المحور، وبالتالي ما هو عزم دوران الاحتكاك الذي يمكن للواجهة تحمله قبل الانزلاق.

عند 7.2 نيوتن متر من عزم الدوران الأقصى عبر عمود أملس، فإن تصميم الاقتران هو العنصر الهندسي الحاسم.

يجب أن يتطابق تجويف المحور مع العمود 19 مم h6 إلى التفاوت الصحيح — التجويف الكبير جدًا يخلق ملاءمة لا مركزية أو ذات ضغط تلامس منخفض يقلل من عزم دوران التثبيت القابل للتحقيق عن القيمة المحسوبة.

يجب شد آلية التثبيت — محور مشقوق، حلقة قفل، أو مشبك لولبي مباشر — إلى عزم الدوران المحدد من قبل الشركة المصنعة للاقتران، والتحقق منه باستخدام مفتاح عزم دوران معاير، وإعادة فحصه بعد دورة التشغيل الأولى (يمكن أن تستقر عناصر التثبيت قليلاً عند التشغيل الأولي).

ميزة العمود الأملس هي حرية التجميع: يمكن وضع المحور في أي مكان على العمود مقاس 19 مم في أي اتجاه دوراني قبل التثبيت، دون قيود المحاذاة التي يفرضها مجرى المفتاح.

بالنسبة لبكرات التوقيت، والوصلات، والتروس المسننة التي لا يهم فيها العلاقة الزاوية بين عمود المحرك والمكون المدفوع — أو حيث يتم تحديد الموضع الزاوي للمكون المدفوع بواسطة تغذية موضع السيرفو بدلاً من هندسة عمود المحور — يبسط العمود الأملس التجميع.

للتطبيقات التي تتطلب تسجيلًا زاويًا ماديًا بين عمود المحرك والمكون المدفوع بواسطة تصميم الماكينة، يوفر متغير العمود المزود بمفتاح (HF-KE73KW1-S100) هذا القفل.

قصور ذاتي منخفض، عزم دوران أقصى مرتفع — لماذا هذا المزيج مهم

القصور الذاتي للدوار البالغ 1.63 × 10⁻⁴ كجم·م² هو الرقم الذي يحدد مدى سرعة المحرك في تغيير السرعة استجابة لأوامر عزم الدوران من المضخم. يتطلب الدوار الأخف وزنًا طاقة أقل للتسارع — بالنسبة لعزم دوران أقصى معين، فإن الوقت اللازم للوصول إلى السرعة المقننة من حالة السكون يتناسب طرديًا مع القصور الذاتي للدوار.

يتم الحفاظ على دوار HF-KE73، على الرغم من تقديمه 2.4 نيوتن متر مستمر، خفيف الوزن قدر الإمكان الذي تسمح به بنية اللف.

توفر ذروة 7.2 نيوتن متر — ثلاثة أضعاف 2.4 نيوتن متر المقنن — سلطة التسارع. في حركة تحديد موضع 360 درجة بسرعة 3,000 دورة في الدقيقة، تستهلك مرحلة التسارع (من صفر إلى السرعة القصوى المسموح بها بواسطة ملف تعريف الحركة) ومرحلة التباطؤ (من السرعة القصوى إلى الصفر) معظم وقت الحركة معًا.

يحدد عزم الدوران الأقصى خلال هذه المراحل مدى سرعة تغير السرعة وبالتالي مدى قصر مراحل التسارع والتباطؤ.

تسارع وتباطؤ أسرع يعني وقت حركة إجمالي أقصر — وفي آلة تقوم بآلاف حركات تحديد الموضع في كل وردية، يمكن قياس هذا التوفير في الوقت التراكمي مباشرة كإنتاجية.

تقوم وظيفة الضبط التلقائي لمضخم MR-E بضبط مكاسب السيرفو لمطابقة القصور الذاتي للدوار للمحرك مع القصور الذاتي للحمل المتصل.

يجب ألا يتجاوز القصور الذاتي للحمل المنعكس على عمود المحرك — من الاقتران، أو الترس أو البكرة المدفوعة، والآلية التي يقودها المحرك — بشكل مثالي 10 إلى 15 ضعف القصور الذاتي للدوار (1.63–2.45 × 10⁻³ كجم·م²) لأداء سيرفو مستقر وجيد الضبط. يمكن قيادة الأحمال التي تتجاوز هذه النسبة، ولكنها تتطلب إعدادات مكاسب أكثر تحفظًا وقد تظهر نطاقًا تردديًا مخفضًا مقارنة بنظام متطابق بشكل جيد.

لا توجد فرامل — حدود التطبيق

يؤكد اللاحقة W1 على عدم وجود فرامل كهرومغناطيسية. لا ينتج المحرك أي عزم دوران تثبيت عند إلغاء تنشيط السيرفو. على محاور تحديد الموضع الأفقية، ومغذيات الناقل، وأي تطبيق متوازن بالجاذبية، هذه هي المواصفات الصحيحة والقياسية — لا يوجد ميل للحمل للحركة عند توقف تيار المحرك، لذلك لا يلزم وجود آلية تثبيت بين حركات تحديد الموضع.

على المحاور الرأسية أو المائلة حيث تؤثر الجاذبية على الحمل عند إيقاف تشغيل السيرفو، فإن HF-KE73W1-S100 الخالي من الفرامل غير مناسب ما لم يدعم موازن خارجي أو جهاز تثبيت ميكانيكي الحمل.

متغير الفرامل — HF-KE73BW1-S100، مع إضافة الفرامل الكهرومغناطيسية — هو المواصفات لتركيبات المحاور الرأسية.

نتيجة استخدام المحرك الخالي من الفرامل على محور رأسي غير مدعوم ليست فشلًا فوريًا؛ بل هي أن كل حدث إلغاء تنشيط للسيرفو — توقف مبرمج، إيقاف طوارئ، انقطاع التيار الكهربائي، إنذار سيرفو — يتسبب في تحرك الحمل تحت الجاذبية، مما قد يتسبب في تلف الماكينة أو إصابة الأفراد.

مضخم MR-E و IP65 — إكمال النظام

يتطابق التعيين S100 مع HF-KE73W1-S100 مع سلسلة مضخمات السيرفو Super MR-E، وتحديداً MR-E-70A/AG-QW003 (مضخم فئة 0.75 كيلو واط في نطاق Super MR-E).

يضع Super MR-E موصلات الطاقة والمشفر على واجهة المضخم الأمامية لتوجيه الكابلات بسهولة في مساحات الألواح المحدودة.

تقوم وظيفة الضبط التلقائي في الوقت الفعلي بضبط المكاسب باستمرار أثناء التشغيل، مما يلغي الحاجة إلى تحسين المكاسب يدويًا عند التشغيل لمعظم التطبيقات القياسية.

IP65 — حماية كاملة من الغبار والحماية ضد نفاثات الماء — مناسب للبيئات النظيفة إلى متوسطة الغبار حيث يُستخدم HF-KE73W1-S100 بشكل شائع: خطوط التعبئة، وآلات التجميع، ومناولة المكونات الإلكترونية، والتصنيع الخفيف.

حيث يعمل المحرك في بيئة غنية بالسوائل — بالقرب من توصيل سائل التبريد، في مناطق الغسيل، أو بجوار رذاذ مواد التشحيم — يضيف متغير مانع تسرب الزيت مانع التسرب عند مخرج العمود الذي لا توفره درجة حماية الجسم IP65 وحدها.

أسئلة متكررة

س1: ما هو الفرق بين HF-KE73W1-S100 و HF-KE73KW1-S100؟

كلاهما محركات HF-KE73 بقدرة 0.75 كيلو واط لمضخم Super MR-E مع عزم دوران مقنن متطابق، وعزم دوران أقصى، وسرعة، ومشفر، ومواصفات كهربائية. الفرق الوحيد هو العمود: W1-S100 لديه عمود مستقيم أملس قياسي مقاس 19 مم بدون مجرى مفتاح، ينقل عزم الدوران بالكامل من خلال التثبيت بالاحتكاك.

يحتوي KW1-S100 على مجرى مفتاح مشكل في العمود مقاس 19 مم، مما يوفر قفلًا دورانيًا إيجابيًا يمنع الدوران النسبي بين العمود والمحور بغض النظر عن قوة التثبيت.

اختر KW1 للتطبيقات ذات الانعكاسات المتكررة لعزم الدوران العالي أو حيث يكون انزلاق الاقتران صعبًا اكتشافه؛ اختر W1 للتطبيقات ذات متطلبات عزم الدوران المستقرة والمواصفات الصحيحة للاقتران.

س2: تحدد المواصفات تيار 14 أمبير — هل هذا هو التيار المقنن أم التيار الأقصى؟

14 أمبير هو الحد الأقصى (الذروة) للتيار. التيار المستمر المقنن لـ HF-KE73 عند 0.75 كيلو واط أقل بكثير — نقطة التشغيل المقننة هي حالة 2.4 نيوتن متر / 3,000 دورة في الدقيقة عند سحب تيار معتدل.

يتوافق الحد الأقصى للتيار البالغ 14 أمبير مع عزم الدوران الأقصى البالغ 7.2 نيوتن متر أثناء التسارع — يتم سحبه لفترة وجيزة أثناء مرحلة التسارع وليس حالة تشغيل مستمرة. تراقب الحماية الحرارية الإلكترونية لمضخم MR-E-70A التيار الفعال (RMS) بمرور الوقت وتسمح بزيادات قصيرة في التيار الأقصى مع منع متوسط التيار الزمني من تجاوز السعة الحرارية للمحرك.

س3: ما هو القصور الذاتي للحمل الذي يمكن لـ HF-KE73W1-S100 التعامل معه بشكل موثوق؟

القصور الذاتي للدوار هو 1.63 × 10⁻⁴ كجم·م². لأداء سيرفو مستقر مع الضبط التلقائي لمضخم MR-E، يجب ألا يتجاوز القصور الذاتي للحمل المنعكس على عمود المحرك بشكل مثالي 10 إلى 15 ضعف هذه القيمة — حوالي 1.6 إلى 2.5 × 10⁻³ كجم·م².

تجاوز هذه النسبة لا يمنع التشغيل ولكنه يجعل الضبط التلقائي أكثر تحفظًا وقد يقلل من عرض النطاق الترددي للتحديد الموضعي القابل للتحقيق.

للتطبيقات ذات القصور الذاتي العالي للحمل حيث يتم تجاوز هذه الحدود، يُنصح بالضبط اليدوي للمكاسب أو التشاور مع هندسة تطبيقات ميتسوبيشي.

س4: هل يمكن استخدام HF-KE73W1-S100 على محور رأسي بدون فرامل؟

فقط إذا كان آلية موازنة خارجية (أسطوانة هوائية، مزلاج ميكانيكي، أو ثقل موازن بالجاذبية) تدعم حمل المحور بالكامل عند إلغاء تنشيط السيرفو. بدون آلية كهذه على محور رأسي، سينجرف الحمل لأسفل كلما تم إزالة طاقة السيرفو — عند إيقاف الطوارئ، أو إنذار السيرفو، أو التوقف المبرمج، أو فقدان الطاقة.

يوفر متغير الفرامل (HF-KE73BW1-S100 أو HF-KE73BKW1-S100) التثبيت الميكانيكي الذي يزيل هذا الخطر. لا تستبدل المحرك W1 الخالي من الفرامل بمحرك مزود بفرامل على محور رأسي دون التأكد أولاً من وجود آلية تثبيت خارجية كافية.

س5: كيف يجب صيانة اقتران العمود الأملس على مدى عمر المحرك؟

أعد التحقق من عزم دوران تثبيت المحور بعد أول 50-100 ساعة من التشغيل — يمكن أن يؤدي الاستقرار الأولي والتشوه البلاستيكي الطفيف في تجويف المحور أو عنصر التثبيت إلى تقليل قوة التثبيت بنسبة 5-15٪ بعد فترة التشغيل الأولى.

ضع علامة على العمود والمحور بخط مرجعي عند التركيب: أي دوران مرئي بين العلامات عند الفحص اللاحق يؤكد انزلاق الاقتران، والذي يجب معالجته على الفور عن طريق إعادة الشد والتحقيق في السبب.

افحص سطح العمود مقاس 19 مم بحثًا عن تلف التآكل (أكسيد رمادي واضطراب سطحي) عند كل فترة صيانة مجدولة — يشير التآكل إلى انزلاق دقيق ويجب أن يدفع إلى استبدال الاقتران وفحص العمود قبل إعادة الاستخدام.