Motor Servo AC Mitsubishi Electric HC-KFE43B dengan Rem Elektromagnetik

400W | Torsi Terukur 1,3 Nm | 3000 RPM | Rem Elektromagnetik Non-Eksitasi | 24VDC | Poros dengan Alur Pasak | Flensa 60×60mm | Kompatibel dengan MR-E-40A | Bodi IP55 | Dihentikan Produksinya

Saat Penahan Posisi Saat Mati Daya Bukan Pilihan

Setiap sumbu servo berhenti. Pertanyaan yang membedakan motor servo serbaguna dari yang dilengkapi rem adalah apa yang terjadi pada saat itu: apakah sumbu menahan posisinya di bawah beban, atau meluncur, bergeser, atau jatuh? Untuk sumbu vertikal yang membawa perkakas, sistem penjepit yang harus mencengkeram saat interupsi daya, atau mekanisme yang digerakkan apa pun di mana posisi yang tidak terkontrol saat tidak bertenaga merupakan bahaya, jawabannya menentukan motor mana yang akan ditentukan.

Mitsubishi Electric HC-KFE43B adalah varian rem elektromagnetik dari HC-KFE43 — motor 400W, 3000 RPM dari platform seri MELSERVO MR-E dengan rem elektromagnetik yang diterapkan pegas, non-eksitasi yang terpasang langsung di bagian belakang rumah motor. Motor dan rem adalah rakitan terintegrasi tunggal. Tidak ada rem terpisah yang dipasang di luar, tidak ada perangkat keras pemasangan tambahan yang perlu dicari, dan tidak ada penyelarasan antara motor dan rem yang perlu dipertahankan selama masa pakai mesin.

Akhiran "B" dalam penamaan Mitsubishi konsisten di seluruh seri motor HC dan HF: itu selalu menunjukkan motor dengan rem elektromagnetik, diterapkan pada motor dasar yang sebaliknya identik. Secara mekanis dan elektrik, HC-KFE43B adalah HC-KFE43 dengan satu subsistem tambahan yang signifikansinya — dalam aplikasi yang tepat — cukup besar.

Spesifikasi Teknis

Rem Non-Eksitasi: Aman Jika Gagal Berdasarkan Desain

Frasa "aktivasi non-eksitasi" muncul di setiap spesifikasi motor rem Mitsubishi dan memiliki arti khusus: rem terpasang karena gaya pegas saat daya dimatikan, dan dilepas saat 24VDC diterapkan. Ini adalah kebalikan dari rem tipe eksitasi, yang menahan hanya saat bertenaga.

Konsekuensi praktisnya sangat penting dalam aplikasi kritis keselamatan. Ketika catu daya mesin terputus — baik melalui urutan penghentian terkontrol, penghentian darurat, atau kegagalan daya yang tidak direncanakan — rem pada HC-KFE43B terpasang secara otomatis. Tidak perlu sinyal, tindakan pengontrol, atau daya cadangan agar rem menahan poros motor. Keadaan default rem adalah terkunci.

Karakteristik aman jika gagal inilah mengapa rem non-eksitasi yang diterapkan pegas menjadi spesifikasi standar untuk sumbu vertikal, mekanisme penjepit, dan sumbu apa pun di mana gerakan yang tidak terkontrol dengan daya dimatikan merupakan bahaya. Rem HC-KFE43B menahan poros terhadap gravitasi dan terhadap beban torsi eksternal apa pun hingga torsi gesekan statis rem — dinilai sesuai dengan nilai torsi terukur motor 1,3 Nm dalam kelas motor ini, seperti standar dalam praktik desain motor-rem yang cocok dari Mitsubishi.

Catu Daya Rem: Diperlukan Sirkuit 24VDC Khusus

Dokumentasi seri MR-E eksplisit mengenai hal ini: catu daya 24VDC ke rem elektromagnetik tidak boleh dibagikan dengan catu daya antarmuka 24VDC yang digunakan untuk sinyal I/O digital amplifier. Kedua sirkuit harus tetap terpisah. Berbagi catu daya menimbulkan risiko penurunan tegangan pada sirkuit rem saat sinyal I/O beralih, yang dapat menyebabkan pelepasan rem yang tidak lengkap atau pemasangan rem yang tidak disengaja selama operasi motor — keduanya tidak dapat diterima dalam sumbu servo yang berfungsi.

Dalam praktiknya, ini berarti desain panel kontrol untuk mesin yang menggunakan HC-KFE43B harus menyertakan rel 24VDC khusus untuk daya rem, yang ukurannya sesuai dengan penarikan arus kumparan rem. Konektor daya motor mengakomodasi kabel motor tiga fasa dan kabel catu daya rem dalam satu rakitan konektor 6-pin, dibandingkan dengan konektor 4-pin yang digunakan pada HC-KFE43 standar tanpa rem. Perbedaan konektor ini adalah pengenal visual langsung saat membandingkan kedua varian motor dalam konteks suku cadang.

Waktu Rem dan Sinyal MBR

Sinyal interlock rem elektromagnetik (MBR) yang keluar dari amplifier MR-E mengoordinasikan waktu pelepasan rem dengan keadaan operasi amplifier servo. Sebelum motor servo dapat berjalan, sinyal MBR melepaskan rem dengan mengaktifkan sirkuit 24VDC. Ketika motor diperintahkan untuk berhenti dan sinyal servo-on dimatikan, keluaran MBR mengelola penundaan waktu antara servo mati dan pemasangan rem — mencegah rem mengunci poros yang masih berputar, yang akan mempercepat keausan kampas rem dan menghasilkan beban kejut mekanis.

Manual Instruksi MR-E Mitsubishi mencakup pengaturan parameter yang diperlukan untuk fungsi interlock rem. Khususnya, Parameter No. 1 harus diatur untuk mengaktifkan keluaran sinyal MBR, dan Parameter No. 33 (keluaran urutan rem elektromagnetik) mengatur penundaan waktu (Tb) pada servo-off sebelum rem terpasang. Pengaturan ini dikonfigurasi untuk perilaku penghentian dan karakteristik beban spesifik aplikasi, bukan dibiarkan pada default pabrik dalam mesin produksi.

Untuk aplikasi sumbu vertikal, dokumentasi MR-E secara khusus menyebutkan penggunaan sinyal interlock rem elektromagnetik (MBR) ketika motor mengontrol poros vertikal — koordinasi waktu antara servo-off dan pemasangan rem sangat penting untuk mencegah beban jatuh selama urutan penghentian sumbu.

Poros Alur Pasak: Standar pada 400W

Poros HC-KFE43B mencakup alur pasak sebagai standar. Dalam jajaran HC-KFE Mitsubishi, alur pasak adalah standar pada ukuran motor 200W dan 400W — kapasitas torsi kopling dari hub gesek polos pada poros kecil tidak mencukupi untuk transmisi torsi yang andal pada tingkat daya ini dalam siklus tugas industri. Pasak memberikan transmisi torsi positif antara poros motor dan kopling atau puli yang digerakkan, menghilangkan ketergantungan hanya pada gaya penjepitan.

Motor dikirimkan dengan pasak disertakan. Pemilihan kopling harus memperhitungkan opsi adaptor pemasangan NEMA 34 standar untuk instalasi mesin Amerika Utara, meskipun dimensi poros motor dan alur pasak sesuai standar JIS — mengonfirmasi dimensi poros terhadap lubang kopling aplikasi selalu merupakan langkah pertama yang benar sebelum pemasangan.

Perbedaan Panjang Bodi dari HC-KFE43

Penambahan bagian rem elektromagnetik di bagian belakang rumah motor meningkatkan panjang bodi keseluruhan dibandingkan dengan HC-KFE43. Rumah rem, paket pegas, dan rakitan cakram gesekan memperpanjang dimensi aksial motor. Untuk situasi retrofit di mana HC-KFE43 diganti dengan HC-KFE43B, atau di mana motor rem ditambahkan ke sumbu mesin yang ada, kedalaman pemasangan dan jarak perutean kabel di belakang motor harus diverifikasi terhadap peningkatan panjang sebelum pemasangan mekanis dimulai.

Dimensi flensa, pola lubang baut, dan tonjolan poros di sisi keluaran identik antara varian standar dan rem — perbedaan panjang sepenuhnya ada di bagian belakang motor. Jika mesin memiliki dimensi jarak bebas hambatan belakang yang diukur untuk motor standar, mungkin perlu penyesuaian untuk mengakomodasi model rem.

Konteks Aplikasi

HC-KFE43B paling umum ditemukan dalam desain mesin di mana satu atau lebih sumbu memerlukan fungsi rem sementara anggaran sistem penggerak keseluruhan lebih memilih platform amplifier serbaguna MR-E daripada seri MR-J2S atau MR-J3 dengan spesifikasi lebih tinggi. Aplikasi tipikal meliputi:

• Sumbu umpan vertikal pada pusat permesinan kecil atau mesin bor — di mana perkakas atau kepala spindel harus menahan posisi di bawah gravitasi saat servo tidak bertenaga
• Mekanisme penjepitan dan pengencangan — di mana posisi penjepit bertenaga harus dipertahankan melalui interupsi daya tanpa melepaskan benda kerja
• Meja putar indeks — di mana posisi terkunci diperlukan di antara gerakan indeks, menggunakan rem untuk menahan torsi pada posisi terindeks daripada mempertahankan torsi servo secara terus-menerus
• Sumbu Z penanganan material — di mana beban harus digantung dengan aman selama jeda siklus, penghentian darurat, atau operasi pemeliharaan

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Q1: Apakah rem elektromagnetik pada HC-KFE43B memberikan torsi penahan terukur yang sama dengan torsi keluaran terukur motor?

Dalam praktik desain Mitsubishi untuk seri HC-KFE, torsi gesekan statis rem dinilai sesuai dengan torsi terukur motor — 1,3 Nm untuk kelas 400W. Ini berarti rem dirancang untuk menahan beban pada tingkat poros motor yang sesuai dengan keluaran terukur motor dalam kondisi operasi normal. Penting untuk dicatat bahwa rem ditentukan untuk menahan beban stasioner, bukan untuk memperlambat poros yang berputar. Menggunakannya sebagai rem penghenti dinamis — memerintahkan rem untuk terpasang saat motor masih berputar pada kecepatan — akan cepat mengikis kampas rem dan secara signifikan memperpendek masa pakainya. Urutan yang benar adalah menghentikan motor melalui sistem kontrol servo terlebih dahulu, kemudian memasang rem untuk menahan posisi berhenti.

Q2: Bisakah catu daya 24VDC untuk rem diambil dari rel 24VDC yang sama yang memberi daya pada I/O antarmuka amplifier MR-E?

Tidak. Dokumentasi seri MR-E Mitsubishi secara eksplisit melarang berbagi catu daya antarmuka 24VDC antara sirkuit antarmuka I/O dan rem elektromagnetik. Rem harus memiliki catu daya 24VDC khusus. Alasannya lugas: peristiwa peralihan I/O menyebabkan transien arus pada rel 24VDC, yang dapat menyebabkan penurunan tegangan sesaat yang mengaktifkan rem sebagian atau seluruhnya selama operasi motor, menyebabkan kejutan mekanis dan keausan rem prematur. Pasokan rem khusus mengisolasi sirkuit ini dan memastikan rem beroperasi dengan andal di bawah semua kondisi peralihan I/O.

Q3: Apa yang terjadi pada operasi rem jika amplifier mengalami kesalahan dan memutus daya?

Ini adalah skenario yang dirancang khusus untuk diatasi oleh desain rem non-eksitasi. Ketika amplifier MR-E mati — baik karena alarm, sinyal berhenti darurat, atau hilangnya daya utama — 24VDC ke kumparan rem juga terputus (baik oleh sirkuit keluaran alarm atau oleh kegagalan daya itu sendiri). Rem yang diterapkan pegas segera terpasang, mengunci poros motor tanpa memerlukan sinyal apa pun dari pengontrol. Pemasangan otomatis ini independen dari keadaan operasi amplifier. Untuk sumbu vertikal atau aplikasi penjepitan, ini adalah perilaku keselamatan mendasar yang menjadikan rem non-eksitasi pilihan standar industri untuk aplikasi pencegahan bahaya.

Q4: Berapa perbedaan panjang bodi motor antara HC-KFE43 dan HC-KFE43B, dan apakah pemasangan flensa tetap sama?

Dimensi pemasangan flensa — flensa persegi 60×60mm, pola lubang baut, dan panjang tonjolan poros di ujung keluaran — identik antara HC-KFE43 dan HC-KFE43B. Satu-satunya perubahan dimensi adalah peningkatan panjang bodi keseluruhan karena modul rem yang ditambahkan di bagian belakang motor. Dokumentasi gambar garis besar Mitsubishi (bagian 14.8.1 dari manual MR-E) menunjukkan panjang bodi spesifik untuk setiap varian, dan ini harus dikonsultasikan saat merancang atau memverifikasi jarak bebas belakang motor dalam struktur mesin. Untuk penggantian motor standar yang ada dengan model rem dalam retrofit, verifikasi jarak bebas belakang sebelum memesan.

Q5: Apakah HC-KFE43B merupakan pengganti langsung yang cocok untuk HC-KFS43B (motor rem MR-J2S) di mesin yang ada?

Secara mekanis, jejak flensa 60×60mm dibagikan antara HC-KFE43B dan HC-KFS43B, membuat pelat pemasangan kompatibel. Namun, antarmuka encoder dan amplifier sepenuhnya berbeda. HC-KFE43B menggunakan encoder inkremental yang dipasangkan dengan amplifier MR-E, sedangkan HC-KFS43B menggunakan encoder absolut 17-bit (131.072 ppr) yang dipasangkan dengan amplifier MR-J2S. Tipe konektor encoder, protokol sinyal, dan rakitan kabel tidak dapat dipertukarkan. Penggantian dari HC-KFS43B ke HC-KFE43B akan memerlukan penggantian amplifier ke MR-E dan konfigurasi ulang seluruh sumbu penggerak untuk operasi encoder inkremental dengan siklus homing — perubahan sistem yang signifikan. Arah sebaliknya (peningkatan dari HC-KFE43B ke HC-KFS43B atau motor seri HG generasi saat ini dengan rem) adalah jalur migrasi yang lebih umum ketika sistem mesin ditingkatkan.