Motor Servo AC Mitsubishi HC-SFS102K

Série MELSERVO-J2S | 1 kW | 2000 RPM | Eixo com Chaveta | Encoder Absoluto de 17 Bits | IP65

Quando a Conexão do Eixo é Inegociável

Nem todo acoplamento mecânico pode depender apenas de atrito e ajuste de interferência. Polias de sincronismo, engrenagens, cubos de engrenagem e cames montados em um eixo servo estão tipicamente sujeitos a cargas de torque reversas — e sob essas condições, um eixo liso e reto é um risco. O Mitsubishi HC-SFS102K aborda isso diretamente com um eixo com chaveta usinado, fornecendo um travamento mecânico positivo entre o eixo do motor e qualquer componente acionado equipado com um assento de chaveta correspondente.

Além da configuração do eixo, o HC-SFS102K é idêntico em especificação ao HC-SFS102 padrão: um motor servo brushless AC de 1 kW, 2000 RPM da família MELSERVO-J2S, com um encoder absoluto de 17 bits e proteção ambiental IP65. É o mesmo motor comprovado de gama média — com a geometria de eixo que as aplicações acionadas por correia, engrenagem e corrente realmente precisam.

Especificações Técnicas

O Argumento para um Eixo com Chaveta em Aplicações Servo

Uma chaveta pode parecer uma simples fenda usinada, mas seu efeito na confiabilidade do sistema é significativo. Sem uma chaveta, a transmissão de potência de um eixo servo para uma polia ou cubo depende inteiramente da força de aperto de um acoplamento cônico, parafuso de fixação do cubo ou ajuste de interferência. Quando a carga inverte — como acontece em praticamente todos os eixos controlados por servo — essa força de aperto deve se opor ao choque inercial da mudança de direção. Com o tempo, ou em caso de desaceleração de parada de emergência, a conexão pode deslizar ou o desgaste por atrito pode se desenvolver na interface.

Uma chaveta e um canal de chaveta transformam essa dependência de atrito em um caminho de cisalhamento direto. A conexão mecânica é positiva: a chaveta impede fisicamente a rotação relativa entre o eixo e o cubo. Para máquinas onde o eixo servo aciona uma correia dentada, um estágio de engrenagem ou uma corrente de pinhão, o eixo com chaveta do HC-SFS102K é a escolha de especificação que elimina uma categoria de falha potencial.

O manual de instruções do motor servo da Mitsubishi documenta especificamente o procedimento correto de montagem da chaveta: um pino de dupla extremidade inserido no furo do parafuso da extremidade do eixo, com uma arruela e porca para pressionar o componente axialmente no eixo. Isso evita o impacto de martelo na extremidade do eixo que, de outra forma, danificaria o encoder embutido.

Encoder Absoluto de 17 Bits — Resolvendo até 0,00274°

Com 131.072 posições por revolução, o encoder absoluto embutido divide cada rotação do eixo em passos de aproximadamente 0,00274°. O benefício prático é mais evidente em baixas velocidades, onde um encoder mais grosseiro produz ondulação de torque visível à medida que o loop de controle passa por incrementos discretos de contagem. A resolução do encoder do HC-SFS102K é alta o suficiente para que esse efeito se torne imperceptível em toda a faixa de velocidade operacional do motor.

A natureza absoluta do encoder é importante por outro motivo: a posição é retida durante os ciclos de energia. Não há retorno de referência, nenhuma sequência de homing, nenhuma dependência de o motor ter permanecido estacionário durante uma interrupção de energia. O amplificador lê a posição exata do eixo no momento em que o sistema é ligado, independentemente do que aconteceu enquanto estava desligado. Para máquinas que ciclam energia com frequência ou que precisam retomar o posicionamento preciso após uma parada de emergência, esta é uma vantagem operacional prática em vez de teórica.

Amplificadores Servo Compatíveis

O HC-SFS102K foi projetado para emparelhamento com amplificadores classe 1 kW MR-J2S. Modelos verificados como compatíveis do catálogo MELSERVO-J2-Super da Mitsubishi incluem:

O MR-J2S-100A suporta modos de controle de posição, velocidade e torque independentemente, bem como operação em modo misto durante um ciclo — comutação posição/velocidade, comutação velocidade/torque, comutação torque/posição — tornando-o a opção mais versátil para máquinas que precisam mudar a estratégia de controle entre as fases de operação. O MR-J2S-100B é a escolha certa sempre que vários eixos precisam se mover com sincronização precisa sobre SSCNET.

A fiação segue o arranjo padrão MELSERVO: energia do motor para os terminais U, V, W; cabo de feedback do encoder para o conector CN2. Nenhuma interface de hardware adicional ou alterações de arquivo de parâmetro são necessárias especificamente devido à variante de eixo com chaveta.

Onde Este Motor é Especificado

O HC-SFS102K aparece em qualquer aplicação que combine potência servo de 1 kW com transmissão de potência por correia ou engrenagem. Áreas de aplicação documentadas no catálogo MELSERVO-J2S incluem:

• Máquinas de transporte e esteiras — esteiras de indexação acionadas por correia dentada onde a chaveta garante registro confiável sob ciclos de partida/parada reversos
• Robôs industriais — acionamentos de juntas de braço onde o cubo com chaveta evita deslizamento sob as cargas dinâmicas de alto ciclo típicas de operações de pick-and-place
• Mesas de posicionamento X-Y — eixos usando transmissão por correia dentada ou fuso de esferas com fixação de polia acionada por correia
• Torres e cabeçotes de indexação — mecanismos de posicionamento rotativo onde a carga muda de direção a cada passo de indexação
• Enroladores e controle de tensão — acionamentos de bobina onde a inversão de torque durante a regulação de tensão atuaria contra um ajuste de eixo apenas por atrito
• Máquinas especializadas e equipamentos de teste — mecanismos personalizados onde a geometria de acoplamento torna um eixo com chaveta a escolha prática de instalação

Inércia da Carga: O Único Parâmetro que Vale a Pena Verificar Antes da Comissionamento

A documentação MELSERVO-J2S da Mitsubishi recomenda manter a razão entre o momento de inércia da carga e o momento de inércia do motor em 15 vezes ou menos para um desempenho estável em malha fechada. Para um motor de inércia média como o HC-SFS102K, isso deixa espaço razoável para a maioria das cargas mecânicas típicas — mas vale a pena calcular antes do comissionamento, especialmente quando o motor está acionando uma carga de alta inércia através de um acoplamento direto 1:1.

Quando a razão de inércia excede a diretriz, a função de auto-sintonia em tempo real do MR-J2S-100A ainda tentará se adaptar — mas a largura de banda de resposta e o tempo de assentamento se degradarão. Adicionar um estágio de redução mecânica para aumentar a razão de inércia efetiva é frequentemente uma correção mais confiável do que apenas ajustes de ganho.

Perguntas Frequentes

P1: Qual é exatamente a diferença entre o HC-SFS102K e o HC-SFS102 padrão?

A única diferença é a configuração do eixo. O HC-SFS102 tem um eixo liso sem chaveta. O HC-SFS102K tem o mesmo diâmetro e comprimento de eixo, mas inclui uma fenda de chaveta usinada com uma chaveta. Todas as especificações elétricas — potência, velocidade, torque, encoder, compatibilidade do amplificador — são idênticas entre as duas variantes.

P2: O eixo com chaveta afeta a carga radial máxima permissível?

Não. As cargas radiais e axiais permissíveis do eixo são determinadas pela capacidade do rolamento e pela geometria da seção transversal do eixo, que são as mesmas em ambas as variantes, lisa e com chaveta. A chaveta não reduz a capacidade de carga do eixo na série MELSERVO HC-SFS. Verifique a tabela de carga do eixo no manual de instruções do motor servo para os valores específicos aplicáveis às dimensões do eixo do HC-SFS102.

P3: Existe uma versão com freio do HC-SFS102K disponível?

Sim. O HC-SFS102BK designa o motor equivalente com eixo com chaveta e um freio eletromagnético fail-safe embutido. O freio é engatado por mola e libera quando 24 VDC são aplicados — ele mantém o eixo na posição quando o drive é desenergizado, o que é necessário para eixos verticais e algumas instalações críticas de segurança. A variante BK tem um momento de inércia maior e peso maior devido à montagem adicional do freio.

P4: O HC-SFS102K pode ser usado com famílias de amplificadores Mitsubishi mais novas como o MR-J4?

A série HC-SFS pertence à geração MR-J2S. A compatibilidade direta com amplificadores MR-J4 não é padrão — a interface do encoder e o protocolo de comunicação diferem. A Mitsubishi oferece ferramentas de conversão (as ferramentas de renovação MR-J2S-B renewal tools) que permitem que amplificadores MR-J4-B-RJ020 acionem motores da série HC usando fiação existente, que é o caminho de atualização recomendado para instalações que desejam manter seus motores HC enquanto migram para hardware de drive mais novo. Confirme os requisitos de versão de software com a Mitsubishi antes de tentar essa combinação.

P5: O HC-SFS102K está listado como descontinuado — ele ainda está disponível?

A Mitsubishi descontinuou a série MELSERVO-J2S através de canais de produção oficiais, mas o HC-SFS102K permanece amplamente disponível em fornecedores de excedentes certificados e de troca/recondicionamento. A base instalada de máquinas da era J2S continua a criar demanda constante, portanto, a disponibilidade de suprimento é geralmente confiável. Para instalações que mantêm várias máquinas com este motor, ter uma unidade de reserva reduz o risco de tempo de inatividade não planejado durante atrasos no fornecimento.