MELSERVO · Серводвигатели HG

Серводвигатель HG-SR: подбор к MR-J4 и расшифровка артикула

HG-SR — среднеинерционная серия MELSERVO для станков и конвейеров, и артикул вроде HG-SR702BW0C читается однозначно, если знать структуру. Разбираем декодер, характеристики, подбор усилителя MR-J4, расчёт инерционного соотношения и выбор кабеля.

Среднеинерционные двигатели для тяжёлых осей: 300% перегрузка, 22-бит энкодер, 500 Вт–7 кВт. Методика расчёта инерционного соотношения, выбор кабелей, полное сравнение с конкурентами.

300% перегрузка 22-бит MR-J4 500 Вт–7 кВт IP65 стандарт
Серводвигатели HG-SR и усилители MR-J4 в каталоге bbrc.ru

Пары двигатель + усилитель — совпадение по мощности и напряжению обязательно

1. Место HG-SR в линейке MELSERVO

Три группы серводвигателей различаются по инерции ротора и скоростному диапазону:

HG-SR ◀
Средняя инерция
500 Вт–7 кВт
2000 об/мин
300% перегрузка
Станки, прессы, конвейеры
HG-KR
Малая инерция
100 Вт–3 кВт
3000 об/мин
300% перегрузка
Роботы, сборочные автоматы
HG-MR
Малая инерция быстрая
100 Вт–3,5 кВт
3000 об/мин
300% перегрузка
Намотка, подача, упаковка

При 2000 об/мин и 7 кВт HG-SR даёт 33,4 Н·м номинально — в 1,5 раза больше, чем 3000 об/мин двигатель той же мощности. Это суть среднеинерционной серии: больший момент для тяжёлых медленных осей, прессов и приводов с большой инерцией нагрузки.

2. Декодер артикула: HG-SR702BW0C

HG − SR 702 B W0 C
SR — серия
SR=средняя, KR=малая
MR=малая быстрая, AK=ультра
7 — мощность, кВт
7=7 кВт
524 = 500 Вт при 2400 об/мин
02 — скорость
02=2000 об/мин
03=3000 об/мин
B / BK — тормоз
B=без тормоза
BK=тормоз удержания
W0 — масляный сальник
Защита от СОЖ и масляного тумана через вал
C — Conformal Coating
Влагозащита плат IEC 60721-3-3
4 — 400В AC
4=400В, нет суффикса=200В
нельзя смешивать!

Критично: 400В двигатель (суффикс 4) — только к 400В усилителю. HG-SR524W0C (400В) → MR-J4-500A4. HG-SR702B (200В) → MR-J4-700B. Несоответствие = неисправность.

3. Полные характеристики и совместимые усилители

ДвигательМощностьМ ном, Н·мМ макс, Н·мСкоростьJ ротораУсилитель
HG-SR524W0C500 Вт2,47,22000 об/мин1,14×10⁻⁴MR-J4-500A4
HG-SR702B7 кВт33,41002000 об/мин105×10⁻⁴MR-J4-700B
HG-SR702BK7 кВт33,41002000 об/мин107×10⁻⁴MR-J4-700B + BK
HG-SR702BW0C7 кВт33,41002000 об/мин107×10⁻⁴MR-J4-700B
Перегрузочная способность 300%: HG-SR702B (33,4 Н·м ном.) кратковременно (≤3 сек) развивает 100 Н·м. Критично для ударных нагрузок, пуска пресса, торможения тяжёлой каретки. Аналогичный класс у Siemens 1FK7 и Yaskawa SGM7G.

4. Методика выбора за 5 шагов

1
Рассчитайте момент нагрузки M_нагрM = F × r. Для ШВП: M = (F_осевая + F_трения) × шаг/(2π). Включите момент трения передачи (η ≈ 0,9 для ШВП).
2
Добавьте момент инерции при разгонеM_пик = M_нагр + J_total × α. Проверьте: M_пик ≤ 300% × M_ном (для HG-SR702B: M_пик ≤ 100 Н·м).
3
Проверьте инерционное соотношение J_ratioJ_ratio = J_нагр / J_ротора. Норма ≤ 30. При J_ratio >30 — нестабильность, рассмотреть редуктор 1:n (снизит J_нагр в n² раз).
4
Выберите усилитель по мощности и напряжениюP_усил ≥ P_двигат. 200В двигатель → 200В усилитель. 400В (суффикс 4) → 400В усилитель. Смешивать нельзя.
5
Проверьте тепловой режимM_rms = √(Σ(M_i² × t_i) / T_цикл) ≤ M_ном. При M_rms > M_ном двигатель перегреется даже если пиковый момент в норме.

5. Инерционное соотношение: расчёт

Пример: горизонтальная ось, ШВП ✖32 мм, шаг 5 мм, каретка 50 кг:

J_ротора (HG-SR702B) = 105 × 10⁻⁴ кг·м²
J_каретки = m × (p/2π)² = 50 × (0,005/6,28)² = 3,2 × 10⁻⁴ кг·м²
J_ШВП (оценочно) ≈ 15 × 10⁻⁴ кг·м²
J_нагр = 3,2 + 15 = 18,2 × 10⁻⁴ кг·м²
J_ratio = 18,2 / 105 = 0,17 ← отлично!
J_ratioСостояниеДействие
≤ 10ИдеальноАвтотюнинг One-touch
10–30НормальноOne-touch tuning MR-J4
30–100ПроблемыРучная настройка, редуктор
> 100НестабильностьРедуктор обязателен

6. Сравнение с конкурентами

6.1. HG-SR vs Siemens 1FK7

ПараметрMitsubishi HG-SRSiemens 1FK7
Мощностной диапазон500 Вт–7 кВт450 Вт–18,5 кВт
Перегрузка300%300% (макс. 3 сек)
Макс. скорость2000 об/миндо 6000 об/мин
Степень защиты IPIP65 (стандарт)IP64 (стандарт)
Усилитель / шинаSSCNET III/H оптоволокноDRIVE-CLiQ (SINAMICS S120)
Поддержка в РФОфициальнаяОграничена

Вывод: Siemens 1FK7 превосходит по диапазону скоростей (до 6000 об/мин) и максимальной мощности (до 18,5 кВт). HG-SR выигрывает по IP65 в базе (у Siemens IP64) и по доступности в России. Для систем MELSEC выбор HG-SR очевиден.

6.2. HG-SR vs Yaskawa SGM7G

ПараметрMitsubishi HG-SRYaskawa SGM7G
Диапазон мощностей500 Вт–7 кВт450 Вт–15 кВт
Перегрузка300%350%
Скорости1500/2000 об/мин1000/1500/2000/3000 об/мин
Энкодер22 бит (MR-J4)24 бит абс. (Sigma-7)
AutotuningOne-touch tuningSigma-7 Advanced (отраслевой эталон)
Поддержка в РФОфициальнаяОграничена (санкции)

Вывод: Yaskawa SGM7G технически сильнее — 350% перегрузка и 24-бит энкодер. Autotuning Sigma-7 — отраслевой эталон. Но доступность Yaskawa в России критически ограничена — выбор Mitsubishi прагматичен.

6.3. HG-SR vs Fanuc αiS

ПараметрMitsubishi HG-SRFanuc αiS
Диапазон мощностей500 Вт–7 кВт500 Вт–22 кВт
Перегрузка300%300%
Совместимость ЧПУMELSEC / любой SSCNETТолько Fanuc FSSB
Поддержка в РФОфициальнаяОграничена

Вывод: Fanuc αiS привязан к экосистеме Fanuc CNC через шину FSSB. Mitsubishi HG-SR + MR-J4 — открытая система для любого MELSEC контроллера.

7. Кабели: выбор по мощности и длине

Два кабеля на каждую ось: силовой (разъём CN2P) и энкодерный (CN2L). Для гибкого кабельного канала — варианты с суффиксом -L.

КонфигурацияСиловой кабельЭнкодерный кабельМакс.
HG-SR524 + MR-J4-500A4SC-PWS1CBL/5M-LSC-J2EN1CBL/5M-L50 м
HG-SR702B + MR-J4-700BSC-PWS7CBL/5M-LSC-J2EN7CBL/10M-L50 м
HG-SR702BK + MR-J4-700BSC-PWS7CBL + BK кабель CN8SC-J2EN7CBL/10M-L50 м
Силовой и энкодерный кабели — в разных жгутах, минимум 100 мм. EMI от силового искажает сигнал 22-бит энкодера. Для неподвижного монтажа — любые кабели. Для гибкого кабельного канала — обязательно суффикс -L.

8. Когда нужен тормоз BK

Тормоз BK — тормоз удержания, не рабочий. Включается при снятии 24В DC. Удерживает ось от смещения при потере питания. Торможение в движении — только через усилитель.

Нужен тормоз BK
✔ Вертикальная ось (масса опускается)
✔ Наклон >5° — ось съезжает
✔ E-Stop должен удерживать позицию
✔ Требование по ISO 13849-1
Тормоз не нужен
✗ Горизонтальная ось без уклона
✗ Есть механический стопор
✗ Конвейер
✗ Нет требований к удержанию

BK добавляет: +2,5 кг массы, +50 мм длины, +24В DC питание, отдельный кабель. Ресурс тормоза под нагрузкой — 10–100 срабатываний. Заказывайте только при необходимости.

9. FAQ

HG-SR совместим с MR-J3?Нет. HG-SR использует 22-бит протокол MR-J4. Для MR-J3 — серия HF-SP (18-бит). Протоколы физически несовместимы.
Почему тормоз BK нельзя использовать для рабочего торможения?BK — электромагнитный тормоз удержания. Его ресурс под нагрузкой 10–100 срабатываний. Рабочее торможение реализуется электродинамически через усилитель MR-J4 — это безопасно и не изнашивает тормоз.
Что даёт J_ratio больше пользы — снижение нагрузочной инерции или более мощный двигатель?Снижение нагрузочной инерции через редуктор всегда лучше: J_нагр снижается в n² раз, а момент двигателя используется эффективнее. Установка более мощного двигателя при высоком J_ratio не решает проблему нестабильности — двигатель будет "бороться" с инерцией нагрузки в любом случае.
Как выбрать между 200В и 400В версией?При мощности ≥3,5 кВт — 400В предпочтительнее: меньше ток, меньше потери в кабелях, меньше сечение кабеля. HG-SR524W0C (400В) требует усилитель MR-J4-500A4. HG-SR702B (200В) → MR-J4-700B. Нельзя смешивать.
Как добавить IP-защиту от масла?Суффикс W0 — масляный сальник на выходном валу. Защищает подшипники от попадания СОЖ. Стандартный HG-SR имеет IP65 (пыль + струи воды). Для работы в масляной ванне — нужен специальный заказ.

Подобрать HG-SR и MR-J4 под вашу задачу

Расчёт инерции · Подбор кабелей · Полная конфигурация оси · Доставка по России