- 商品
- 详情
参数
- 否是否进口
- 否加工定制
- MKS品牌
福建 厦门
不限
产品详情
高性能伺服电机
一、概述
高精度工业自动化传动场景研发的高性能交流伺服电机，隶属于 HF-SP 系列中高端伺服产品，核心为 “工业设备高精度、高动态响应传动及稳定力矩输出的核心执行单元”。
该伺服电机主要服务于高端制造（精密数控机床主轴 / 进给轴驱动、半导体晶圆搬运机械臂传动）、电子制造（SMT 贴片机贴片头驱动、锂电池极片裁切设备传动）、自动化产线（高精度输送线控制、装配设备多轴协同传动）及智能装备（激光加工机光束驱动、3C 产品检测设备精密传动） 等对传动精度、响应速度及运行稳定性要求极高的领域，承担 “接收伺服驱动器指令 - 实现高速高精度转速 / 位置 / 力矩控制 - 反馈运行状态数据 - 配合负载完成精密传动任务” 的全流程核心任务。
凭借 “高精度控制 + 高动态响应性能 + 工业级高可靠性 + 多场景适配能力” 的核心优势，既能满足高端设备对 “微米级、毫秒级响应” 的严苛需求，又能适配多粉尘、多振动等复杂工业环境，有效解决工业传动中 “精度不足导致产品良率低”“响应滞后影响生产效率”“长期运行稳定性差”“多轴协同控制难度大” 四大痛点。通过高性能永磁转子设计、高精度编码器配置及优化散热结构，电机实现精度≤±1 角分、额定转速 3000r/min、额定力矩 8.1N・m，保障工业设备连续稳定运行，降低因传动故障导致的生产中断损失（单次精密加工设备停机损失可达数万元）。
二、功能特点
（一）高精度与高动态响应，适配精密传动需求
- 微米级精度：配置 20 位值编码器（型号中 “S2” 对应编码器规格），分辨率达 1,048,576 脉冲 / 转，结合三菱***的 “***磁通矢量控制算法”，实现精度≤±1 角分（约 0.0167°），重复精度≤±0.1 角分，可满足半导体晶圆搬运（误差≤5μm）、SMT 贴片机（贴片精度≤±0.02mm）等高精度场景需求；同时支持多圈值数据存储（断电后位置数据保存≥10 年），无需每次上电回零，大幅缩短设备启动时间。
- 毫秒级动态响应：采用高磁密稀土永磁体（钕铁硼材质）转子设计，气隙磁场密度提升 20%，电机力矩常数达 0.87N・m/A；转子转动惯量优化至 0.0032kg・m²，启动响应时间≤10ms（从静止加速至额定转速 3000r/min 的时间≤50ms），转速波动≤±0.1%（额定负载下），可快速响应伺服驱动器指令，适配激光加工机（光束响应时间≤2ms）、高速装配设备（节拍时间≤0.5s / 件）等高速动态场景。
（二）工业级高可靠性与稳定运行，抵御复杂工况
- 强化结构与耐用设计：机壳采用高强度铝合金材质，表面经硬质阳极氧化处理，防护等级达 IP67（轴端采用双唇密封结构，防止粉尘、冷却液侵入），可在多粉尘（如金属加工车间）、潮湿（如清洗设备周边）环境下长期运行；轴承采用日本 NSK 高精度滚珠轴承，润滑脂选用高温长效型（工作温度 - 20℃~+100℃），电机连续运行寿命≥10,000 小时（额定负载、额定转速下），降低后期维护频率。
- 优化散热与低损耗运行：采用 “轴向通风 + 外壳散热筋” 复合散热结构，散热面积较传统设计增加 35%，在额定负载下电机温升≤80K（环境温度 25℃ 时，外壳温度≤105℃），可长时间满负荷运行；定子绕组采用耐高压漆包线（绝缘等级 Class F，耐温 155℃），铜损降低 15%，铁损通过优化硅钢片叠片工艺降低 10%，电机运行效率达 92%（额定工况下），既减少能耗，又降低发热对运行稳定性的影响。
（三）灵活适配与智能监控，提升系统集成效率
- 多控制模式与宽范围适配：支持位置控制、速度控制、力矩控制三种模式无缝切换（通过伺服驱动器参数配置），可根据不同工艺需求灵活调整（如数控机床进给轴用位置控制、卷绕设备用力矩控制）；额定电压适配三相 AC 200V-230V（50/60Hz），兼容多数工业电网；额定转速 3000r/min，转速可达 3600r/min（短时间过载工况），适配不同负载转速需求（如精密输送线 500r/min、高速贴片机 2000r/min）。
- 智能状态反馈与诊断：编码器除反馈位置、转速信号外，还可实时监测电机温度（通过内置 PTC 热敏电阻）、电流等运行参数，通过伺服驱动器上传至 PLC 或工业计算机；支持三菱 “伺服诊断工具（Mitsubishi Servo Studio）”，可在线监测电机运行曲线（转速、力矩、电流）、存储故障数据（最近 50 条故障，含故障代码、发生时间、运行参数），故障时间从平均 1 小时缩短至 15 分钟，大幅提升运维效率。
（四）低噪音与低振动，优化生产环境
- 低噪音运行设计：转子动平衡等级达 G2.5（3000r/min 时），减少转动偏心产生的振动噪音；定子绕组采用分布式绕线工艺，气隙磁场谐波含量降低 30%，电磁噪音≤65dB（额定转速下，距离电机 1m 处测量），适配电子制造车间（要求噪音≤70dB）、实验室级精密设备等对噪音敏感的场景。
- 振动技术：内置 “振动滤波器”（需配合三菱 MR-J4 系列伺服驱动器），可针对不同负载惯性（负载惯量比 1:1 至 1:50 自适应）优化控制参数，启停及变速过程中的振动（振动加速度≤0.1g），避免因振动导致的加工误差（如激光切割时的纹路偏差）、设备松动等问题。
三、技术参数
（一）核心性能参数
| 类别 | 具体参数 |
| 基本参数 | 系列：三菱 HF-SP 系列交流伺服电机- 电机类型：三相永磁同步伺服电机- 安装方式：法兰安装（符合 IEC 标准，法兰尺寸 130mm）- 冷却方式：自扇冷（自带散热风扇，强制风冷） |
| 额定性能 | - 额定功率：2.0kW（型号中 “81” 对应力矩等级，8.1N・m 额定力矩）- 额定电压：三相 AC 200V-230V（±10%），50/60Hz- 额定电流：4.8A（有效值）- 额定转速：3000r/min- 额定力矩：8.1N・m- 堵转力矩：24.3N・m（3 倍额定力矩，持续时间≤3s）- 转速：3600r/min（短时间运行，持续时间≤1min） |
| 动态性能 | - 力矩常数：0.87N・m/A- 转动惯量：0.0032kg・m²- 负载惯量比：1:50（适配负载惯量 0.16kg・m²）- 启动响应时间：≤10ms（转速从 0 升至 1000r/min 的时间）- 转速波动：≤±0.1%（额定负载、额定转速下） |
| 精度 | - 编码器类型：20 位值型编码器（多圈，断电数据保存≥10 年）- 分辨率：1,048,576 脉冲 / 转- 精度：≤±1 角分（约 0.0167°）- 重复精度：≤±0.1 角分- 反馈接口：SSI 同步串行接口（兼容三菱 MR-J4 系列驱动器） |
（二）物理与环境参数
| 类别 | 具体参数 |
| 物理规格 | - 外形尺寸：长 280mm× 法兰直径 130mm× 轴径 22mm（轴长 50mm，带键槽）- 重量：约 12.5kg- 轴端结构：单轴伸，平键连接（键槽尺寸 6mm×6mm），轴端带螺纹孔（M6×1.0，用于固定负载）- 出线方式：电缆引出（长度 1.5m，带连接器，适配 MR-J4 驱动器） |
| 环境适应性 | - 工作温度：-20℃~+100℃（电机主体）；-10℃~+70℃（编码器）- 存储温度：-40℃~+125℃- 相对湿度：5%~95% RH（无冷凝，符合 IEC 60068-2-3 标准）- 防护等级：IP67（机壳及轴端）- 抗振动：10g（10Hz-2000Hz，符合 IEC 60068-2-6，非运行状态）；5g（运行状态）- 抗冲击：50g（1ms 脉冲，符合 IEC 60068-2-27）- 电磁兼容性（EMC）：符合 EN 61800-3 标准，Class C（工业环境） |
（三）电气与可靠性参数
| 类别 | 具体参数 |
| 电气特性 | - 绝缘等级：Class F（耐温 155℃）- 绝缘电阻：≥100MΩ（DC 500V 测量）- 耐电压：AC 1500V，50/60Hz，持续 1min（定子绕组与机壳之间）- 工作制：S1 连续工作制（可 24 小时满负荷运行）- 温升：≤80K（额定负载下，环境温度 25℃） |
| 可靠性指标 | - 平均无故障时间（MTBF）：≥20,000 小时（Telcordia SR-332 标准，25℃ 环境下）- 设计寿命：≥10,000 小时（连续额定运行，轴承寿命）- 编码器寿命：≥15,000 小时（连续运行）- 故障保护：内置 PTC 热敏电阻（动作温度 150℃），实现过温保护；支持驱动器过载、过流、过压等故障联动保护 |
（四）噪音与振动参数
| 类别 | 具体参数 |
| 噪音水平 | - 运行噪音：≤65dB（额定转速 3000r/min，距离电机 1m 处，A 计权）- 空载噪音：≤55dB（3000r/min，距离 1m 处） |
| 振动水平 | - 动平衡等级：G2.5（3000r/min 时）- 运行振动：≤0.1g（加速度，额定转速、额定负载下，测量位置为电机法兰处）- 启停振动：≤0.3g（加速度，从 0 升至 3000r/min 过程中） |
四、工作原理
基于三相永磁同步电机原理，结合高精度编码器反馈与伺服驱动器控制，实现转速、位置、力矩的控制，核心工作流程分为 “指令接收与解析 - 磁场建立与力矩输出 - 运行状态反馈 - 闭环调节优化” 四大环节，具体原理如下：
（一）指令接收与解析：实现控制需求转化
- 指令输入：伺服驱动器（如三菱 MR-J4-200A）接收来自上位机（PLC、运动控制器）的控制指令（位置指令：脉冲 / 模拟量；速度指令：模拟电压 / 脉冲频率；力矩指令：模拟电压），并根据预设参数（控制模式、加速时间、力矩限制等）解析为电机可执行的目标参数（如目标转速 2000r/min、目标位置 10000 脉冲）。
- 参数适配：驱动器通过内部算法，结合电机额定参数（力矩常数 0.87N・m/A、转动惯量 0.0032kg・m²）及负载特性（通过空载试运行自动识别负载惯量），优化控制参数（比例增益、积分时间等），为后续力矩输出做准备。
（二）磁场建立与力矩输出：驱动电机转动
- 定子磁场生成：驱动器通过三相逆变器（IG 功率器件）将三相 AC 200V 电源转换为可调频调压的三相交流电，输入电机定子绕组；定子绕组通电流后产生旋转磁场，磁场转速（同步转速）由电源频率决定（公式：n₀ = 60f/p，f 为频率，p 为电机极对数，极对数为 4，故 50Hz 时同步转速为 750r/min，通过变频可实现 0-3600r/min 调节）。
- 转子跟随与力矩输出：转子采用永磁体（钕铁硼）制成，其磁场与定子旋转磁场相互作用产生电磁力矩，驱动转子跟随定子磁场转动（转速略低于同步转速，转差率≤0.5%）；电磁力矩大小与定子电流成正比（由力矩常数 0.87N・m/A 确定），驱动器通过调节定子电流大小，实现力矩控制（如卷绕设备需稳定 5N・m 力矩）。
（三）运行状态反馈：实时监测电机工况
- 位置与转速反馈：20 位值编码器实时检测转子位置，每转输出 1,048,576 个脉冲信号，通过 SSI 接口传输至驱动器；驱动器根据位置信号计算转速（公式：n = Δθ/Δt，Δθ 为单位时间内位置变化量），反馈精度达 ±1r/min。
- 异常状态监测：电机内置 PTC 热敏电阻（串联于定子绕组），当电机温度超过 150℃ 时，电阻值急剧增大，驱动器检测到后立即触发过温保护，降低输出电流或停止运行；同时编码器还可间接监测电流异常（如堵转时电流骤增），通过驱动器上报故障信息。
（四）闭环调节优化：保障控制精度与稳定性
采用 “三闭环控制架构”（电流环、速度环、位置环）实现调节：
- 电流环（内环）：采样周期≤10μs，实时跟踪定子电流与目标电流的偏差，通过 PI 调节控制逆变器输出电压，快速电流波动（如负载突变导致的电流冲击），确保力矩稳定输出。
- 速度环（中环）：采样周期≤100μs，根据编码器反馈的转速与目标转速的偏差，动态调整电流环的电流给定值，实现转速稳定（转速波动≤±0.1%），同时转速超调（如启动时超调量≤5%）。
- 位置环（外环）：采样周期≤1ms，根据目标位置与编码器反馈位置的偏差，通过 PID 调节（支持前馈控制）输出目标转速，实现高精度（误差≤±1 角分）；针对多轴协同场景，驱动器还可通过网络（如 EtherCAT）实现轴间同步，同步误差≤1μs。
为您推荐
在线问
产品参数
- 否
- 否
- MKS
- 1159B-00100RV
