Beschreibung
Der einachsige Servoantrieb Mitsubishi Electric MR-J4-10A für eine Versorgung der 200-V-Klasse wurde für eine äußerst reaktionsschnelle Regelung im geschlossenen Regelkreis von 0,1-kW-Dreh-, Linear- und Direktantriebsmotoren innerhalb der Automatisierungsplattform MELSERVO-J4 entwickelt. Dieses Gerät lässt sich nahtlos über eine Universalschnittstelle für Befehle anbinden und unterstützt sowohl die Positionierung mit Hochgeschwindigkeits-Impulsfolgen als auch analoge Verfahren zur Drehzahl- oder Drehmomentregelung. Dank des Feedbacks von Encodern mit einer Auflösung von 22 Bit erreicht es eine bemerkenswerte Präzision bei der Mikropostionierung. Die umfangreiche Diagnoseausstattung und die integrierten Sicherheitsmechanismen mit Safe Torque Off (STO) gewährleisten hohe Zuverlässigkeit und die Einhaltung anspruchsvoller Anforderungen an industrielle Systemauslegungen.
Hauptmerkmale
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22-Bit-Feedback mit hoher Auflösung: Ermöglicht die direkte Anbindung hochauflösender Encoder (4.194.304 Impulse/Umdrehung) für außergewöhnlich gleichmäßige Rotation und präzise Positionierung.
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Flexible Eingangskonfiguration: Unterstützt universell ein- oder dreiphasige 200–240-V-Wechselstromversorgungsleitungen.
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Universalschnittstelle: Unterstützt Impulsfolgebefehle mit bis zu 4 Mimpulsen/s (Differenzempfänger) sowie analoge Drehzahl- und Drehmomentbefehle von ±10 V.
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Erweiterte Schwingungsunterdrückung: Nutzt adaptive Abstimmung, Schwingungsregelung am Maschinenende und robuste Filter, um mechanische Resonanzen automatisch zu unterdrücken.
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Integrierte Sicherheitsfunktion: Verfügt über eine integrierte, nach EN ISO 13849-1 Kategorie 3 PL e und IEC 61508 SIL 3 zertifizierte Safe-Torque-Off-Funktion (STO).
Anwendungen
- Halbleiter- und Flüssigkristall-Montagemaschinen.
- Hochgeschwindigkeits-Pick-and-Place-Bestückung elektronischer Bauteile.
- Präzisionsverpackungs-, Etikettier- und Flaschenverschließmaschinen.
- Kartesische Koordinatenroboter und CNC-Bearbeitungsachsen im Kleinformat.
Technische Daten
| Spezifikationsparameter |
Wert / Nennwert |
| Hersteller |
Mitsubishi Electric |
| Modell / Artikelnummer |
MR-J4-10A |
| Baureihe |
MELSERVO-J4 |
| Nennausgangsleistung |
0,1 kW (100 W) |
| Ausgangsspannung / -strom |
Dreiphasig, 170 V Wechselstrom / 1,1 A |
| Versorgungseingang des Hauptkreises |
Ein- oder dreiphasiger Wechselstrom 200–240 V, 50/60 Hz |
| Zulässige Eingangsspannungsschwankung |
170–264 V Wechselstrom |
| Versorgungseingang des Steuerkreises |
Einphasiger Wechselstrom 200–240 V, 50/60 Hz (0,2 A bis 0,3 A) |
| Steuerungssystem |
Sinusförmige PWM-Steuerung und Stromregelung |
| Befehlsschnittstelle |
Universalschnittstelle (Impulsfolge, analog, RS-422/RS-485, USB) |
| Konformität mit Sicherheitsnormen |
EN ISO 13849-1 Kategorie 3 PL e, IEC 61508 SIL 3, EN 62061 SIL CL 3 |
| Schutzart |
IP20 (Eigenkühlung / offene Bauweise) |
| Umgebungstemperatur im Betrieb |
0 bis 55 °C (keine Vereisung) |
| Nettogewicht |
0,8 kg |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Anschluss / Steckverbinder |
Funktions-/Schaltungszuordnung |
| L1, L2, L3 |
Eingang der Hauptstromversorgung (dreiphasiger Wechselstrom 200–240 V). Bei Einphasenbetrieb an L1 und L2 anschließen. |
| L11, L21 |
Eingang der Stromversorgung für den Steuerkreis (einphasiger Wechselstrom 200–240 V). |
| U, V, W |
Servomotor-Ausgangsklemmen. |
| CN1 |
Analoge Befehls- und Impulsfolgeeingänge sowie digitale E/A-Signale. |
| CN2 |
Anschluss der Geberschnittstelle für das Feedbacksignal. |
| CN3 |
Serielle Kommunikationsschnittstelle RS-422 / RS-485. |
| CN5 |
USB-Anschluss für die Konfigurationssoftware MR Configurator2. |
| CN8 |
Schnittstelle für das Safe-Torque-Off-Eingangssignal (STO). |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der MR-J4-10A verfügt über die standardmäßige universelle Analog-/Impulsschnittstelle. Er ist ein direkter funktionaler Ersatz für ältere MR-J3-10A-Antriebe. Die Übertragung der Konfigurationsdateiparameter muss jedoch über MR Configurator2 erfolgen, um die Parameter korrekt zuzuordnen. Beachten Sie, dass sich der MR-J4-10A funktional und physisch vom MR-J4-10B unterscheidet, der ausschließlich im Hochgeschwindigkeitsnetzwerk SSCNET III/H über Lichtwellenleiter betrieben wird; die Geräte können nicht ohne Austausch der Steuerungshardware gegeneinander ersetzt werden.
Typische Anwendungsfehler und technische Hinweise
Achten Sie bei der Konfiguration des MR-J4-10A für den einphasigen Betrieb darauf, dass die Stromversorgungsverdrahtung an die Klemmen L1 und L2 angeschlossen ist. Wird einphasige Spannung angelegt, ohne die Parametereinstellungen zur Deaktivierung der Überwachung auf Phasenausfall bei Drehstrom anzupassen, löst der Verstärker einen Alarm AL 10 (Unterspannung) oder AL 12 (Speicherfehler/Phasenausfall) aus. Beim Einbau neben anderen Geräten in dicht bestückten Schaltschränken muss ein ausreichender Abstand zur Wärmeableitung eingehalten werden; für eine optimale Konvektionskühlung wird auf beiden Seiten ein Mindestabstand von 10 mm empfohlen.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie zum Schutz des hochauflösenden absoluten 22-Bit-Feedbacksignals vor elektromagnetischen Störungen stets ein doppelt geschirmtes Twisted-Pair-Kabel für die CN2-Geberschnittstelle. Stellen Sie sicher, dass die Erdungsklemme des Verstärkers über eine niederimpedante Verbindung mit der Haupterdungsschiene im primären Schaltschrank verbunden ist. Wenn Fehler im Feedbacksignal auftreten (z. B. AL 1A oder AL 50), überprüfen Sie, dass die Schirmverbindung am motorseitigen Stecker nicht überbrückt wurde, und erwägen Sie die Installation eines leistungsfähigen Netzleitungsfilters an der eingehenden AC-Hauptleitung.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS
Stromschlaggefahr und Gefahr durch Restenergie. Trennen Sie vor der Installation, Verdrahtung oder Wartung dieses Geräts die gesamte Netzversorgung. Warten Sie nach dem Ausschalten mindestens 15 Minuten, damit sich die internen Hochspannungskondensatoren vollständig entladen können, bevor Sie Anschlüsse berühren.
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1
Montieren Sie den Servoverstärker senkrecht auf einer ebenen, vibrationsfreien Oberfläche in einem metallischen Schaltschrank mit Schutzart IP54, um ihn vor Staub und Ölnebel zu schützen.
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2
Verdrahten Sie die eingehenden 200-V-Leitungen mit L1, L2, L3 (sowie L11 und L21 für die Steuerspannung) und verwenden Sie dabei die vorgeschriebenen Leitungsquerschnitte und Sicherungen zum Kurzschlussschutz.
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3
Verbinden Sie die Motoranschlussleitungen U, V und W entsprechend der Phasenlage direkt mit dem Leistungsstecker des Servomotors. Legen Sie niemals Netzspannung direkt an U, V oder W an.
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4
Schließen Sie die Steuereingänge an CN1 an, stecken Sie das Motorgeberkabel in CN2 und setzen Sie den STO-Überbrückungsstecker in CN8 ein, wenn keine Safe-Torque-Funktionen verwendet werden.