Beschreibung
Der Mitsubishi Electric MR-J4-70A optimiert dynamische Positionierungsverläufe in automatisierten Systemen und arbeitet als 1-Achs-Servoverstärker innerhalb der Produktreihe MELSERVO-J4. Das für 200-V-Klasse-Systeme entwickelte Antriebsgerät liefert einen kontinuierlichen Nennstrom von 5,8 A zum Antrieb von 0,75 kW-Drehservomotoren mit deterministischer Ausführung. Durch die Ausführung einer sinusförmigen PWM-Steuerung zusammen mit hochauflösenden 22-Bit-Feedbacksystemen gewährleistet das Modul eine hochpräzise Nachführung mit hohen Regelkreisgeschwindigkeiten. Die Hardware ist mit integrierten, nach SIL 3 / PL e zertifizierten Safe-Torque-Off-(STO)-Sicherheitsschaltungen ausgestattet, die eine physische Energieabschaltung ermöglichen, um unbefugte Motorneustarts während Wartungsarbeiten zu verhindern.
Wichtige technische Merkmale
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Fortschrittlicher Regelkreis: Sinusförmige PWM-Steuerung und ein hochpräzises Stromregelungssystem für eine optimale Drehmomentreaktion.
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Feedback mit hoher Auflösung: Wertet 22-Bit-Encodersignale direkt aus und ermöglicht 4.194.304 Impulse pro Umdrehung für eine präzise Mikroschritt-Positionierung.
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Multi-Drop-Kommunikation: Die integrierten RS-422- und RS-485-Schnittstellen unterstützen eine Multi-Drop-Architektur zur seriellen Verbindung von bis zu 32 Achsen.
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Integrierte Sicherheit: Verfügt über eine hardwarebasierte Safe-Torque-Off-Funktion (STO), konform mit EN ISO 13849-1 Kategorie 3 PL e und IEC 61508 SIL 3.
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Bremsenergierückgewinnung: Ausgestattet mit einem integrierten 20-W-Bremswiderstand zur Aufnahme der Trägheit des Motors beim Abbremsen.
Industrielle Anwendungen
- Hochgeschwindigkeits-Verpackungs-, Versiegelungs- und kontinuierliche Folienzuführmaschinen.
- Mehrachsige Pick-and-Place-Portalkroboter und Materialtransportlinien.
- Präzisionssysteme zur Verarbeitung und Sortierung von Halbleiterwafern.
- CNC-Werkzeugwechsler und Rundtische.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Mitsubishi Electric |
| Modellcode |
MR-J4-70A |
| Serienname |
MELSERVO-J4-Serie |
| Netzeingang des Hauptkreises |
Dreiphasiger oder einphasiger Wechselstrom, 200 V bis 240 V, 50/60 Hz |
| Zulässige Spannungsschwankung |
AC 170 V bis 264 V |
| Nennleistung des Motors |
0,75 kW |
| Nennausgangsstrom |
5,8 A |
| Steuerungsmethode |
Sinusförmige PWM-Steuerung und Stromregelungssystem |
| Feedbackauflösung |
22 Bit (4.194.304 Impulse/Umdrehung) |
| Integrierter Bremswiderstand |
20 W |
| Sicherheitszertifizierung |
EN ISO 13849-1 Kategorie 3 PL e, IEC 61508 SIL 3, EN 62061 SIL CL 3 |
| Schutzart |
IP20 (offene Bauweise) |
| Betriebstemperaturbereich |
0 bis 55 °C (nicht gefrierend) |
| Vibrationsfestigkeit |
5,9 m/s2, 10 Hz bis 55 Hz (Richtungen X, Y, Z) |
| Nettogewicht pro Einheit |
1,4 kg |
| Versandgewicht (berechnet) |
3,5 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Anschluss |
Funktions-/Signalzuordnung |
| CN1 |
Analoge Befehlsschnittstelle / Allzweck-E/A-Signale |
| CN2 |
Encoder-Rückführung (serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstelle) |
| CN3 |
Serieller Kommunikationsanschluss RS-422 / RS-485 |
| CN5 |
USB-Anschluss für PC-Einrichtungssoftware (MR Configurator2) |
| CN8 |
Eingang für Safe Torque Off (STO) / Anschluss des Sicherheitssignals |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der MR-J4-70A enthält integrierte Kompatibilitätsparameter für den MR-J3 und ermöglicht dadurch in den meisten Positionierungsaufbauten den direkten elektrischen Ersatz älterer MR-J3-70A-Geräte. Beachten Sie beim Nachrüsten bestehender Schaltschränke jedoch, dass sich die Einbaufläche und die Positionen der Befestigungsbohrungen geringfügig unterscheiden. Prüfen Sie vor der strukturellen Installation stets die Montagevorlagen für das Blech.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Der integrierte 20-W-Bremswiderstand kann bei Anwendungen mit vertikalen Achsen und hoher Einschaltdauer oder bei großen Trägheitslasten die Fehlercodes „AL 30“ (Regenerationsfehler) auslösen. Um Betriebsabschaltungen zu verhindern, berechnen Sie die kumulierte Rückspeisungsenergie und erwägen Sie, einen externen Hochleistungs-Bremswiderstand zwischen den Klemmen P+ und C zu verdrahten. Aktualisieren Sie außerdem den Parameter Pr. PA02, um eine externe Energieableitung anzugeben.
Tipps für Inbetriebnahme und Verdrahtung
Stellen Sie sicher, dass der CN8-Sicherheitsbrückenstecker eingesteckt ist, wenn die Safe-Torque-Off-Funktion (STO) nicht mit einem externen Sicherheitsrelais verdrahtet ist. Das Entfernen des Steckers oder ein offener STO-Stromkreis erzeugt eine Systemsperre „AL 9F“ (Sicherheitsstopp), wodurch die Motorerregung verhindert wird. Trennen Sie die Steuer Signalkabel (CN1/CN2) stets von der Motorleistungsleitung (U/V/W) durch einen Abstand von mindestens 30 cm, um parasitäre elektromagnetische Störungen zu beseitigen.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS: Vergewissern Sie sich, dass alle AC-Netzleitungen vollständig spannungsfrei sind. Warten Sie nach dem Ausschalten mindestens 15 Minuten, damit sich die internen DC-Zwischenkreiskondensatoren auf sichere Werte entladen können. Messen Sie vor jedem physischen Kontakt mit der Verdrahtung die Spannung zwischen den Klemmen P+ und N- mit einem zertifizierten Digitalmultimeter und stellen Sie sicher, dass sie unter 20 V DC liegt.
1
Montieren Sie den Verstärker senkrecht auf einer unlackierten, leitfähigen Metallrückwand, um eine sichere Gehäuseerdung und maximale passive Wärmekonvektion zu gewährleisten.
2
Halten Sie an beiden Seiten mindestens 10 mm sowie oberhalb und unterhalb des Verstärkers mindestens 40 mm Abstand ein, um einen Wärmestau in geschlossenen Schaltschränken zu verhindern.
3
Stellen Sie sicher, dass alle Schrauben der Leistungsklemmenblöcke gemäß der OEM-Spezifikation mit 1,2 N-m angezogen sind, um den Kontaktwiderstand zu minimieren.
4
Führen Sie vor dem Anlegen der Steuer- und Hauptkreisspannung eine Durchgangsprüfung am Erdungsanschluss (PE) durch.