Le choix du moteur servo est une étape cruciale dans la conception d'un système d'automatisation. Une sélection appropriée garantit non seulement la performance, mais aussi la longévité et l'efficacité énergétique de votre machine. Mitsubishi Electric propose une vaste gamme de moteurs, dont les séries HC-SFS et HF-KP sont parmi les plus courantes. Bien qu'ils fassent tous deux partie de l'écosystème MELSERVO, ils sont conçus pour des applications et des profils de charge très différents.
Ce guide comparatif se concentre sur les critères essentiels — l'inertie et la puissance — pour vous aider à déterminer quel moteur est le mieux adapté à votre besoin.
1. Le Critère Fondamental : L'Inertie
L'inertie est la résistance d'un objet à un changement de son mouvement. Dans le contexte des moteurs servo, l'inertie du moteur doit être mise en relation avec l'inertie de la charge qu'il doit déplacer. C'est le critère de distinction principal entre les séries HC-SFS et HF-KP.
1.1. La Série HF-KP : Basse Inertie (Low Inertia)
Les moteurs de la série HF-KP sont caractérisés par une faible inertie.
•Caractéristiques : Ces moteurs sont de petite capacité (généralement de 50 W à 750 W) et sont conçus pour atteindre des vitesses de rotation élevées (jusqu'à 6000 tr/min) .
•Avantages : Leur faible inertie leur confère une réactivité exceptionnelle. Ils peuvent accélérer et décélérer très rapidement, ce qui est essentiel pour les applications de positionnement ultra-rapide.
•Applications Idéales :
•Machines d'emballage et d'assemblage légères.
•Axes auxiliaires nécessitant des mouvements rapides et courts.
•Robotique légère et manipulateurs.
•Applications où le rapport d'inertie (charge/moteur) est faible (typiquement inférieur à 1:10).
1.2. La Série HC-SFS : Moyenne Inertie (Medium Inertia)
Les moteurs de la série HC-SFS sont classés comme des moteurs à inertie moyenne.
•Caractéristiques : Ils couvrent une gamme de puissance plus large (généralement de 0.5 kW à 7 kW) et sont conçus pour des vitesses nominales plus modérées (souvent 2000 ou 3000 tr/min) .
•Avantages : Leur inertie plus élevée leur confère une meilleure stabilité face à des charges dont l'inertie est importante ou fluctuante. Ils sont plus tolérants aux variations de charge et simplifient le réglage des gains (tuning).
•Applications Idéales :
•Machines-outils (CNC, tours, fraiseuses).
•Convoyeurs lourds et systèmes de manutention.
•Axes verticaux (où la gravité doit être gérée).
•Applications où le rapport d'inertie est élevé (typiquement entre 1:10 et 1:30).
2. Comparaison Technique Détaillée
Le tableau suivant résume les différences clés entre les deux séries, facilitant le choix en fonction des exigences de votre application.
Caractéristique | Série HF-KP (Basse Inertie) | Série HC-SFS (Moyenne Inertie) |
Inertie | Basse | Moyenne |
Gamme de Puissance | Petite (50 W à 750 W) | Large (0.5 kW à 7 kW) |
Vitesse Maximale | Très élevée (jusqu'à 6000 tr/min) | Modérée (jusqu'à 3000 tr/min) |
Réactivité | Ultra-rapide (idéal pour le start-stop) | Stable et robuste |
Tolérance à la Charge | Faible (nécessite un faible rapport d'inertie) | Élevée (tolère un rapport d'inertie plus important) |
Domaines d'Application | Robotique, Emballage, Électronique | Machines-outils, Manutention Lourde, Impression |
3. Quand Choisir l'un Plutôt que l'Autre ?
Le choix se résume à la nature de la charge et à la dynamique requise :
Choisissez le HF-KP si :
•Votre charge est légère et l'inertie de la charge est faible.
•Vous avez besoin d'une vitesse de pointe élevée et d'une accélération/décélération maximale pour minimiser le temps de cycle.
•L'application est de petite taille et nécessite un moteur compact.
Choisissez le HC-SFS si :
•Votre charge est lourde ou l'inertie de la charge est élevée (par exemple, une grande vis à billes ou une table lourde).
•La charge est susceptible de varier ou de créer des perturbations (chocs, vibrations).
•Vous privilégiez la stabilité et la précision à vitesse modérée, même avec une charge importante.
Conclusion
Les moteurs HF-KP excellent dans les applications de haute dynamique et faible inertie, tandis que les HC-SFS sont les chevaux de trait des applications de moyenne à forte inertie nécessitant une grande stabilité. Comprendre la relation entre l'inertie de la charge et l'inertie du moteur est la clé pour garantir que votre système servo fonctionne de manière optimale, sans surchauffe ni vibrations.
Conseil d'Expert et Dimensionnement Moteur
Le dimensionnement d'un moteur servo ne se limite pas au choix de l'inertie. Il nécessite un calcul précis du couple RMS (Root Mean Square) et du couple de pointe. Une erreur de dimensionnement peut entraîner une défaillance prématurée du moteur ou du variateur.
Ne laissez pas le hasard décider : Nos ingénieurs sont spécialisés dans le dimensionnement des systèmes servo Mitsubishi. Nous pouvons vous aider à calculer le moteur exact (HC-SFS, HF-KP, ou autre) et le variateur (MR-J4, MR-J3) nécessaires pour votre application.
Pour demander une assistance au dimensionnement de votre moteur servo