MDS-1300系列旋转执行器(日本MTL):8三种框架,高转速小型执行器怎么选?
高速高精度微型旋转执行器选型为什么这么难?精密仪器、光学设备、小型机器人关节等应用中,空间极度受限,转速要求高达数千rpm,扭矩却只需毫牛米级——普通执行器要么体积太大装不进去,要么转速不够,要么分辨率不足。
很多工程师选型时只盯着扭矩和转速,结果忽略了惯性矩、允许径向载荷、编码器分辨率、电枢电感这些关键参数对系统匹配的影响——选型不对,要么外部负载产生的径向力过允许值导致轴承损坏,要么惯量不匹配导致响应迟滞,要么编码器分辨率不足影响定位精度。参数环环相扣,选型不对,执行器不是装不进去就是精度不够。
更隐蔽的坑: 日本MTL MDS-1300系列是专为高转速、小扭矩、高精度运动控制设计的微型旋转执行器。但同系列内部分为1306、1312、1318三种框架规格,每一种的瞬时*扭矩、功率率、惯性矩、电枢电阻电感差异显著。选错型号——需要高转速小惯性却选了1318大框架,惯量太大影响响应;外部负载径向力过20N却未加辅助支撑,轴承过早损坏;编码器分辨率2048是否满足定位精度要求未提前确认;电枢电感仅0.13~0.39mH,驱动器是否能稳定驱动。选型不对,执行器不是响应不够就是提前报废。
MDS-1300系列是旋转执行器,用于高转速、小扭矩运动控制系统的速度和扭矩输出,额定速度3000rpm,*转速3000rpm,供电电压DC 24V,瞬时*输出2~8W,瞬时*功率率4.5~27kW/s,连续额定电流1~1.1A,转子极数8P,编码器分辨率*式2048(11位),惯性矩0.11~0.23g·cm²,允许径向载荷20N。是高转速、小扭矩、高精度运动控制系统的*选择。
日本MTL MDS-1300系列旋转执行器,8三种框架规格,8极转子,DC 24V供电,额定速度3000rpm,*编码器2048分辨率,运动控制系统。
MDS-1300系列全型号核心参数表
| 参数 | 单位 | MDS-1306 | MDS-1312 | MDS-1318 |
|---|---|---|---|---|
| 供电电压(驱动输入) | DCV | 24 | 24 | 24 |
| *转速(*1) | rpm | 3,000 | 3,000 | 3,000 |
| 额定速度 | rpm | 3,000 | 3,000 | 3,000 |
| 瞬时*扭矩 | N·m | 0.007 | 0.015 | 0.025 |
| 连续失速扭矩 | N·m | 0.003 | 0.005 | 0.008 |
| 连续额定扭矩 | N·m | 0.003 | 0.005 | — |
| 瞬时*输出 | W | 2 | 4 | 8 |
| 瞬时*功率率 | kW/s | 4.5 | 13 | 27 |
| 瞬时*电流 | A | 2.6 | 2.6 | 2.6 |
| 连续额定电流(*2) | A | 1.1 | 1 | 1 |
| 等效感应电压常数 | V/krpm | 0.28 | 0.61 | 1 |
| 等效扭矩常数(25°C) | N·m/A | 0.0027 | 0.0058 | 0.0096 |
| 线间电枢电阻(25°C) | Ω | 1.1 | 1.8 | 2.5 |
| 线间电枢电感 | mH | 0.13 | 0.21 | 0.39 |
| 转子极数 | P | 8 | 8 | 8 |
| 编码器*分辨率(*3) | 位 | *式:2048(11位) | *式:2048(11位) | *式:2048(11位) |
| 惯性矩J | g·cm² | 0.11 | 0.17 | 0.23 |
| 允许径向载荷Fr | N | 20 | 20 | 20 |
*1:*转速受编码器响应频率限制,通过降低编码器分辨率,速度范围可以进一步扩大。
*2:连续额定电流为各型号的标准参考值,实际使用中需根据散热条件确认。
*3:编码器*分辨率为*式2048(11位),具体以实际配置为准。
—:MDS-1318连续额定扭矩数据表中未标示,建议按连续失速扭矩0.008N·m作为参考值,实际选型需确认规格书。
型号编码解析
MDS-8各字段含义如下:
MDS: 执行器类型——MDS为标准型(Standard Type)
13: 系列代号——MDS-1300系列
06 / 12 / 18: 框架规格代号——06(*小框架,瞬时*扭矩0.007N·m)、12(中型框架,瞬时*扭矩0.015N·m)、18(*框架,瞬时*扭矩0.025N·m)
MDS-1300系列核心优势:3000rpm高转速+微小扭矩+8极设计+*编码器+极低惯性矩
1. 3000rpm高转速,适配高速应用场景
额定速度3000rpm,*转速3000rpm。相比4000系列的450rpm和3000系列的1000rpm,MDS-1300系列专为高速旋转场景设计——高速分度、快速定位、高节拍自动化设备的。
2. 微小扭矩输出,定位微负载
瞬时*扭矩0.007~0.025N·m,专为微负载高精度定位场景设计。光学元件调整、小型旋转台、轻载机械指等应用恰到好处——扭矩不浪费,控制更精细。
3. 8极转子设计,响应快、转矩波动小
全系列采用8极转子设计,兼顾高转速能力和良好的动态响应特性,在3000rpm高速运转时仍能保持平稳输出。
4. *式编码器2048分辨率,断电记忆位置
标配*式编码器,分辨率2048(11位)。断电后仍能记忆位置,无需上电归零——省去回零传感器和回零程序,简化系统设计。响应频率限制*转速,但通过降低编码器分辨率可进一步扩展速度范围。
5. 极低惯性矩设计,匹配轻负载快速响应
惯性矩仅0.11~0.23g·cm²——极低的转子惯量意味着极短的加减速时间。配合外部轻负载时,系统响应极快,尤其适合频繁启停和高速定位场景。
6. 允许径向载荷20N,外部负载需谨慎评估
允许径向载荷Fr=20N,适用于轻负载直连场景。若外部负载产生的径向力过20N,务必增加辅助支撑轴承,否则执行器轴承将过早磨损或损坏。
7. 完整电参数支持,驱动器匹配无忧
等效感应电压常数(0.28~1 V/krpm)、等效扭矩常数(0.0027~0.0096 N·m/A)、线间电枢电阻(1.1~2.5Ω)、线间电枢电感(0.13~0.39mH)完整提供。特别需要注意的是,电枢电感极低(0.13~0.39mH),选配驱动器时必须确认其能否稳定驱动低电感电机,否则可能引起电流纹波过大或控制震荡。
订购与选型指南
选型四步法:
确定扭矩需求: 瞬时*扭矩需求≤0.007N·m→1306框架;≤0.015N·m→1312框架;≤0.025N·m→1318框架。建议选型时留有余量,实际需求不要过额定值的80%。
确认转速需求: 额定速度3000rpm,若需更高转速,需评估降低编码器分辨率以突破响应频率限制。
评估径向负载: 外部径向力是否过20N?若过,需增加辅助支撑轴承。
确认驱动器匹配: 电枢电感仅0.13~0.39mH,选配驱动器前务必确认其低电感电机驱动能力。
完整型号清单:
| 型号 | 框架规格 | 瞬时*扭矩 | 瞬时*功率率 | 惯性矩 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| MDS- | 7 N·m | 4.5 kW/s | 0.11 g·cm² | 小扭矩、高转速、极轻负载 | |
| MDS- | 5 N·m | 13 kW/s | 0.17 g·cm² | 小扭矩、高转速、轻负载 | |
| MDS- | 5 N·m | 27 kW/s | 0.23 g·cm² | 小扭矩、高转速、中等负载 |
工程师选型避坑
不建议的做法:
外部径向力过20N却未加辅助支撑——执行器轴承承受过大径向力,过早磨损或损坏。务必在外部负载侧增加支撑轴承。
电枢电感过低未确认驱动器兼容性——0.13~0.39mH的电感值对驱动器要求较高,某些驱动器在低电感负载下可能电流控制不稳,选型前务必确认。
惯性矩匹配不当——外部负载惯量过大时,系统响应变慢,可能无法达到预期加减速性能。建议负载惯量比控制在合理范围内。
编码器分辨率与速度范围未平衡——*转速受限时,未考虑降低编码器分辨率来换取更宽的速度范围。
该产品不能用于质量测量显示的用途。
落地适配全场景
精密光学调整(1306): 光学元件旋转调整、激光对准机构、显微扫描转台
高速分度盘(1312): 电子元件分度、小型转台、快速定位机构
小型机器人关节(1318): 微型机械臂关节、小型夹爪旋转、轻载SCARA辅助轴
高频启停应用(全系列): 极低惯性矩天生优势——高速取放机构、快速摆动机构
实验室自动化(全系列): 样品旋转台、试管架转盘、微量移液转台
结尾转化
高速高精度微型旋转执行器选型为什么这么难?精密仪器、光学设备、小型机器人关节中,空间极度受限,转速要求数千rpm,扭矩只需毫牛米级。MDS-1300系列、8三种框架规格、3000rpm高转速、8极转子、*式2048编码器、极低惯性矩——MDS-1300系列才是高转速、小扭矩、高精度运动控制系统选型的正解。
日本MTL MDS-1300系列旋转执行器,8三种框架规格,额定速度3000rpm,DC 24V供电,*式2048编码器,运动控制系统。
深圳京都玉崎电子有限公司,专注日本MTL系列旋转执行器全系列产品供应。如需选型协助或运动控制方案设计,请在本网页直接联系我!
