Elegir el servomotor ideal para nuevas aplicaciones industriales: Recomendaciones

Existen varias consideraciones que se deben tener en cuenta al momento de elegir el servomotor ideal para nuevas aplicaciones industriales. La velocidad, el par o la fuerza requeridos, el perfil de movimiento, la envolvente física disponible y los factores ambientales son aspectos que deben revisarse antes de tomar una decisión, esto significa que la solución de motor elegida debe producir el par de carga y los requisitos de velocidad, encajar en el espacio disponible y funcionar según se requiera en las condiciones ambientales sujetas a la aplicación.

Un servomotor es parte de un mecanismo total que proporciona movimiento a una carga: moverla, mecanizarla, levantarla, inspeccionarla, etc. El servomotor es el músculo que proporciona el par, la fuerza y la velocidad necesarios (carga requerida punto) para realizar una función determinada. Esto es especialmente importante porque determina qué tan grande debe ser el motor y su densidad de fuerza relativa.

Para calcularlos, es necesario establecer factores de aplicación como el peso de la carga útil, la distancia y velocidad del ciclo, y el descanso/enfriamiento entre movimientos; esto también se conoce como ciclo de trabajo.

Una vez que se especifica la aplicación, identificar el par máximo, el par continuo y la velocidad requeridos del motor reducirá drásticamente qué motor es el correcto. Par y velocidad van de la mano al seleccionar un servomotor. Las curvas de par son una herramienta que se utiliza para representar esta relación, mostrando cuándo el par y la velocidad relativos pueden mantenerse simultáneamente, tanto de forma continua como intermitente.

Otros dos términos útiles para conocer el par en los servomotores y la curva de par son par nominal y velocidad nominal. El par nominal es el par máximo que un motor puede producir continuamente, en la línea que divide las zonas continua e intermitente, y la velocidad nominal es la velocidad máxima en la que está disponible el par nominal.

• Torque continuo. La torsión continua, también conocida como torsión cuadrática media (RMS), es una media ponderada en el tiempo de la torsión durante un ciclo completo; esto debe caer en la región continua de la curva de par para poder mantener la velocidad requerida.
• Par máximo. El par máximo es el par máximo requerido en cualquier punto del ciclo. Idealmente, el par máximo se encuentra en la región intermitente de la curva de par porque no es tan sostenible. Si el par máximo requerido por la aplicación cae en la región continua del motor, es probable que esté sobredimensionado.
• Velocidad. Tan importante como el peso de la carga al elegir un servomotor es conocer la velocidad, generalmente en RPM, que se requerirá. En términos generales, a mayor velocidad a la que gira un motor dado, menor es el par posible. Mencionamos los polos antes; un recuento bajo de polos da como resultado alta velocidad y bajo par debido a diferentes factores, incluido Back EMF.

Cuanto más se acerque el ciclo a las limitaciones del motor, más caliente se pondrá. Se debe elegir un motor de servo que no se sobrecaliente, pero que tampoco sea demasiado grande para no ser rentable. Una vez determinadas estas relaciones, se pueden establecer otros factores importantes, pero menos críticos para la misión.

 

Otros factores clave para elegir el servomotor adecuado para nuevas instalaciones industriales

Si bien la identificación de los requisitos de velocidad y par nos lleva a la mayor parte del camino hacia la identificación del servomotor correcto, existen otros factores y opciones a considerar según el entorno y la aplicación.

• Relación de transmisión. No todos los servomotores tienen engranajes, pero muchos sí. Con la llegada de los motores de transmisión directa, los motores con engranajes se consideran más primitivos, pero pueden usarse para amplificar las capacidades de par de un motor de menor cantidad de polos. En un sistema de engranajes, el servomotor hace girar un engranaje conductor que gira otro engranaje que está más estrechamente conectado a la carga útil. (Puede haber más de un par de engranajes en un servomotor). Las relaciones del número de dientes entre los pares de engranajes formulan la relación de engranajes.
• Inercia. Cuando se trata de rotación, la forma y la masa de la carga útil generan inercia cuando el motor y la carga aceleran o cambian de dirección. El motor tiene su propia inercia en el rotor, que a menudo es insignificante en comparación con la carga útil, al igual que la carga, que se incrementa por cualquier fricción en el movimiento, como pullies o tablas.
• Precisión. Un motor de accionamiento directo no está limitado mecánicamente en su precisión, lo que significa que el motor funcionará con la misma precisión que la retroalimentación que utiliza. Dicho esto, el codificador generalmente se selecciona más en función de lo que se ajuste a la estructura mecánica general en lugar de un resultado del rendimiento del motor.
• Factores ambientales. Los factores ambientales afectan la selección general porque si el ambiente es diferente a la temperatura ambiente estándar, el rendimiento del motor cambia. Por ejemplo, cuanto mayor es la temperatura ambiente, menor es el par continuo posible. En un entorno donde hay una temperatura ambiente alta y/o requisitos de par continuo, la refrigeración líquida es una buena opción, pero se debe evitar el contacto directo con la mecánica y la conexión del motor. Otros factores ambientales incluyen la contaminación y la vibración, que pueden ser comunes en lugares como fábricas de papel, plataformas petroleras o acerías. Los motores con especialidad, clasificación, sellado e integración se fabrican específicamente para estas aplicaciones.
• Eficiencia. La eficiencia de un servomotor es simplemente cuánta corriente se necesita para lograr un valor de par constante. Esto se conoce como constante de par (Kt) y se puede encontrar en las hojas de datos de un motor.

Los devanados se refieren a las diferentes formas en que las bobinas están conectadas entre sí (en serie o en paralelo) y las diferentes opciones de devanado dan las siguientes compensaciones: los devanados con mayor eficiencia de corriente tienen capacidades de velocidad más bajas, mientras que los devanados con capacidades de velocidad más altas tienen capacidades de velocidad más bajas. eficiencias actuales. Cuando se conoce la velocidad requerida, el devanado se basará en cuál es la opción más eficiente y, al mismo tiempo, se alcanzará la velocidad requerida.

 

MELSERVO-J5 de Mitsubishi, un servomotor ideal para nuevas aplicaciones industriales

Elegir el servomotor correcto comienza con la comprensión de la aplicación, estableciendo las características de lo que se mueve, cómo se mueve y qué tan rápido. A partir de ahí, se pueden establecer los requisitos clave de velocidad y par, lo que reducirá significativamente los motores entre los que elegir.

De los servomotores disponibles en el mercado, el MELSERVO-J5 de Mitsubishi cuenta con un rendimiento avanzado que resulta en anchos de banda de servo más altos que permiten una mejor precisión de seguimiento y ejes más rápidos con aceleraciones más altas y tiempos de establecimiento más bajos.

Además, MELSERVO-J5 de Mitsubishi y el software Maisart permiten tener un diagnóstico avanzado para el mantenimiento preventivo. De esta manera, se puede predecir la vida útil restante del tornillo de bolas y permitir que se programe el mantenimiento preventivo antes de que falle la pieza.

También, MELSERVO-J5 de Mitsubishi es capaz de lograr un rendimiento de control de movimiento de vanguardia, lo que maximiza el tiempo de actividad, el rendimiento y la seguridad de la máquina.

En ULTATEK somos una empresa con 30 años de experiencia en la mejora de las operaciones y rendimientos de máquinas industriales, y en la programación de servomotores como el MELSERVO-J5 de Mitsubishi, que es ideal para una enorme cantidad de nuevas aplicaciones. Para conocer lo que podemos hacer en la configuración y puesta en marcha de la tecnología Mitsubishi, puedes contactar ahora con un asesor de ULTATEK, quien te hará demostración personalizada sobre las aplicaciones que más se adapten a su situación en particular.

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