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Comment choisir un servomoteur

28 Oct 2020
Experts Kollmorgen

Plusieurs paramètres sont à prendre en considération lors du choix d'un servomoteur pour une application spécifique : la vitesse, le couple et la force requis, le profil de mouvement, l'enveloppe physique disponible et les facteurs environnementaux. La solution de moteur retenue doit donc produire la vitesse et le couple de charge voulus, tenir dans l'espace disponible et fonctionner adéquatement dans les conditions environnementales imposées de l'application.

Un servomoteur fait partie d'un mécanisme complet qui impulse un mouvement à une charge, pour la déplacer, la soulever, l'inspecter, etc. Le servomoteur est le muscle qui fournit le couple, la force et la vitesse nécessaires (point de charge requis) pour exécuter une fonction donnée. La manière la plus rapide et fiable de déterminer ces besoins est d'utiliser un outil de dimensionnement du moteur qui calcule les points de charge requis par un moteur et analyse les informations concernant la charge, les éléments de transmission et le profil de mouvement pour choisir dans la base de données un moteur qui correspond aux paramètres de charge. Lors de la détermination des points de charge initiaux, l'outil de dimensionnement recherche la solution optimale et affine les options de moteur en fonction du couple, de la force et de la vitesse requis, du rapport d'inertie et des marges associées obtenues à partir des valeurs nominales du moteur.

La taille physique d'un servomoteur est principalement déterminée par sa capacité à produire un couple continu, moyennant un compromis entre le diamètre et la longueur du moteur. Un moteur plus long mais d'un diamètre plus petit peut avoir le même couple nominal qu'un moteur plus court, d'un diamètre supérieur. Il est également possible de parvenir aux exigences de puissance en utilisant un moteur plus petit et en multipliant le couple par l'intermédiaire d'un réducteur ou en ayant recours à d'autres technologies, comme un servomoteur à entraînement direct plus plat, un moteur sans boîtier ou en kit ou un moteur linéaire. Chacune de ces technologies se présente sous des formes différentes qui peuvent répondre à des exigences d'espace spécifiques.

 

Les paramètres environnementaux peuvent influencer de plusieurs façons le choix du moteur. Dans la plupart des applications, la température ambiante de fonctionnement du moteur reste sous la valeur nominale d'un moteur (généralement 40 °C). Les moteurs eux-mêmes génèrent une quantité déterminée de chaleur (selon la valeur nominale continue communiquée par le constructeur) qui est représentée par une hausse de la température des enroulements et une température maximale de la bobine. Par exemple, si un moteur calibré pour produire 10 lb-ft de couple à une température ambiante de 40 °C avec une hausse de température de 130 °C et une température maximale de la bobine de 170 °C est placé dans un environnement ambiant de 50 °C, la température maximale de la bobine de 170 °C sera dépassée lorsque le moteur fonctionnera en continu à la valeur nominale de 10 lb-ft. Dans ce cas, si un moteur plus grand n'est pas sélectionné, le couple continu du moteur sera réduit. Des environnements plus exotiques peuvent demander des solutions personnalisées, notamment d'autres matériaux, des schémas d'étanchéité particuliers ou d'autres modifications. Des conditions extrêmes, comme l'espace, la haute altitude voire des milieux submersibles, peuvent nuire aux performances du moteur.

Vous connaissez les exigences de votre application mais pas le couple et la vitesse nécessaires? Utilisez l'outil Motioneering de Kollmorgen pour dimensionner votre projet et trouver l'ensemble moteur et variateur qui vous convient le mieux.

À propos de l'auteur

Experts Kollmorgen

Kollmorgen Experts

Ce blog est le fruit d'une collaboration entre une équipe d'experts en mouvement et en automatisation de Kollmorgen, comprenant des ingénieurs, du personnel du service clientèle et des experts de la conception. Quelle que soit l'avancée de votre projet, nous sommes là pour vous aider.

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