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Comment personnaliser un servomoteur – Comparaison entre les moteurs standard et personnalisés

02 Aoû 2021
Experts Kollmorgen

Les modèles de moteur personnalisés couvrent un large éventail de modifications, allant de simples changements mécaniques à des projets de développement complets. Les personnalisations permettent au concepteur d'optimiser les performances du servomoteur pour améliorer la productivité et la valeur de la machine. Le moment et la façon de personnaliser un servomoteur standard dépendent des bénéfices escomptés de la personnalisation qui doivent inclure une solution liée à la forme, la taille et la fonction. Avant de procéder à des modifications, il l est nécessaire de connaître les éléments conceptuels qui peuvent être modifiés et ceux qui sont fixes, ainsi que les facteurs de coûts associés.

 

Kollmorgen AKM™ Family

Les principaux paramètres de la conception électromécanique d'un moteur sont, sans surprise, mécaniques ou électriques (ou une combinaison des deux). La complexité de la personnalisation dépendra de l'ampleur du changement apporté à la conception d'origine. Un changement mécanique, comme la réduction du diamètre de l'arbre de sortie, peut être une modification facile, alors qu'augmenter le diamètre de l'arbre peut nécessiter de changer d'autres aspects de la conception. Il peut être aussi simple d'ajuster les caractéristiques électriques du bobinage du moteur que de changer le nombre de tours de la bobine du stator, tandis qu'augmenter la tension du système peut nécessiter de modifier les matériaux d'isolation, voire la conception des encoches.

Les changements mécaniques sont généralement imposés par l'arbre du mécanisme et les exigences de montage de la machine. Les modifications courantes au niveau du montage portent sur le diamètre et la profondeur du pilote, le diamètre et la longueur de l'arbre, le type de support (surface ou à bride) ainsi que l'emplacement et l'orientation des connexions d'alimentation et d'asservissement. Les spécifications de montage NEMA standard déterminent la disposition du cercle de perçage, du pilote et le diamètre de l'arbre. Si une disposition de montage basée sur les normes NEMA limite le besoin de personnalisation, des considérations de place peuvent nécessiter de modifier l'arbre ou le montage afin d'optimiser l'utilisation de l'espace.

 

Kollmorgen PSM Servomotor

L'environnement de l'application du moteur peut également impliquer des changements mécaniques simples, comme l'amélioration de l'étanchéité pour tenir compte de l'humidité ambiante, ou des modifications plus complexes qui exigent d'autres matériaux capables de supporter des milieux chimiques ou soumis à des rayonnements. En outre, les ajustements au niveau des matériaux utilisés pour les environnements dangereux peuvent entraîner des changements au niveau des éléments conceptuels qui peuvent faire grimper considérablement les coûts.

La majorité des facteurs de coût liés aux changements mécaniques sont déterminés par les spécifications initiales de la conception type. Il est généralement moins coûteux de réduire le diamètre de l'arbre que de l'augmenter, ce qui peut induire des changements supplémentaires en ce qui concerne la conception des roulements et l'usinage de la tête de câble. Les changements apportés à la disposition de montage (pilote, cercle de perçage) peuvent également nécessiter des modifications quant au coulage de la tête de câble, imposant des frais d'outillage supplémentaires.

Les modifications électriques impliquent généralement un ajustement du nombre de tours dans les bobinages du moteur pour tenir compte de la tension et du courant disponibles. Un meilleur blindage EMI, des dispositifs d'asservissement alternatifs ou des réglages au niveau de l'installation des connecteurs sont autant d'autres paramètres électriques à prendre en compte.

Les facteurs de coût des modifications électriques varient en fonction de l'ampleur des changements à apporter au bobinage électrique ou aux éléments d'asservissement. Le nombre de tours de fil d'une bobine est directement lié aux points de vitesse/couple assignés d'après une tension/un courant spécifique. Il est relativement facile de réaliser des changements au niveau des bobinages pour optimiser la vitesse et le couple en fonction de la tension et du courant disponibles. Toutefois, lorsque l'on apporte des changements pour tenir compte d'une tension nettement inférieure ou supérieure, les autres modifications conceptuelles en découlant (comme des ajustements sur le plan de l'isolation ou des changements quant à la conception des encoches) feront augmenter les coûts de la personnalisation.

La meilleure façon de personnaliser un moteur standard est de travailler avec un fabricant de moteurs capable de déterminer les avantages que les modifications spécifiques ajoutent à la valeur globale de la machine. Analysez les coûts/avantages connexes de chaque modification électrique ou mécanique pour vous assurer qu'une personnalisation apporte de la valeur pour améliorer le rendement opérationnel d'une machine.

À propos de l'auteur

Experts Kollmorgen

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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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