Les concepteurs de machines conventionnels se concentrent généralement sur la sélection d'un moteur intégré de série pour définir les axes de mouvement. Il arrive qu'un concepteur modifie la dimension physique d'un moteur standard, des bobinages ou la combinaison des deux pour personnaliser une application. Plutôt que de personnaliser un servomoteur, il est possible d'utiliser un moteur sans boîtier et de l'intégrer directement dans la machine proprement dite.Les
moteurs sans boîtier sont composés d'un rotor et d'un stator associés qui, combinés à un élément d'asservissement, offrent des avantages considérables lorsqu'ils sont intégrés directement dans les actionneurs de la machine. Si l'assemblage d'un moteur sans boîtier peut paraître compliqué, il ressemble en définitive aux autres exigences de montage liées à la construction d'une machine.
Pourquoi un concepteur de machine utiliserait-il une solution de moteur sans boîtier plutôt qu'un modèle intégré classique? Il est logique d'utiliser un moteur sans boîtier si l'on tient compte des aspects suivants :
- Optimisation des performances
- Facteurs environnementaux
- Recettes liées aux pièces de rechange
- Protection de la propriété intellectuelle
- Réduction des coûts du système
Performances : l'intégration d'un moteur sans boîtier dans une machine offre plusieurs avantages en termes de performances. Intégrer le moteur directement dans un élément d'arbre rotatif peut réduire l'inertie globale du système. La réduction de l'inertie réduit également le couple nécessaire pour accélérer et décélérer le moteur ce qui, à son tour, améliore les temps de déplacement et de stabilisation pour augmenter la bande passante du système. Les moteurs sans boîtier présentent les mêmes options de bobinage que les moteurs standard et peuvent également être personnalisés pour optimiser les performances. L'optimisation des performances de la machine offre à son constructeur des avantages qui lui permettent de se différencier de la concurrence.
Environnement : la conception de la commande de mouvement peut contraindre un concepteur de machine à gérer des facteurs environnementaux spécifiques. Par exemple, l'intégration d'un moteur sans boîtier dans un carter hermétique qu'imposent d'autres éléments mécaniques et environnementaux peut entraîner la simplification de la conception de la machine dans son ensemble. Les modèles de moteur intégré standard sont généralement dimensionnés pour un environnement industriel et sont capables de résister à la poussière et à la chaleur typiques d'une usine. Dans des environnements particuliers, cependant, comme une chaleur ou un froid extrême, le vide, le rayonnement ou des lavages à la soude caustique, il est nécessaire de personnaliser le moteur pour répondre aux défis spécifiques à l'environnement. Les moteurs sans boîtier offrent un large éventail d'options d'intégration du moteur dans la machine et les conditions environnementales désirées.
Recettes générées par les pièces de rechange : l'intégration d'un servomoteur sans boîtier dans la conception d'une machine induit une intégration propriétaire des éléments de mouvement dans la conception globale du constructeur de la machine. La nouvelle configuration des éléments du moteur « appartient » désormais au constructeur de la machine et impose à l'utilisateur final d'acheter les pièces détachées directement auprès du constructeur, ce qui protège les ventes de pièces de rechange. Cet avantage souvent négligé génère un flux de recettes supérieur pendant toute la durée de vie de la machine.
Protection de la propriété intellectuelle : une raison impérieuse d'envisager des conceptions sans boîtier est qu'un modèle personnalisé de servomoteur sans boîtier offre des fonctionnalités uniques qu'il est possible de faire breveter (ou de protéger facilement).
Réduction des coûts : l'élimination des éléments de moteur intégrés standard qui ne sont pas nécessaires pour l'application concernée permet de réduire le coût unitaire du moteur, même en tenant compte du coût initial. Certaines caractéristiques standard, comme l'étanchéisation, la pose de connecteurs ou les éléments d'asservissement, peuvent être intégrées dans le bloc machine pour éliminer carters, roulements, accouplements et autres éléments supplémentaires qui sont indispensables lors de l'utilisation d'un moteur intégré.
Conclusion
Lorsqu'il décide d'utiliser un moteur sans boîtier pour personnaliser les éléments de mouvement d'une machine, le concepteur doit prendre en compte les performances globales de la machine, sa facilité de montage et les caractéristiques souhaitées. Un moteur sans boîtier intégré dans la conception d'une machine peut conférer un avantage concurrentiel par rapport à une solution de moteur intégré standard et ainsi faire progresser les ventes. Lorsque l'on envisage l'intégration d'un servomoteur sans boîtier dans la conception d'une machine, il est impératif de se tourner vers des fournisseurs qui excellent dans le développement des moteurs et les capacités de conception. Un fournisseur expérimenté, comme Kollmorgen, agit comme un prolongement de l'équipe technique du client pour aider à obtenir la solution optimale en fonction des besoins du constructeur de la machine.
