La sostituzione di un motore esistente con un servomotore più moderno è necessaria in un certo numero di situazioni come obsolescenza dei prodotti, risparmio sui costi, problemi di tempi d'attesa, o aggiornamento a una nuova tecnologia. Le specifiche di ciascuna applicazione potrebbero richiedere di considerare un infinito numero di fattori importanti. In questo post cercherò di individuare (brevemente) i fattori più comuni, indicandone l’ordine di importanza.
1. Motivazioni legate alla salute
Qualunque sia il motivo di una sostituzione, è importante capire (e non dimenticare mai!), l’aspetto più importante. Attenuare il rischio. Un buon ricambio riduce al minimo gli eventuali problemi che possono verificarsi durante l'aggiornamento. Se non si prendono grandi precauzioni per gestire il rischio potenziale in caso di sostituzione, si verificherà una maggiore probabilità di guasto del sistema.
Ciò significa che il costo non dovrebbe essere il fattore determinante per i ricambi! Un buon ricambio riduce al minimo il rischio E riduce il costo di un sistema, e non privilegia la riduzione dei costi accettando un potenziale più elevato per il rischio.
2. Stabilità dell'asse
L'adattamento inerziale è un aspetto molto importante e spesso trascurato. Un servomotore di ricambio dovrebbe avere la stessa inerzia del rotore del motore esistente, o quantomeno molto simile. L'obiettivo è mantenere la stabilità di un sistema quando viene introdotto il nuovo servomotore. Questo ovviamente presuppone che il sistema esistente abbia già la stabilità desiderata.
Se si sostituisce un sistema con risoluzione inferiore (ad esempio un contagiri, un comcoder, o un vecchio sistema basato su resolver) spesso conviene considerare un dispositivo di retroazione con encoder sinusoidale ad alta risoluzione, con una risoluzione di ≥ 220 conteggi per giro (CPR). In questo modo si avrà maggiore flessibilità nell'adattare le inerzie del rotore. Come regola generale, quando si migliora la risoluzione della retroazione con un dispositivo ad alta risoluzione, il sistema di ricambio dovrebbe avere almeno un terzo dell'inerzia del motore esistente, o preferibilmente la metà. Questo metodo è stato applicato con successo in molte applicazioni.
3.Velocità e coppia
La velocità e l'adattamento della coppia sono altrettanto importanti. Le prestazioni del motore di ricambio devono soddisfare o superare le prestazioni del motore esistente. È importante rivedere i valori di catalogo di entrambi (ossia coppia continua, velocità nominale) per garantire che non ci siano inconvenienti.
È anche fondamentale confrontare i valori di coppia su tutta la gamma di velocità di ciascun motore. Il confronto grafico può essere un esercizio utile, effettuato confrontando le curve di velocità/coppia motore e tracciando manualmente valori simili in un foglio di calcolo. Ad esempio, a 1000 RPM la coppia continua del motore A = X Nm e del motore B = Y Nm, e così via per l'intero intervallo di velocità.
4. Dimensioni del motore
Sebbene non sia fondamentale per le prestazioni del motore, una sostituzione diventa semplice se le dimensioni di montaggio del servomotore di ricambio sono identiche al motore esistente. I disegni di entrambi i motori devono essere controllati per garantire la coerenza. Si tratta di una buona prassi, anche in caso di sostituzione di motori con supporti standard del settore, come NEMA o IEC. In genere gli standard hanno dimensioni della flangia e del diametro esterno del bullone coerenti, ma spesso non mantengono le stesse dimensioni dell'albero. Anche se si sta sostituendo un motore NEMA 34, la definizione di un produttore può essere drasticamente diversa da quella di un altro!
5. Altre considerazioni
Il motore è l'unica parte della macchina da sostituire? Normalmente un servomotore di ricambio implica la sostituzione di azionamenti, cavi, e in rari casi anche del controller. In questo caso la differenza di avvolgimenti del motore può essere una considerazione secondaria, purché siano rispettate le raccomandazioni del produttore.
Tuttavia è opportuna un'attenta revisione se il motore di ricambio è destinato ad essere utilizzato con un azionamento esistente. I dati relativi agli avvolgimenti (comprese le costanti del motore: Kt e Ke), il tipo e la risoluzione del dispositivo di retroazione, e la piedinatura dei cavi sono solo alcuni aspetti che devono essere esaminati e abbinati attentamente. Inoltre, costruttori di servomotori diversi spesso utilizzano unità e metodi di commutazione diversi per questi parametri fondamentali. Ciò può determinare una carenza per la distinzione chiara tra le definizioni e le unità dei motori da confrontare. Come risorsa complementare, questo utile articolo indica in dettaglio le incongruenze comuni delle specifiche che dovrebbero essere considerate durante la sostituzione di un servomotore.
Altri aspetti degni di confronto possono comprendere le dimensioni complessive dell'involucro, valutazioni ambientali, freni di stazionamento, cuscinetti e durata di carico, e offerte speciali. Come accennato in precedenza, questo breve articolo non intende essere una "checklist" esauriente delle linee guida sul crossover. Spero invece che serva da punto di partenza ad alto livello per garantire servocrossover efficaci, in cui il rischio è considerato e gestito con attenzione.
