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Como personalizar um servomotor: padrão vs. personalizado

Designs de motores personalizados cobrem uma ampla gama de modificações, desde simples mudanças mecânicas até projetos de desenvolvimento iniciais. As personalizações permitem que o projetista otimize o desempenho do servomotor para melhorar a produtividade e o valor da máquina. Quando e como personalizar um servomotor padrão depende dos benefícios previstos derivados da personalização que devem incluir uma solução ligada à forma, ajuste e função. O conhecimento de quais elementos de design podem ser modificados e quais são fixos, bem como os fatores de custo associados, deve ser determinado antes que quaisquer alterações sejam feitas.

 

Kollmorgen AKM™ Family

Não surpreendentemente, os principais componentes do design eletromecânico do motor são mecânicos e elétricos (ou uma combinação de ambos). A complexidade da personalização dependerá da extensão da mudança no design original. Uma mudança mecânica, como uma redução do diâmetro do eixo de saída, pode ser uma modificação fácil, enquanto um aumento no diâmetro do eixo pode exigir mudanças em outros aspectos do design. O ajuste das características elétricas do enrolamento do motor pode ser tão simples quanto alterar o número de voltas na bobina do estator, enquanto o aumento da tensão de design pode exigir a mudança de materiais de isolamento e até mesmo o design da ranhura.

As mudanças mecânicas geralmente são compelidas pelos requisitos de montagem e eixo do mecanismo da máquina. As modificações de montagem comuns incluem o diâmetro e a profundidade do piloto, o diâmetro e o comprimento do eixo, o tipo de montagem (face ou flange) e a localização e orientação das conexões de energia/feedback. As especificações de montagem NEMA padrão identificam o arranjo do círculo do parafuso, piloto e diâmetro do eixo. Embora um arranjo de montagem baseado nos padrões NEMA minimize a necessidade de personalização, pode haver considerações de espaço que exigem mudanças no eixo ou na montagem para otimizar a utilização do espaço.

 

Kollmorgen PSM Servomotor

O ambiente de aplicação do motor também pode exigir mudanças mecânicas simples, como vedação aprimorada para acomodar um ambiente úmido, ou mudanças mais complexas que requerem materiais alternativos para acomodar ambientes químicos ou de radiação. Além disso, os ajustes de materiais para ambientes perigosos podem impulsionar mudanças de elementos de design que podem aumentar consideravelmente os custos.

A maioria das causas de custos para mudanças mecânicas é determinada pelas especificações de design padrão iniciais. Reduzir o diâmetro do eixo é tipicamente uma modificação de custo mais baixo do que aumentar o diâmetro do eixo, potencialmente causando mudanças adicionais no design do rolamento e na usinagem do tampa traseira. Mudanças no arranjo de montagem (piloto, círculo de parafuso) também podem exigir modificações na fundição do tampa traseira que forçam cargas adicionais de ferramentas.

Modificações elétricas tipicamente envolvem um ajuste no número de voltas nos enrolamentos da bobina do motor para acomodar a tensão e corrente disponíveis. Outras considerações elétricas incluem blindagem aprimorada EMI, dispositivos de feedback alternativos ou ajustes na conectorização.

Os direcionadores de custo de modificações elétricas variam dependendo da extensão das mudanças nos elementos de enrolamento elétrico ou de feedback. O número de voltas de fio em uma bobina está diretamente relacionado aos pontos de velocidade/torque nominais com base em uma tensão/corrente específica. Mudanças de enrolamento que otimizam a velocidade e o torque com base na tensão e corrente disponíveis são relativamente fáceis de realizar. No entanto, quando alterações são feitas para acomodar tensões significativamente mais baixas ou mais altas, outras modificações de design resultantes (como ajustes de isolamento ou alterações de design da ranhura) farão com que os custos de personalização aumentem.

A melhor maneira de personalizar um motor padrão é trabalhar com um fabricante de motores que possa identificar as vantagens que modificações específicas adicionam ao valor geral da máquina. Revise os custos-benefícios associados de cada modificação elétrica ou mecânica para garantir que qualquer personalização agregue valor para melhorar a eficiência operacional da máquina.

Sobre o Autor

Especialistas Kollmorgen

Kollmorgen Experts

Esse blog foi um esforço colaborativo do time de motion e dos experts em automação na Kollmorgen, incluindo especialistas da engenharia, atendimento ao cliente e de desenvolvimento de projetos. Sempre que você começar um projeto, estamos aqui para ajudá-lo.

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