Os servomotores são usados em vários mercados para rodar máquinas, instrumentos, robôs e outras aplicações de automação de fábrica. Este blog aborda os cinco principais elementos de um servomotor DC sem escovas convencional: o rotor, o estator, os rolamentos, o feedback e a carcaça.
O Rotor
O elemento móvel do servomotor, o rotor, consiste em um eixo com segmentos de ímã que são conectados ao eixo ou incorporados em um comprimento da pilha de laminações encaixada no eixo. Os ímãs são organizados em pares de polos e orientados em um padrão alternado norte e sul. A rotação é criada quando o fluxo magnético gerado pelos ímãs reage com os campos eletromagnéticos gerados pelo estator.
O Estator
O estator, o elemento estacionário do servomotor, consiste em um comprimento da pilha de laminações com ranhuras preenchidas com fio de cobre enrolado em um padrão específico. Esse padrão complementa o arranjo de ímãs no rotor. Esses enrolamentos determinam as características elétricas do motor e incluem um sistema de isolamento para proteger os fios de curtos entre eles ou com as laminações do estator. O sistema de isolamento determina também a temperatura máxima de enrolamento permitida conforme os fios de cobre aquecem quando a corrente é aplicada.
Os Rolamentos
O rotor é encaixado no estator, que inclui uma lacuna de ar muito pequena entre o diâmetro externo dos ímãs do rotor e o diâmetro interno das laminações do motor. O rotor gira livremente centralizado no estator por um sistema de rolamentos de esfera. Os rolamentos encaixados em ambas as extremidades do eixo do motor são qualificados para lidar com as cargas radiais e axiais esperados e com o calor do rotor.
O Feedback ou Realimentação
Um requisito crítico para um sistema servo é o dispositivo de feedback. O feedback do motor é normalmente um encoder ou resolver montado na extremidade traseira do motor (oposto à extremidade do eixo de saída). O dispositivo de feedback interage com o servodrive para fornecer dados que indicam a posição e a velocidade.
A Carcaça – Reunindo Tudo
A carcaça do motor integra o rotor, o estator, o sistema de rolamentos e os componentes do feedback em um pacote que é facilmente instalado em uma máquina. Tampas frontal e traseira, coberturas dos rolamentos, assimiladas na parte da frente e de trás suportam a carcaça diretamente no estator. As carcaças podem ser feitas de diversos materiais como alumínio, ferro fundido ou aço inoxidável, e contêm pontos de saída para os fios de energia e de feedback ou conectores. Carcaças de aço inoxidável são usadas em aplicações que requerem condições de higiene rigorosa e de alta pressão, onde o motor precisa ser lavado. As vedações, que também são parte do sistema da carcaça, fornecem vários níveis de proteção contra a ingestão de água.
Conclusão
Os projetistas de motores precisam integrar esses cinco elementos principais para produzir um servomotor que seja eficiente, compacto e confiável. Cada elemento deve dar suporte ao desempenho geral do motor em uma carcaça otimizada que apresente uma solução de servomotor de alto desempenho.
