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Como funciona um motor sem carcaça?

Os motores sem carcaça, como todos os servomotores, funcionam como parte de um sistema servo completo. Um ou mais dispositivos de feedback — como um encoder incremental ou absoluto, um sensor de efeito Hall ou um resolver — envia informações sobre a posição do rotor para um amplificador de drive que, por sua vez, ajusta continuamente a posição e a velocidade do rotor para atender aos requisitos da aplicação através de uma série de malhas de controle incorporadas.

Diferentemente dos servomotores padrão, os motores sem carcaça são fornecidos como um kit que consiste apenas em um estator com enrolamentos de cobre e um rotor com ímãs de terras raras montados em um cubo. É semelhante ao que você veria se desmontasse um motor padrão e descartasse a carcaça, o eixo, os rolamentos, o dispositivo de feedback e os conectores de cabo — tudo, exceto o estator e o rotor, que são diretamente responsáveis pela geração de movimento. Eles são integrados a uma carcaça, rolamentos e outros componentes escolhidos pelo próprio engenheiro.

Esse formato minimalista de um motor sem carcaça pode oferecer várias vantagens para determinadas aplicações. Por exemplo, a carcaça pode ser projetada como parte da estrutura da máquina, proporcionando proteção superior contra ambientes adversos. E, com a eliminação de componentes redundantes, os motores sem carcaça permitem um design de aplicação mais compacto e leve, seja com drive direto ou com a incorporação de mecanismos de engrenagem mais compactos e precisos.

Converse com um especialista Guia de tomada de decisão para motores sem carcaça

Motor sem carcaça TBM2G da Kollmorgen
Motor sem carcaça KBM da Kollmorgen

Recursos do motor sem carcaça

Para as aplicações que não puderem ser otimizadas usando um servomotor com carcaça, os motores sem carcaça oferecem muitas vantagens:

Formato leve e compacto. Motores sem carcaça eliminam componentes redundantes. Os engenheiros podem integrar diretamente a carcaça, rolamentos, eixo, acoplamentos e outros elementos em um design de aplicação excepcionalmente compacto.

Desempenho preciso. Os motores sem carcaça podem impulsionar a carga diretamente, sem a necessidade de componentes de transmissão. Se for necessária uma redução da marcha, eles podem ser integrados diretamente com engrenagens planetárias, harmônicas ou cicloidais compactas, de folga baixa ou sem folga. De qualquer forma, os motores sem carcaça respondem instantaneamente às mudanças de velocidade e de posição exigidas pelo drive, ao mesmo tempo em que oferecem uma densidade de torque inigualável.

Resiliência ambiental. Incorporados diretamente à aplicação, os motores sem carcaça podem ser totalmente protegidos contra fluidos cáusticos de lavagem, submersão, exposição ao clima e outros riscos ambientais. Quando as altas temperaturas forem uma preocupação, a estrutura da máquina pode proporcionar um dissipador de calor eficaz, e nossos motores TBM2G operam de forma eficiente com um aumento térmico excepcionalmente baixo.

Liberdade de design. Os motores sem carcaça estão disponíveis em formatos de motor de torque (comprimento axial curto em relação ao diâmetro) e servo (comprimento axial mais longo), e em uma ampla gama de diâmetros, comprimentos da pilha e variações de enrolamento. Os motores de torque aproveitam a regra D2L para fornecer densidade máxima de torque. Todos os modelos eliminam as restrições de projeto impostas pela carcaça, pelo eixo, pelo conector e pela configuração de montagem de um servomotor padrão.

Seleção e dimensionamento do motor.Aproveite as ferramentas de design on-line da Kollmorgen para obter o ajuste ideal e as características de desempenho.

Motores sem carcaça da Kollmorgen

Para que são usados os motores sem carcaça?

Saiba como os motores CC sem escovas e sem carcaça são usados:

Automação industrial e robótica. Os motores sem carcaça permitem articulações robóticas mais compactas e potentes, aumentando a destreza, a versatilidade e a eficiência de robôs cirúrgicos, robôs humanoides e exoesqueletos, cobots industriais e muito mais.

Sistemas de atuadores de controle. Os motores sem carcaça proporcionam torque e velocidade ideais, ao mesmo tempo em que se ajustam em um envelope de instalação extremamente confinado. E funcionam com confiabilidade absoluta, apesar dos choques, vibrações e temperaturas encontradas em voo.

Atuadores rotativos compactos. Os motores sem carcaça são compatíveis com os projetos de atuadores mais compactos e potentes, permitindo a integração de movimento mais rigorosa possível, seja acionando a carga diretamente ou através de um conjunto compacto de engrenagens harmônicas, planetárias ou cicloidais.

Veículos e robôs submersíveis. Para impulsionar os sistemas de propulsão submersíveis compactos, os motores sem carcaça podem ser vedados em vasos de pressão cheios de óleo ou gás para obter proteção confiável contra pressões submarinas ou líquidos perigosos.

Ambientes de alto vácuo e alta radiação. Nas aplicações como veículos espaciais, processamento de semicondutores e dispositivos médicos que produzem radiação, os motores sem carcaça podem ser modificados com materiais que resistem à desgaseificação e à degradação prematura.

Produção e embalagem de alimentos e bebidas. Nas aplicações higiênicas, é possível incorporar um motor sem carcaça de forma que os fluidos de lavagem nunca o toquem.

Os motores sem carcaça também são ideais para muitos outros setores e aplicações. Vamos conversar sobre seus requisitos específicos de movimento e encontrar a melhor solução.

Soluções para o setor industrial

Aplicação de motor sem carcaça da Kollmorgen

Motores sem carcaça versus outras tecnologias de motor

Sem carcaça versus com carcaça. Os kits de motor sem carcaça consistem em um estator e um rotor. Eles não têm carcaça, campainhas, rolamentos, eixo do rotor e conectores de cabo de um motor com carcaça. Em vez disso, esses elementos são incorporados ao design da aplicação.

Sem carcaça versus servo. Um motor sem carcaça é um tipo de servomotor. A opção é usar um projeto de servomotor com carcaça ou um motor CC sem escovas e sem carcaça.

Servomotor sem carcaça (ou com carcaça) versus motor de passo. Em vez de depender de malhas de feedback, os motores de passo movem-se por meio de um número fixo de passos por rotação, que podem ser controlados por pulsos discretos do drive de passo. Isso pode oferecer vantagens e desvantagens, dependendo da aplicação. Saiba mais.

Servomotor sem carcaça (ou com carcaça) versus motor de indução. Os motores de indução têm sido historicamente usados para aplicações de velocidade única, como transportadores. Embora os motores de indução e drives modernos possam incorporar o feedback, eles geralmente não são a melhor escolha para aplicações altamente dinâmicas que exigem um posicionamento mais preciso.

Vantagens e desvantagens do motor sem carcaça. Os motores sem carcaça são a melhor opção para aplicações em que o uso de um servomotor com carcaça imporia limitações no tamanho e no peso, na configuração, na precisão ou na resistência ambiental da aplicação. Eles permitem que os engenheiros abordem todos esses problemas no design da aplicação. Isso pode aumentar os custos do design e da prototipagem da aplicação, mas muitas vezes é uma troca que vale a pena para obter o design mais compacto, potente, preciso e confiável.

Produtos da Kollmorgen

Kollmorgen TBM2G Frameless Motor w/ Reflection

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A experiência em engenharia colaborativa da Kollmorgen é incomparável na indústria de motion. Somos líderes em inovação há mais de 100 anos e temos décadas de experiência atendendo todos os setores que se beneficiam da tecnologia de passo ou servo. Permita-nos ajudar você a projetar o excepcional.

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Motor sem carcaça TBM2G da Kollmorgen

Série TBM2G sem carcaça >

Esses motores sem carcaça de última geração oferecem alta densidade de torque para seu pacote eletromagnético mais compacto e leve, dimensionamento padrão para acoplamento harmônico e design escalável para mantê-lo no topo de suas necessidades de produção global.

Série KBM sem carcaça

Série KBM sem carcaça >

A série KBM oferece alto desempenho, longa vida útil e instalação simples em um kit de motor que pode ser integrado diretamente em seu projeto mecânico. Uma grande variedade de motores padrão e modificações econômicas garantem um ajuste perfeito.

Imagem média da série TBM

Série TBM sem carcaça >

Nossa série TBM fornece motores sem carcaça de Direct-Drive projetados para serem incorporados diretamente na estrutura mecânica de seus sistemas, minimizando peso, tamanho e inércia sem sacrificar o desempenho.