Factores a tener en cuentaen el dimensionamiento de servomotores
Para seleccionar el servomotor adecuado, es esencial tener en cuenta las características mecánicas y dinámicas de la carga y el entorno de funcionamiento. Los principales factores son:
Par de giro
El par de giro es uno de los factores importantes para dimensionar un servomotor. Determina la capacidad del motor para generar la fuerza necesaria para mover una carga. Para dimensionar correctamente el motor, es esencial calcular el momento de giro máximo necesario durante el ciclo de funcionamiento, incluidos los arranques, las paradas y las operaciones con carga. Un motor de tamaño adecuado significa que funciona con eficacia, que no se sobrecarga y que se evitan fallos prematuros. Por tanto, es vital seleccionar un servomotor cuyo par de giro sea compatible con las exigencias de la aplicación, incluido un margen de seguridad para gestionar los picos de carga inesperados.
Velocidad
La velocidad es otro factor importante a la hora de seleccionar un servomotor. Define la velocidad a la que puede funcionar el motor, lo que a su vez influye directamente en la duración del ciclo y la productividad de la máquina. Al dimensionar un servomotor, también debe tenerse en cuenta la velocidad máxima requerida por la aplicación, incluidas las variaciones durante las distintas fases del ciclo de trabajo. Con la especificación de velocidad correcta, el motor cumplirá los requisitos de funcionamiento sin sobrepasar sus límites, lo que podría provocar un desgaste acelerado o fallos.
Inercia
La inercia de la carga afecta a la capacidad del sistema para acelerar y desacelerar con eficacia. La relación entre la inercia del motor y la de la carga debe optimizarse para garantizar respuestas rápidas y un control preciso.
Una diferencia significativa entre estas inercias puede provocar un control inadecuado del movimiento, aumentando el riesgo de vibraciones e inestabilidad. Por lo tanto, es esencial calcular la inercia total del sistema y elegir un motor con una inercia compatible para garantizar un rendimiento optimizado.
Tensión
La tensión es crucial a la hora de seleccionar servomotores y sus reguladores de servoaccionamiento. Determina la compatibilidad eléctrica entre el motor y la red eléctrica o la alimentación eléctrica.
Seleccionar un servomotor con la tensión adecuada es fundamental para evitar sobrecargas eléctricas y garantizar un funcionamiento eficiente. Es importante que la tensión del servomotor coincida con el sistema de control y la fuente de alimentación, maximizando así la eficiencia energética y minimizando el riesgo de dañar el motor.
Corriente
La corriente desempeña un papel fundamental en el funcionamiento de los servomotores, ya que influye directamente en el par de giro y la potencia. Al seleccionar un servomotor, es imprescindible evaluar la corriente máxima que necesita el motor durante su funcionamiento.
La elección de un regulador de servoaccionamiento que pueda suministrar la corriente necesaria sin sobrepasar los límites es igualmente crucial para evitar el sobrecalentamiento del motor y proporcionar un funcionamiento seguro y fiable. La corriente adecuada permite un rendimiento óptimo del motor y suministra el par de giro necesario para la aplicación.
Temperatura
La gestión de la temperatura es un aspecto mecánico y eléctrico importante a la hora de seleccionar servomotores. Los motores generan calor durante su funcionamiento, y la capacidad de disipar este calor afecta a su eficiencia y vida útil.
La elección de un servomotor y un regulador de servoaccionamiento con buenas características térmicas permitirá mantener la temperatura dentro de unos límites seguros. Esto significa que también hay que tener en cuenta el entorno de funcionamiento, la ventilación o refrigeración disponibles y la eficiencia térmica del motor y el controlador para evitar el sobrecalentamiento y garantizar un rendimiento estable.
Poder
La potencia del servomotor viene determinada por la combinación de tensión e intensidad y es un indicador de la capacidad del motor para realizar trabajo.
A la hora de seleccionar un servomotor, es fundamental elegir uno con la potencia adecuada para la aplicación; así podrá realizar las tareas requeridas sin sobrepasar su capacidad. Seleccionar un regulador de servoaccionamiento compatible capaz de suministrar la potencia necesaria al motor sin ineficiencias es igualmente fundamental para optimizar el rendimiento del sistema, así como la eficiencia energética.
Regulador de servoaccionamiento y red de comunicación
Otro aspecto que determina el rendimiento eficiente de un servomotor es el regulador de servoaccionamiento y la red de comunicación. El controlador debe ser capaz de traducir las órdenes de control en acciones precisas del motor, mientras que la red de comunicación debe ser capaz de transferir datos de forma rápida y fiable entre el motor, el controlador y el sistema de control (PLC).
La compatibilidad entre estos componentes es crucial para diseñar un sistema de control de movimiento cohesivo que pueda responder eficazmente a las demandas operativas, proporcionando así precisión, eficacia y flexibilidad en la automatización industrial.
Prácticas recomendadas para dimensionar y seleccionar servomotores
A la hora de dimensionar y seleccionar servomotores, es aconsejable seguir una serie de buenas prácticas para elegir con mayor eficacia y eficiencia considerando las necesidades específicas de su aplicación Estas son las prácticas recomendadas:
- Comprobar la tensión disponible:
Asegurarse de que el servomotor es compatible con la tensión de la alimentación eléctrica de su instalación. - Definir el perfil de movimiento:
Analizar los requisitos de velocidad durante todo el ciclo de funcionamiento, incluidas las fases de aceleración y deceleración. - Calcular el par de giro necesario:
Determinar el par de giro necesario en función de la inercia del mecanismo, la fricción y las fuerzas externas. - Evaluar la relación de inercia:
Valorar la relación de inercia ideal entre la carga y el rotor del motor para mejorar el control y la respuesta del sistema. - Selección preliminar del servomotor:
Tras definir los principales criterios, seleccione un motor que cumpla los requisitos de tensión de alimentación eléctrica, velocidad nominal, par continuo y de pico, e inercia. - Determinar el uso de un reductor:
Si la aplicación requiere reducir la velocidad, aumentar el par de giro y mejorar la relación de inercia, considere la posibilidad de añadir reductores al sistema. - Selección final del servomotor:
Afine su elección ajustando la relación de reducción, el par de giro necesario y la relación de inercia para encontrar el motor más adecuado. - Completar el dimensionamiento con un regulador de servoaccionamiento:
Elija un regulador de servoaccionamiento con la tensión de entrada correcta y una corriente de salida suficiente, así como una interfaz de control adecuada.
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Resumen
La elección del servomotor adecuado empieza por un conocimiento profundo de la carga, el par de giro, la velocidad y los requisitos medioambientales de su aplicación. Si tiene en cuenta estos factores y sigue las mejores prácticas de selección y dimensionamiento, podrá conseguir un servomotor que ofrezca un control del movimiento preciso, eficaz y fiable, adaptado a las necesidades de su sistema.
