Come selezionare il servomotore industriale giusto per la mia applicazione?

1. Definisci le tue esigenze applicative

Innanzitutto, devi avere una conoscenza approfondita dello scenario della tua applicazione. Poniti queste domande:

• Tipo di movimento : La vostra applicazione richiede rotazione continua, movimento alternativo o posizionamento preciso? Ciò determinerà i requisiti di velocità, coppia e precisione.

• Caratteristiche del carico : Quanto pesa il carico da trasportare? Il carico è inerziale o costante? Ciò influisce direttamente sulla coppia richiesta.

• Ciclo di lavoro : Il motore funzionerà in modo continuo o intermittente? Quanto durano le fasi di accelerazione, velocità costante e decelerazione durante un ciclo di lavoro? Ciò determina i requisiti per la dissipazione del calore e la capacità di sovraccarico del motore.

• Condizioni ambientali : In che tipo di ambiente funzionerà il motore? Sono presenti temperature elevate, elevata umidità, polvere o sostanze chimiche corrosive? Questi fattori influenzeranno il grado di protezione dell'ingresso (IP) del motore e la scelta dei materiali.

2. Considerazioni sui parametri tecnici fondamentali

Dopo aver acquisito una chiara comprensione della tua applicazione, puoi iniziare a valutare i parametri tecnici del servomotore .

un. Coppia

La coppia è il parametro principale quando si seleziona un servomotore. È classificato in tre tipologie:

• Coppia nominale : La coppia che il motore può fornire continuamente alla sua velocità nominale. Questa è la coppia necessaria in condizioni operative normali.

• Coppia di picco : La coppia massima che il motore può erogare per un breve periodo in sovraccarico. Questo è fondamentale per gestire l'avvio, l'accelerazione o i cambiamenti improvvisi del carico. Assicurati che la coppia di picco del motore soddisfi la massima richiesta di coppia istantanea della tua applicazione.

• Coppia di mantenimento : In alcune applicazioni, come quelle che richiedono che il motore mantenga la sua posizione dopo una perdita di potenza, la coppia di mantenimento è fondamentale.

Calcolo della coppia: Un calcolo accurato della coppia deve considerare l'inerzia del carico, l'attrito, la gravità e le coppie di accelerazione/decelerazione. A questo scopo è possibile utilizzare strumenti software o formule professionali e generalmente si consiglia di includere un margine di sicurezza del 20-30%.

B. Velocità

Anche la velocità è un fattore critico. Devi sapere:

• Velocità nominale : La velocità alla quale il motore può funzionare in modo continuo e stabile.

• Velocità massima : La velocità massima che il motore può raggiungere. Assicurati che questo valore soddisfi i requisiti della tua applicazione, soprattutto negli scenari che richiedono una risposta rapida.

C. Corrispondenza d'inerzia

L'abbinamento dell'inerzia è uno degli aspetti più facilmente trascurati, ma cruciali, della selezione di un servomotore .

• Teoricamente , il rapporto di corrispondenza ottimale è in genere 1:1.

• Praticamente , per le connessioni rigide il rapporto consigliato è solitamente compreso tra 3:1 e 5:1. Per carichi ad alta inerzia, questo rapporto può essere leggermente più alto, ma un rapporto eccessivamente alto (ad esempio, superiore a 10:1) può rendere difficile la regolazione del sistema, causare vibrazioni o addirittura portare a instabilità.

D. Dispositivo di feedback

Il dispositivo di feedback è al centro del controllo preciso di un servosistema. I tipi comuni includono:

• Codificatore : Fornisce informazioni sulla posizione e sulla velocità. Una risoluzione più elevata porta a una migliore precisione di posizionamento. Gli encoder incrementali e assoluti hanno ciascuno i propri pro e contro; il primo è meno costoso ma richiede il reinserimento dopo una perdita di potenza, mentre il secondo no.

• Risolutore : Funziona in modo più stabile in ambienti difficili (alte temperature, vibrazioni) ma in genere ha una risoluzione inferiore rispetto a un encoder.

3. Integrazione e compatibilità del sistema

Selezionando un servomotore non si tratta solo di scegliere il motore stesso; si tratta anche di considerarne la compatibilità con l'intero sistema di controllo.

• Servoazionamento : Assicurarsi che il motore e il servoazionamento siano compatibili, preferibilmente della stessa marca o con compatibilità certificata. L'azionamento deve fornire corrente e tensione sufficienti per alimentare il motore e supportare le modalità di controllo richieste (ad esempio, controllo di posizione, velocità o coppia).

• Controllore : Controlla se il servomotore e l'azionamento può comunicare con il controller principale (PLC, IPC, ecc.). I protocolli di comunicazione comuni includono EtherCAT, Profinet e CANopen.

• Grado di protezione IP : Scegli la classificazione IP appropriata in base al tuo ambiente di lavoro. Ad esempio, IP65 o IP67 vengono generalmente utilizzati in ambienti polverosi o umidi.

Conclusione

Selezionare il giusto industriale servomotore è un processo sistematico che richiede una valutazione completa delle esigenze applicative, dei parametri tecnici chiave e della compatibilità con l'intero sistema di controllo. Ti consigliamo di collaborare con fornitori o ingegneri professionisti per utilizzare la loro esperienza e supporto tecnico per calcoli e selezioni accurati, garantendo che le tue apparecchiature automatizzate funzionino in modo efficiente e stabile.