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EMO Salão 7 estande C34

A série RKI de acionamento direto rotativo de alto desempenho da Idam oferece recursos inatingíveis anteriormente. Um aumento na velocidade de mais de 400% e um torque aproximadamente 30% mais alto tornam a série extremamente atraente para uso em máquinas-ferramenta. As opções de redução de tamanho também são convincentes: os tamanhos do motor podem ser adaptados e os custos do conversor e do motor reduzidos com a mesma saída. Em combinação com o geração angular axial do rolamento de esferas de contacto Os motores de torque ZKLDF..B, RKI representam o próximo desempenho superior para rolamentos de mesa rotativos em todo o mundo.



Os acionamentos diretos se desenvolveram nos últimos anos do 20, de um motor especial para aplicações individuais a um produto em série. A tecnologia foi otimizada passo a passo, e os atuais motores disponíveis comercialmente atingiram um nível técnico que dificilmente pode ser aprimorado em modelos grandes. A força ou densidade de momento alcançada agora é suficiente para a maioria das aplicações. O único limite digno de nota é a limitação de velocidade devido a perdas de correntes de Foucault no motor. Sempre que um ímã passa por uma bobina ou uma corrente flui através da bobina, o campo magnético gera uma corrente que neutraliza a causa de sua criação. Concretamente, isso significa que as partes de ferro do motor esquentam. Isso é comparável ao freio por corrente de Foucault de um bonde. A energia cinética é convertida em calor. Como resultado, o motor está sujeito a estresse térmico adicional. Os valores de referência aproximados são de 150 Hz para motores convencionais e 300 a 700 Hz para sistemas de alta velocidade. Esse valor é calculado usando a velocidade por segundo (n) e o número de pares de polos (2p) do motor (f = n * 2p).

Estrutura dos acionamentos diretos

Idam2Se você olhar para um motor RI padrão e compará-lo com a série RKI, notará que os ímãs de superfície do rotor, que ainda são usados ​​na versão padrão, desapareceram. O novo rotor RKI consiste em uma embalagem de aço laminado na qual muitos ímãs são incorporados. Fala-se aqui também de um sistema de imãs. Isso agrupa o fluxo magnético (B) e gera aproximadamente 30% mais "B" do que com ímãs de superfície comparáveis. A fórmula com a qual a força gerada em um motor pode ser calculada mostra que o fluxo magnético% B (%) 30 é diretamente proporcional à força gerada. Pode-se assumir a mesma capacidade de carga atual (I) e comprimento da bobina (l).

=> F = B * I * l

Observa-se, portanto, que apenas a troca do rotor pode gerar até 30% mais torque de um motor (estator + rotor). Esse torque adicional, por sua vez, influencia a contra-tensão e, portanto, o ajuste de velocidade do sistema geral.

Sempre que um ímã passa por uma bobina, o campo magnético induz uma voltagem na bobina. O nível dessa tensão depende da velocidade do ímã. Quanto maior a velocidade relativa entre os dois, ou seja, quanto mais rápido o campo muda, maior a tensão induzida. O problema com esse efeito é que não é mais possível injetar uma corrente no motor em altas tensões no contador. Nesse caso, geralmente há fortes vibrações antes que o eixo caia fora de controle.

O momento em que esse efeito ocorre depende em grande parte de dois valores: na tensão do barramento CC do conversor e na constante de indutância / tensão reversa do motor. A tensão do circuito intermediário depende principalmente de 540 para 600 V na Europa e da marca do conversor. Isso significa que a única maneira de alterar a velocidade de um motor é enrolando. O processamento de um fio mais forte reduz a indutância do motor. A força da corrente requerida do motor aumenta na medida em que a indutância diminui (metade da indutância corresponde aproximadamente a duas vezes a corrente).

Testes: momento, pulsação de carga e forças de travamento

idam3Cada sistema é projetado para densidades de corrente específicas no enrolamento. Para continuar a garantir o princípio de funcionamento, por exemplo, o 1 A não é enviado através do giro 50 com o 1 mm², mas o 2 A é enviado através do giro 25 com o 2 mm². A densidade de corrente no motor permanece assim.

Uma comparação direta mostra um padrão RI com enrolamento WL, RKI com o mesmo enrolamento e um RKI com enrolamento de alta corrente Zx. Aqui você pode ver claramente como a velocidade da variante RKI diminui com o mesmo enrolamento WL. A série RKI fornece mais torque e significativamente mais velocidade. Com o ajuste do enrolamento, o desempenho mecânico pode ser quintuplicado. Se você considerar apenas a eficiência e, portanto, a dissipação de calor em um determinado momento, poderá ver outra melhoria significativa. A comparação direta é possível com a ajuda da constante do motor. A constante do motor Km (unidade em Nm / √W) informa quanto calor é gerado em um determinado momento.

Perda de potência em W: Pv = (M / Km) ²

ou seja, com meio quilômetro constante, há uma perda de quatro vezes. Uma comparação direta das séries RI e RKI mostra que até 60% da perda de energia pode ser economizada com a mesma saída de torque. Há menos calor. Consequentemente, é necessário menos resfriamento, o que é uma vantagem que se reflete diretamente nos custos operacionais.

Aplicações na máquina-ferramenta

Todas essas vantagens predestinam a série RKI para uso em eixos rotativos de rotação lenta e rápida e aplicações de eixos com alto desempenho. O aumento no desempenho permite reduzir ou atualizar o aplicativo sem alterar fundamentalmente o design. As vantagens da série de motores RKI na máquina-ferramenta, especialmente para eixos rotativos de rotação lenta e rápida, são convincentes:

* Momento: aumento + 30%
* Velocidade: aumento + 400%
* mecânico: aumento + 400%
* Custo total de propriedade: reduza os custos em até 60%
* Espaço de instalação: mesmo diâmetro externo
* Custos: o mesmo para o mesmo serviço.

Com a combinação do acionamento direto RKI com o rolamento de esferas de contato angular axial Schaeffler ZKLDF..B, os fabricantes de máquinas-ferramentas e seus subsistemas têm a opção de construir o eixo rotativo mais poderoso do mundo.

vista de cinco anos

Marko Pfeiffer, chefe de vendas da INA Drives & Mechatronics GmbH & Co. oHG, oferece uma visão das oportunidades de desenvolvimento da série de motores RKI nos próximos anos 4 a 6:

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