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Como escolher o motorredutor CA certo para suas necessidades de equipamentos industriais

Uma fábrica de máquinas de embalagem em Foshan substituiu o mesmo motorredutor CA de 90 W três vezes em 18 meses em uma montadora de papelão. A primeira unidade travou sob uma peça bruta emperrada porque o torque de partida era muito baixo. O segundo carregava uma relação de transmissão de 3:1 que fazia com que as correias dobráveis ​​funcionassem muito acima da velocidade nominal da linha. O terceiro usou um capacitor de operação classificado para 220 V em uma linha de alimentação que oscilava acima de 235 V. Todas as três falhas foram erros de seleção, não defeitos de componentes. Escolhendo o motorredutor CA direito para equipamento industrial se resume a cinco decisões verificáveis: torque de saída, relação de transmissão, tipo de motor, compatibilidade de entrada elétrica e montagem mecânica. Zhejiang Saiya Intelligent Manufacturing Co., Ltd., fabricante por trás da marca SY Motor, vê o mesmo padrão a cada trimestre; este guia transforma esses padrões em uma lista de verificação de seleção repetível.

Comece com o torque de saída necessário, não com a potência do motor

O torque de saída necessário é a primeira especificação a ser bloqueada porque o torque é o que move fisicamente a carga. A potência do motor em watts só se torna significativa depois que o torque e a velocidade são definidos. O torque de saída é igual ao torque do motor multiplicado pela relação de transmissão e eficiência da caixa de engrenagens, portanto, um motor de 25 W com redução de 50:1 pode fornecer mais torque do que um motor de 90 W com unidade de 10:1. A capacidade estática existe, mas a margem térmica, a eficiência e a vida mecânica da unidade menor são muito menores.

Calcule a demanda do elemento acionado: para um transportador, a tração da correia multiplicada pelo raio da roda dentada; para uma mesa rotativa, a inércia da carga vezes a aceleração angular mais o torque de atrito. Aplique um fator de serviço de 1,5 para cargas de choque leves e 2,0 para travamentos, alta inércia ou reversões frequentes. Trate a classificação de torque do catálogo como um teto e não como uma meta operacional.

Aplicações típicas de motorredutores CA e classes de potência sugeridas
Exemplo de aplicação Característica de carga Classe de potência sugerida
Transportador de correia pequeno, correia de 300 mm Carga contínua e uniforme 40 a 90W
Mesa de índice rotativa leve Intermitente, posicionamento 90 a 120W
Montadora de papelão, máquina de embalagem Choque em cada ciclo 120 a 200W
Misturador de baixa viscosidade Carga contínua e uniforme 90 a 200W
Elevador vertical pequeno, reverso Frenagem, marcha à ré 200W ou maior
1350 rpm Velocidade do motor de 4 pólos a 50 Hz
1,5x fator de serviço para choque leve
2,0x fator de serviço para choque pesado
500:1 proporção padrão máxima no catálogo
Torque de saída típico em Nm a 90 rpm, motorredutor CA de 4 pólos
6W
0.4
15W
1.0
25W
1.6
40W
2.8
60W
4.2
90W
6.5
120W
8.5
200W
14

Uma caixa de engrenagens em ângulo reto ou cicloidal altera novamente o valor do torque final, portanto, verifique a relação e a eficiência do estágio de engrenagem específico antes de confirmar a potência do motor.

Combine a relação de engrenagem com a velocidade do processo e, em seguida, verifique a saída real

A velocidade de saída no eixo acionado determina a relação de transmissão. Um motor de indução CA padrão de 4 pólos a 50 Hz tem uma velocidade nominal de cerca de 1350 rpm. Divida 1350 pela velocidade de saída necessária e selecione a relação padrão mais próxima e, em seguida, substitua a relação real de volta para confirmar a velocidade de saída real.

A linha do catálogo SY Motor cobre relações padrão de 3:1 a 500:1. Uma relação que esteja entre os valores padrão não requer automaticamente uma caixa de velocidades personalizada. Se a velocidade padrão mais próxima estiver dentro de 5% da meta do processo, a maioria dos transportadores e alimentadores a aceitará. Caso contrário, um motor de controle de velocidade com relação padrão é geralmente mais rápido e mais barato do que um conjunto de engrenagens personalizado.

Velocidade de saída alcançada com relações de transmissão padrão de um motor de 1350 rpm
Velocidade de saída necessária Proporção padrão Velocidade de saída real
270rpm 5:1 270rpm
135 rpm 10:1 135 rpm
68 rpm 20:1 67,5 rpm
45 rpm 30:1 45 rpm
27 rpm 50:1 27 rpm
13,5rpm 100:1 13,5rpm

Potência do motor fixa, relação alterada: um motorredutor de 90 W a 10:1 fornece cerca de um terço do torque do mesmo motor a 30:1. Confirme o torque no eixo de saída após a seleção da relação, não antes.

Motorredutor CA de indução, reversível ou controlado por velocidade: combine o tipo com o ciclo de trabalho

O ciclo de trabalho é o fator decisivo. A operação unidirecional contínua seleciona um motoredutor CA de indução. Mudanças freqüentes de direção requerem um motoredutor CA reversível. A velocidade de processo ajustável precisa de um motoredutor CA com controle de velocidade. Esta é a terceira decisão da sequência.

Um motorredutor CA de indução é o padrão para transportadores, bombas, ventiladores e rolos de alimentação que funcionam em uma direção. Possui a maior eficiência dos três tipos, não possui freio embutido e não foi projetado para reversão rápida.

Induction AC Gear Motors with Gearbox for Continuous One-Way Duty Motorredutores CA de indução com caixa de engrenagens para serviço unidirecional contínuo Esta linha de produtos abrange motoredutores CA de indução de 6W a 250W, projetados para operação contínua em sentido único com alta eficiência e sem freio embutido. Ideal para transportadores, bombas, ventiladores e rolos de alimentação. Ver Produto →

Um motoredutor CA reversível é enrolado e freado para serviço de avanço e ré. Ele gera maior torque de partida e inclui um freio de fricção para parar o eixo rapidamente. Use-o para posicionar mesas, portões, pequenos elevadores e unidades de scanner. A frequência de reversão é um limite classificado em catálogo, normalmente de 10 a 20 partidas por minuto; excedê-lo superaquece a bobina do freio.

Reversible AC Gear Motors with Built-In Friction Brake Motorredutores CA reversíveis com freio de fricção integrado Esses motoredutores CA reversíveis incluem um freio enrolado para paradas rápidas e mudanças de direção, oferecendo maior torque de partida para mesas de posicionamento, portões, pequenos elevadores e acionamentos de scanner. Ver Produto →

Um motorredutor CA com controle de velocidade opera com um controlador de velocidade externo que reduz a tensão abaixo da nominal, fornecendo aproximadamente 90 a 1350 rpm em uma unidade de 4 pólos. Use-o para alimentação, medição e ajuste de velocidade da linha onde o torque da carga permanece razoavelmente constante. Em velocidades muito baixas, a ventoinha de resfriamento fornece menos fluxo de ar, portanto o limite de torque deve ser reduzido.

Speed Control AC Gear Motors with External Controller Motorredutores CA de controle de velocidade com controlador externo Esses motoredutores CA funcionam com um controlador externo para ajustar a velocidade de aproximadamente 90 a 1350 rpm, adequado para alimentação, medição e ajuste de velocidade de linha onde o torque permanece razoavelmente constante. Ver Produto →
Comparação de seleção entre motoredutores CA de indução, reversíveis e de controle de velocidade
Fator de seleção Indução Reversível Controle de velocidade
Rotação Direção única Reversível Simples ou reversível
Torque inicial 1,5 a 2 vezes avaliado Mais alto, mais freio Depende do controlador
Frequência de reversão Não pretendido Classificação de catálogo, 10 a 20 partidas por minuto Não pretendido
Ajuste de velocidade Não é possível Não é possível Variável abaixo da velocidade nominal
Aplicação típica Transportadores, bombas, ventiladores Posicionamento de mesas, elevadores, portões Alimentadores, medição, ajuste

Não use uma estrutura de indução para operação reversa. A troca de dois fios de alimentação inverte um motor trifásico, mas o rotor sem freio irá parar na posição indexada. Selecione o quadro reversível.

Verifique a tensão, a fase, a frequência e a classificação do capacitor em seu motoredutor CA antes de fazer o pedido

Um motorredutor CA é enrolado para uma tensão e frequência específicas. Operá-lo com uma fonte diferente altera a velocidade, o torque e a temperatura do enrolamento. Confirme a tensão da linha no local do equipamento em vez da tensão nominal do edifício e verifique se a alimentação é monofásica ou trifásica.

  • Fontes monofásicas de 100 a 120 V e 220 a 240 V cobrem a maioria das pequenas instalações de motorredutores CA.
  • Fontes trifásicas de 200 a 230 V e 380 a 415 V são adequadas para motores maiores e inversores de maior eficiência.
  • O valor do capacitor de funcionamento em microfarads, impresso na placa de identificação, deve corresponder ao enrolamento do motor; um capacitor do mesmo tamanho com um valor diferente altera o torque e o consumo de corrente.
  • A frequência da placa de identificação é tão importante quanto a tensão; a 60 Hz, o mesmo motor funciona cerca de 20% mais rápido do que a 50 Hz.

Se um transportador que anteriormente funcionava a 135 rpm agora funciona a 162 rpm, verifique primeiro a frequência de alimentação. Operar um motor de 50 Hz em uma linha de 60 Hz aumenta a velocidade em cerca de 20% e reduz o torque disponível na carga; o motor também pode superaquecer em regime contínuo.

Confirme a face de montagem, o eixo de saída e as classificações de carga radial

A interface mecânica entre o motorredutor e a carcaça do equipamento é onde ocorrem os erros de retrofit. Escolha entre montagem com pés, montagem em flange ou uma combinação com base no padrão de perfuração existente e verifique o diâmetro piloto do flange em relação ao alinhamento do eixo acionado antes de fazer o pedido.

  • As unidades montadas nos pés são as mais fáceis de alinhar e substituir no campo.
  • As unidades montadas em flange localizam o eixo de saída precisamente na linha central acionada e são adequadas para instalações verticais ou com espaço limitado.
  • O diâmetro do eixo de saída, a dimensão da chaveta e o comprimento do eixo devem corresponder ao acoplamento, à roda dentada ou ao furo da polia.
  • A carga radial é a falha oculta mais comum. Quando uma roda dentada ou polia é montada diretamente no eixo do motor, a força radial deve permanecer abaixo da classificação de carga radial do fabricante; se exceder esse valor, use um eixo de macaco ou um motor com rolamento de saída mais forte.

Carga radial, ou OHL, é a força radial aplicada ao eixo de saída a uma distância determinada da face do rolamento, avaliada em newtons. Exceder o OHL nominal em 25% pode reduzir a vida útil do rolamento em mais da metade.

Perguntas frequentes sobre seleção de motoredutor CA

Se você abandonar algum hábito deste guia, registre os dados da placa de identificação e a tensão da linha medida antes de cada substituição. Ele transforma a próxima seleção de motorredutor CA de um jogo de adivinhação em uma pesquisa de cinco minutos.

Qual é a diferença entre motores de indução e motores de engrenagem CA reversíveis?

Os motoredutores CA de indução funcionam em uma direção e não possuem mecanismo de frenagem. Os motoredutores CA reversíveis são projetados para mudanças frequentes de direção, produzem torque de partida mais alto e incluem um freio para parar o eixo de saída rapidamente.

Como calculo a relação de transmissão do meu transportador?

Divida a velocidade nominal do motor pela velocidade de saída necessária. Para um motor de 4 pólos a 50 Hz, isso equivale a cerca de 1350 rpm; a 60 Hz, cerca de 1620 rpm. Selecione a proporção padrão mais próxima e verifique a velocidade de saída real com essa proporção.

Posso variar a velocidade de um motoredutor CA de indução?

Sim, mas apenas abaixo da velocidade nominal e apenas com controlador de velocidade externo; essa combinação é o que define um motoredutor CA com controle de velocidade. Quando a tensão é reduzida, a ventoinha de resfriamento também desacelera, portanto o torque de carga deve ser reduzido em baixas velocidades.

Por que meu motoredutor CA superaqueceu depois que substituí o mesmo modelo de potência?

As causas mais frequentes são um valor incorreto do capacitor em funcionamento, uma relação de transmissão que carrega o motor acima do torque nominal, uma tensão de alimentação acima da faixa indicada na placa de identificação ou fluxo de ar restrito ao redor do corpo do motor. Verifique estes quatro antes de presumir que a nova unidade está com defeito. Se a placa de identificação estiver ilegível, entre em contato conosco com as dimensões da unidade antiga e medidas de montagem.