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Come scegliere il motoriduttore CA giusto per le vostre esigenze di apparecchiature industriali

Uno stabilimento di macchinari per l'imballaggio a Foshan ha sostituito tre volte in 18 mesi lo stesso motoriduttore CA da 90 W su una macchina per la realizzazione di cartoni. La prima unità è andata in stallo sotto un pezzo bloccato perché la coppia di avviamento era troppo bassa. Il secondo aveva un rapporto di trasmissione 3:1 che faceva sì che i nastri pieghevoli funzionassero molto al di sopra della velocità nominale della linea. Il terzo utilizzava un condensatore di funzionamento valutato per 220 V su una linea di alimentazione che superava i 235 V. Tutti e tre i fallimenti erano errori di selezione, non difetti dei componenti. Scegliere il destro motoriduttore AC per attrezzature industriali si riduce a cinque decisioni verificabili: coppia di uscita, rapporto di trasmissione, tipo di motore, compatibilità di ingresso elettrico e montaggio meccanico. Zhejiang Saiya Intelligent Manufacturing Co., Ltd., il produttore dietro il marchio SY Motor, vede lo stesso modello ogni trimestre; questa guida trasforma questi modelli in una lista di controllo di selezione ripetibile.

Iniziare con la coppia di uscita richiesta, non con la potenza del motore

La coppia di uscita richiesta è la prima specifica da bloccare perché la coppia è ciò che sposta fisicamente il carico. La potenza del motore in watt diventa significativa solo dopo aver definito sia la coppia che la velocità. La coppia in uscita è uguale alla coppia del motore moltiplicata per il rapporto di trasmissione e l'efficienza del riduttore, quindi un motore da 25 W con una riduzione di 50:1 può fornire una coppia maggiore rispetto a un motore da 90 W con un'unità di 10:1. La capacità statica esiste, ma il margine termico, l'efficienza e la durata meccanica dell'unità più piccola sono molto inferiori.

Calcolare la richiesta dell'elemento condotto: per un trasportatore, la trazione del nastro moltiplicata per il raggio del pignone; per una tavola rotante, l'inerzia del carico moltiplicata per l'accelerazione angolare più la coppia di attrito. Applicare un fattore di servizio di 1,5 per carichi d'urto leggeri e 2,0 per inceppamenti, inerzia elevata o inversioni frequenti. Trattare la coppia nominale del catalogo come un limite massimo, non come un obiettivo operativo.

Applicazioni tipiche dei motoriduttori AC e classi di potenza consigliate
Esempio di applicazione Caratteristica del carico Classe di potenza consigliata
Trasportatore a nastro piccolo, nastro da 300 mm Carico continuo e uniforme da 40 a 90 W
Tavola rotante leggera Intermittente, posizionamento da 90 a 120 W
Formatrice di cartoni, macchina confezionatrice Shock ad ogni ciclo Da 120 a 200 W
Miscelatore a bassa viscosità Carico continuo e uniforme Da 90 a 200 W
Piccolo sollevamento verticale, retromarcia Frenata, retromarcia 200 W o superiore
1350 giri al minuto Velocità motore a 4 poli a 50 Hz
1,5x fattore di servizio per shock leggero
2.0x fattore di servizio per shock pesanti
500:1 rapporto standard massimo a catalogo
Coppia di uscita tipica in Nm a 90 giri/min, motoriduttore CA a 4 poli
6 W
0.4
15 W
1.0
25 W
1.6
40 W
2.8
60 W
4.2
90 W
6.5
120 W
8.5
200 W
14

Un riduttore ad angolo retto o cicloidale modifica nuovamente il valore della coppia finale, quindi verificare il rapporto e l'efficienza dello stadio di trasmissione specifico prima di confermare la potenza del motore.

Abbinare il rapporto di trasmissione alla velocità del processo, quindi verificare l'output effettivo

La velocità di uscita sull'albero condotto determina il rapporto di trasmissione. Un motore a induzione CA standard a 4 poli a 50 Hz ha una velocità nominale di circa 1350 giri/min. Dividere 1350 per la velocità di uscita richiesta e selezionare il rapporto standard più vicino, quindi sostituire il rapporto effettivo per confermare la velocità di uscita reale.

La gamma del catalogo SY Motor copre rapporti standard da 3:1 a 500:1. Un rapporto compreso tra i valori standard non richiede automaticamente un cambio personalizzato. Se la velocità standard più vicina rientra nel 5% dell'obiettivo del processo, la maggior parte dei trasportatori e degli alimentatori la accettano. Altrimenti, un motore con controllo della velocità con un rapporto standard è solitamente più veloce ed economico di un set di ingranaggi personalizzato.

Velocità di uscita ottenuta con rapporti di trasmissione standard da un motore da 1350 giri/min
Velocità di uscita richiesta Rapporto standard Velocità di uscita effettiva
270 giri al minuto 5:1 270 giri al minuto
135 giri al minuto 10:1 135 giri al minuto
68 giri al minuto 20:1 67,5 giri/min
45 giri 30:1 45 giri
27 giri/min 50:1 27 giri/min
13,5 giri/min 100:1 13,5 giri/min

Potenza motore fissa, rapporto cambiato: un motoriduttore da 90 W a 10:1 eroga circa un terzo della coppia dello stesso motore a 30:1. Confermare la coppia sull'albero di uscita dopo la selezione del rapporto, non prima.

Motoriduttore CA a induzione, reversibile o a velocità controllata: abbina il tipo al ciclo di lavoro

Il ciclo di lavoro è il fattore decisivo. Il funzionamento continuo in una direzione seleziona un motoriduttore CA a induzione. I frequenti cambi di direzione richiedono un motoriduttore AC reversibile. La velocità di processo regolabile richiede un motoriduttore CA con controllo della velocità. Questa è la terza decisione della sequenza.

Un motoriduttore CA a induzione è l'impostazione predefinita per trasportatori, pompe, ventole e rulli di alimentazione che funzionano in una direzione. Ha la massima efficienza tra i tre tipi, non ha freno integrato e non è progettato per un'inversione rapida.

Induction AC Gear Motors with Gearbox for Continuous One-Way Duty Motoriduttori CA a induzione con riduttore per servizio continuo unidirezionale Questa linea di prodotti comprende motoriduttori CA a induzione da 6 W a 250 W, progettati per il funzionamento continuo in un'unica direzione con elevata efficienza e senza freno integrato. Ideale per trasportatori, pompe, ventilatori e rulli di alimentazione. Visualizza il prodotto →

Un motoriduttore CA reversibile è avvolto e frenato per il funzionamento in avanti e indietro. Genera una coppia di avviamento più elevata e include un freno a frizione per arrestare rapidamente l'albero. Usalo per posizionare tavoli, cancelli, piccoli ascensori e unità scanner. La frequenza di inversione è un limite stabilito dal catalogo, in genere da 10 a 20 avviamenti al minuto; superandolo si surriscalda la bobina del freno.

Reversible AC Gear Motors with Built-In Friction Brake Motoriduttori CA reversibili con freno a frizione integrato Questi motoriduttori CA reversibili includono un freno ad avvolgimento per arresti rapidi e cambi di direzione, offrendo una coppia di avviamento più elevata per il posizionamento di tavoli, cancelli, piccoli ascensori e azionamenti di scanner. Visualizza il prodotto →

Un motoriduttore CA con controllo della velocità funziona con un controller di velocità esterno che riduce la tensione al di sotto di quella nominale, fornendo circa da 90 a 1350 giri al minuto su un'unità a 4 poli. Utilizzatelo per l'alimentazione, il dosaggio e la regolazione della velocità della linea dove la coppia di carico rimane ragionevolmente costante. A velocità molto basse, la ventola di raffreddamento fornisce un flusso d'aria inferiore, quindi il limite di coppia deve essere ridotto.

Speed Control AC Gear Motors with External Controller Motoriduttori CA con controllo della velocità con controller esterno Questi motoriduttori CA funzionano con un controller esterno per regolare la velocità da circa 90 a 1350 giri/min, adatti per l'alimentazione, il dosaggio e la regolazione della velocità di linea dove la coppia rimane abbastanza costante. Visualizza il prodotto →
Confronto di selezione tra motoriduttori AC a induzione, reversibili e con controllo della velocità
Fattore di selezione Induzione Reversibile Controllo della velocità
Rotazione Unica direzione Reversibile Singolo o reversibile
Coppia di spunto Da 1,5 a 2 volte valutato Più alto, più freno Dipende dal controllore
Frequenza di inversione Non previsto Catalogo valutato, da 10 a 20 avviamenti al minuto Non previsto
Regolazione della velocità Non è possibile Non è possibile Variabile al di sotto della velocità nominale
Applicazione tipica Trasportatori, pompe, ventilatori Tavoli di posizionamento, ascensori, cancelli Alimentatori, dosaggio, regolazione

Non utilizzare un telaio a induzione per il funzionamento invertito. Lo scambio di due fili di alimentazione inverte un motore trifase, ma il rotore senza freno scorrerà per inerzia attraverso la posizione di indice. Seleziona invece la struttura reversibile.

Verificare la tensione, la fase, la frequenza e i valori nominali dei condensatori sul motoriduttore CA prima di ordinare

Un motoriduttore CA è avvolto per una tensione e una frequenza specifiche. L'esecuzione su un'alimentazione diversa modifica la velocità, la coppia e la temperatura dell'avvolgimento. Verificare la tensione di linea nel luogo in cui si trova l'apparecchiatura anziché la tensione nominale dell'edificio e verificare se l'alimentazione è monofase o trifase.

  • Le alimentazioni monofase da 100 a 120 V e da 220 a 240 V coprono la maggior parte delle piccole installazioni di motoriduttori CA.
  • Le alimentazioni trifase da 200 a 230 V e da 380 a 415 V sono adatte a motori più grandi e azionamenti ad alta efficienza.
  • Il valore del condensatore di marcia in microfarad, stampato sulla targhetta, deve corrispondere all'avvolgimento del motore; un condensatore della stessa dimensione con un valore diverso modifica la coppia e l'assorbimento di corrente.
  • La frequenza sulla targhetta è importante quanto la tensione; a 60 Hz lo stesso motore gira circa il 20% più velocemente che a 50 Hz.

Se un trasportatore che prima funzionava a 135 giri al minuto ora funziona a 162 giri al minuto, controllare prima la frequenza di alimentazione. Il funzionamento di un motore a 50 Hz su una linea a 60 Hz aumenta la velocità di circa il 20% e riduce la coppia disponibile sul carico; il motore può surriscaldarsi anche in servizio continuo.

Confermare i valori nominali della superficie di montaggio, dell'albero di uscita e del carico sporgente

L'interfaccia meccanica tra il motoriduttore e il telaio dell'attrezzatura è il luogo in cui si verificano gli errori di retrofit. Scegli tra il montaggio con piedini, il montaggio con flangia o una combinazione basata sullo schema di foratura esistente e verifica il diametro pilota della flangia rispetto all'allineamento dell'albero condotto prima di ordinare.

  • Le unità montate su piedi sono le più facili da allineare e sostituire sul campo.
  • Le unità montate su flangia posizionano l'albero di uscita esattamente sulla linea centrale condotta e si adattano alle installazioni verticali o con vincoli di spazio.
  • Il diametro dell'albero di uscita, la dimensione della chiavetta e la lunghezza dell'albero devono corrispondere al foro del giunto, del pignone o della puleggia.
  • Il carico sospeso è il guasto nascosto più comune. Quando un pignone o una puleggia sono montati direttamente sull'albero del motore, la forza radiale deve rimanere al di sotto del valore nominale del carico radiale del produttore; se supera tale valore utilizzare un martinetto o un motore con cuscinetto di uscita più robusto.

Il carico sospeso, o OHL, è la forza radiale applicata all'albero di uscita a una distanza stabilita dalla superficie del cuscinetto, espressa in newton. Superare il valore OHL nominale del 25% può ridurre la durata dei cuscinetti di oltre la metà.

Domande frequenti sulla selezione del motoriduttore CA

Se vuoi eliminare un'abitudine da questa guida, registra i dati di targa e la tensione di linea misurata prima di ogni sostituzione. Trasforma la successiva selezione del motoriduttore CA da un gioco d'ipotesi in una ricerca di cinque minuti.

Qual è la differenza tra motoriduttori CA a induzione e reversibili?

I motoriduttori CA a induzione funzionano in una direzione e non dispongono di meccanismo di frenatura. I motoriduttori CA reversibili sono progettati per frequenti cambi di direzione, producono una coppia di avviamento più elevata e includono un freno per arrestare rapidamente l'albero di uscita.

Come posso calcolare il rapporto di trasmissione per il mio trasportatore?

Dividere la velocità nominale del motore per la velocità di uscita richiesta. Per un motore a 4 poli a 50 Hz sono circa 1350 giri/min; a 60 Hz, circa 1620 giri/min. Selezionare il rapporto standard più vicino e verificare la velocità di uscita effettiva con tale rapporto.

Posso variare la velocità di un motoriduttore AC a induzione?

Sì, ma solo al di sotto della velocità nominale e solo con regolatore di velocità esterno; questa combinazione è ciò che definisce un motoriduttore CA con controllo della velocità. Quando la tensione viene ridotta, anche la ventola di raffreddamento rallenta, quindi la coppia di carico deve essere ridotta alle basse velocità.

Perché il mio motoriduttore CA si è surriscaldato dopo aver sostituito il modello con lo stesso wattaggio?

Le cause più frequenti sono un valore errato del condensatore di funzionamento, un rapporto di trasmissione che carica il motore al di sopra della coppia nominale, una tensione di alimentazione superiore all'intervallo di targa o un flusso d'aria limitato attorno al corpo del motore. Controllare questi quattro prima di presumere che la nuova unità sia difettosa. Se la targa è illeggibile, contattaci con le dimensioni della vecchia unità e le misure di montaggio.