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Paso 1
visión
general de
la
situación
potencia
comunicación
condiciones
ambientales
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Paso 2 Paso 3 Paso 4 Paso 5 + 6 Paso 7
carga motor reductor tipo motor sensor
bobinado controlador
3. Visión general
mecánica
modo funcionamiento potencia
perfil movimiento
tipo de control
precisión del control puntos de trabajo
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condiciones del entorno
4. El servosistema como una “caja negra”
entorno
temperatura, atmósfera
impactos, vibraciones
potencia eléctrica … condiciones entorno
corriente dimensiones
tarea voltaje vida útil
señal control …
consignas
emisiones
electromagnéticas
calor
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ruido
…
potencia mecánica
fuerza, par
calidad, precisión velocidad
resolución
holgura mecánica
5. Modos de funcionamiento
continuo (S1) carga
tiempo
a corto plazo (S2)
cíclico
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intermitente (S3)
6. Conceptos del accionamiento mecánico
Diseño accionamiento: lineal – giratorio
Elementos del accionamiento y
acoplamiento con la carga
Posición relativa del motor y la carga
– ej. salvar una distancia con una correa
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7. Tipo de control
Variable a controlar
– par, corriente
– velocidad sensor para la realimentación
– posición
Rango de control, ¿precisión?
– resolución de posición
– estabilidad de la velocidad
¿Tipo de comunicación?
– comunicación con un sistema superior (PC, PLC, …)
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– señal de control analógica: 0 … 5 V or -10 … +10 V
– entradas y salidas (homing, monitor de temperatura, ….
8. Paso 2: Requisitos de la carga
Puntos de trabajo y perfiles de movimiento
Definición de fuerzas y pares
Inercias y aceleraciones
9. Puntos de trabajo
Compuestos por
– par y velocidad de giro
– fuerza y velocidad lineal
Representación estándar: (x,y) = (M,n) or (F,v)
velocidad giro n
velocidad lineal v
deceleración aceleración
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parada par M
fuerza F
10. Perfiles de movimiento
Parámetros generales
– duración
– velocidad máxima
– distancia
Perfil triangular simétrico
– para movimientos rápidos
– minimum acceleration
Perfil 3/3
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– mínima potencia
– ventajoso térmicamente
11. Fuerza y par
La fuerza total es el dato importante!
Fuerzas de empuje
– para la ejecución de un trabajo real
– ej. Penetración de una membrana, fuerza para taladrar
Fuerza / par constantes
– actúan siempre en el mismo sentido
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– ej. gravedad
Fricción
– actúa en el sentido contrario al movimeinto
– estimación con la ayuda del coeficiente de fricción
12. Fuerzas de fricción
Difíciles de evaluar
– influyen muchos factores: estado
de la superficie de contacto fuerza normal FN
– varía con el tiempo: afecta el
dirección
envejecimiento movimiento
– coeficientes de fricción tabulados
(libro pág. 30/31)
fuerza fricción FN
FR FN
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Fórmula estimada para rodamientos bolas:
MR 0.5 R F d
13. Aceleración de las masas, inercias
Fuerza / par adicional v
Fa m a m
necesarios t
– Ecuaciones básicas para n
translación / rotación M J J J
t 30 t
Inercias de las masas (libro pág. 40)
– Translación : masa m
– Rotación : momento de inercia JX
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con respecto al eje x
Jx r 2 dm
m 2
– ej. cilindro: Jx r
2
14. Determinación de fuerzas / pares
Medidas sencillas
– precisión requerida: 5-10%
– ej. mediante poleas o dinamómetros
Estimación de los pares de fricción mediante los
coeficientes de fricción R
Utilización de un motor para determinar el par
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– Midiendo la corriente que consume y su constante de par Km en
condiciones reales
– Utilizar un instrumento adecuado para medir la corriente M kM I