El diseño personalizado y el equipo de fabricación para una línea completa de perfilado requiere una comprensión profunda de las múltiples aplicaciones contenidas dentro de esa línea. Diseñar estas máquinas para que funcionen según los requisitos del cliente puede ser un proceso desafiante.

Entre las consideraciones durante el proceso de diseño está la selección del motor para todas y cada una de las aplicaciones. Desde una formadora de rollos independiente hasta una línea de formación de rollos con desenrollador, aplanador, formadora de rollos, apilador, encajador y estación de empaque, el motor es lo que hace que la máquina funcione de manera eficiente para el cliente.

Hay muchos elementos a considerar al elegir el tipo de motor a utilizar, tales como: Perfil de movimiento; Esfuerzo de torsión; coincidencia de inercia; Tiempo requerido de aceleración y desaceleración; Arquitectura del sistema de control; Costo; y "Bienes Raíces" disponibles en el sistema.

Los motores de inducción son comunes en aplicaciones de perfilado, sistemas transportadores, bombas y ventiladores. Estos sistemas normalmente funcionarán a máxima velocidad y pueden requerir o no el uso de un variador de frecuencia (VFD). Si no se usa un VFD, estos sistemas usarán un contactor/sobrecarga y funcionarán a máxima velocidad.

Un servomotor, por otro lado, es una mejor opción para cualquier aplicación, como patrones de punzonado, diferentes troqueles, donde el posicionamiento es clave. Un servomotor también proporciona retroalimentación, lo que le permite al operador saber cuándo se ha logrado el posicionamiento adecuado.

Diferencias entre servomotor y motor de inducción:

Servo motor

• Imán permanente;

• Tamaño más pequeño que el motor de inducción;

• Capaz de mantener el par completo a bajas velocidades;

• Más eficiente;

• Tiempos de aceleración/desaceleración agresivos;

• Retroalimentación de la posición del rotor por resolver o codificador;

• Siempre requiere una unidad;

• Precisión y repetibilidad extremas;

• Baja inercia.

Motor de inducción

• Los electroimanes producen un campo giratorio;

• Típicamente, menor 'costo';

• Mayor tamaño físico;

• Menos eficiente;

• Algunas aplicaciones se pueden controlar sin un VFD (controlador de frecuencia variable). (En su lugar, se utilizan contratistas);

• No tendrá par completo a bajas velocidades; y

• La retroalimentación es opcional: codificador incremental o resolver.

Comprender las capacidades y flexibilidades de estos motores contribuye en gran medida a diseñar y producir el mejor equipo. A riesgo de simplificar demasiado, los motores de inducción se usan generalmente para el control de velocidad y los servomotores se usan típicamente para aplicaciones que requieren control dinámico de velocidad y/o posición.

Usos en la formación de rollos

Los motores de inducción con VFD se utilizan en la mayoría de las aplicaciones de perfilado. Ofrecen el par necesario para formar el material, pero normalmente no requieren tiempos de aceleración o desaceleración agresivos. El motor de inducción puede hacer funcionar la línea a velocidades variables; sin embargo, normalmente funcionará a la velocidad máxima establecida hasta que intervenga el operador (las formadoras de rollos a menudo funcionan a 300 pies por minuto o más). Los motores de inducción permiten una configuración, operación y mantenimiento sencillos.

Un punzón volador o una cizalla alcanzará la velocidad del material, realizará su función y regresará a la posición inicial. Las cizallas voladoras pueden controlarse mediante un sistema de circuito abierto (neumático/sin motor) o un sistema de circuito cerrado (servo). Una cizalla volante servocontrolada utiliza la retroalimentación de un codificador de línea para determinar la velocidad del formador de rodillos. El servo acelerará a la velocidad de la formadora de rollos, realizará su operación mientras mantiene una velocidad sincronizada con la formadora de rollos y luego regresará a la posición inicial. El servo es capaz de alcanzar las velocidades de aceleración/desaceleración necesarias para que esta operación sea exitosa.

En una aplicación poco común, se usaría un servomotor para la formadora de rodillos donde tiene una cizalla permanente o una aplicación de punzonado que requiere que la máquina se detenga para la cizalla o el punzonado.

Jim Harmer es un diseñador eléctrico que trabaja con Samco Machinery. RF

Originalmente titulado "Simplificación de la colocación de motores de inducción o servomotores en su línea" en la edición de otoño de 2018 de la revista Rollforming