La progettazione e la produzione di attrezzature personalizzate per un'intera linea di profilatura richiede una conoscenza approfondita delle molteplici applicazioni contenute in quella linea. La progettazione di queste macchine per soddisfare le esigenze dei clienti può essere un processo impegnativo.

Tra le considerazioni durante il processo di progettazione c'è la selezione del motore per ogni singola applicazione. Da una formatrice a rulli indipendente a una linea di profilatura con svolgitore, spianatrice, formatrice a rulli, impilatore, nester e stazione di confezionamento, il motore è ciò che fa funzionare la macchina in modo efficiente per il cliente.

Ci sono molti elementi da considerare nella scelta del tipo di motore da utilizzare, come ad esempio: Motion Profile; coppia; Corrispondenza di inerzia; Tempo di accelerazione e decelerazione richiesto; Architettura del sistema di controllo; Costo; e "Immobiliare" disponibile sul sistema.


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I motori a induzione sono comuni nelle applicazioni di profilatura, sistemi di trasporto, pompe e ventilatori. Questi sistemi funzioneranno tipicamente alla massima velocità e potrebbero richiedere o meno l'uso di un convertitore di frequenza (VFD). Se non viene utilizzato un VFD, questi sistemi utilizzeranno un contattore/sovraccarico e funzioneranno alla massima velocità.

Un servomotore, d'altra parte, è un'opzione migliore per qualsiasi applicazione, come modelli di punzonatura, stampi diversi, in cui il posizionamento è fondamentale. Un servomotore fornisce anche un feedback, informando l'operatore quando è stato raggiunto il posizionamento corretto.

Differenze tra servomotore e motore a induzione:

servomotore

• Magnete permanente;


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• Dimensioni ridotte rispetto al motore a induzione;

• In grado di mantenere la piena coppia alle basse velocità;

• Più efficiente;

• Tempi di accelerazione/decelerazione aggressivi;

• Feedback della posizione del rotore tramite resolver o encoder;

• Richiede sempre un'unità;

• Estrema precisione e ripetibilità;

• Bassa inerzia.

Motore a induzione

• Gli elettromagneti producono un campo rotante;

• In genere, 'costo;' inferiore

• Dimensioni fisiche maggiori;

• Meno efficiente;

• Alcune applicazioni possono essere controllate senza un VFD (convertitore di frequenza). (Appaltatori utilizzati invece);

• Non avrà la piena coppia alle basse velocità; e

• Il feedback è opzionale: encoder incrementale o resolver.

Comprendere le capacità e la flessibilità di questi motori fa molto per progettare e produrre le migliori apparecchiature. A rischio di semplificazione eccessiva, i motori a induzione sono generalmente utilizzati per il controllo della velocità e i servomotori sono generalmente utilizzati per applicazioni che richiedono il controllo dinamico della velocità e/o della posizione.

Usi nella formatura a rulli

I motori a induzione con un VFD sono utilizzati nella maggior parte delle applicazioni di profilatura. Offrono la coppia richiesta per formare il materiale ma in genere non richiedono tempi di accelerazione o decelerazione aggressivi. Il motore a induzione può far funzionare la linea a velocità variabili; tuttavia, in genere funzionerà alla velocità massima impostata fino all'intervento dell'operatore (i rulliere spesso funzionano a 300 piedi al minuto o più). I motori a induzione consentono una configurazione, un funzionamento e una manutenzione semplici.

Un punzone o una cesoia volante raggiungerà la velocità del materiale, svolgerà la sua funzione e tornerà alla posizione iniziale. Le cesoie volanti possono essere controllate da un sistema ad anello aperto (pneumatico/senza motore) o da un sistema ad anello chiuso (servo). Una cesoia volante servocontrollata utilizza il feedback di un codificatore di linea per determinare la velocità della formatrice a rulli. Il servo accelererà alla velocità del primo rullo, eseguirà la sua operazione mantenendo una velocità sincronizzata con il primo rullo, quindi tornerà alla posizione iniziale. Il servo è in grado di raggiungere le velocità di accelerazione/decelerazione necessarie affinché questa operazione abbia successo.

In un'applicazione rara, un servomotore verrebbe utilizzato per la formatrice a rulli in cui si ha un'applicazione di cesoia o punzonatura in piedi che richiede che la macchina si fermi per la cesoia o il punzone.

Jim Harmer è un progettista elettrico che lavora con Samco Machinery. RF

Originariamente intitolato "Semplificare il posizionamento di motori a induzione o servomotori nella tua linea" nel numero autunnale 2018 della rivista Rollforming