CALCULO SERVOMOTOR EN ALIMENTADOR

CALCULO DE SERVOMOTOR PARA ALIMENTADOR
Esquema:
CARGA
MOTOR
REDUCTORA
DATOS
Ver perfil de velocidad en la siguiente hoja.
Jl = 0.0195 kg.m2
Velocidad max.= 199 rev/min = 2**199/60 radians/s = 20.84 rad/s
Aceleración () = 20.84/0.025 rad/s2 = 833.57 rad/s2
Par de Fricción (Tf) = 0.22 Nm
CÁLCULOS
Par de Aceleración (Ta) = Jl x  = 0.019 x 833.57 = 16.25 Nm
Velocidad
d
Tiempo
0.025 S
0.05 S
0.025 S 0.3 S
Par
Tiempo
Como la velocidad es muy baja comparada con la que puede dar el motor,
podemos escoger una reductora máxima de 1:15 en caso de utilizar un motor
de 300 r.p.m. (3000/200 = 15). Sin embargo en este caso el cliente iba a
instalar una reductora de 1:3, por lo que de ahora en adelante haremos los
cálculos con esta relación de reducción:
R=1:3
Entonces, la máxima velocidad del motor es
Velocidadmax  R  S  3 199  597rpm
la inercia de la carga reflejada es:
J lm 
Jl
0.0195

 0.0021666Kgm2
2
2
R
3
Entonces, el par es:
Para aceleración/deceleración:
T  ( J lm  J m )    R  (0.0021666/   J m )  833.57  3Nm
donde  es la eficiencia mecánica
Para la fricción:
T f  0.22Nm
Nota: En los datos no está muy claro si el par debido a la fricción es antes o
después de la reductora, por lo tanto pondremos el peor de los casos.
Entonces, el par final esperado es
-
Aceleración: Ta  T  T f
-
Velocidad constante: Tc  T f
-
Deceleración: Td  T f  T
-
Parado: Ts  0
Y el par eficaz es Trms 
Ta2  t a  Tc2  t c  Td2  t d  Ts2  t s
ta  tc  td  t s
Llegado este momento escogemos el motor que necesitamos.
Recordar algunas cosas:
1. - La velocidad debe concordar con la velocidad máxima que necesita la
aplicación.
2. - El par de pico es mayor que el par máximo de la aplicación.
3. - El par nominal debe ser mayor que el par eficaz (rms) de la aplicación.
4. - La relación de inercias debe ser menor de 1:10 (este dato depende del
motor)
Ahora debemos escoger un motor, chequear el resultado y calcular otra vez
para ver si los resultados son satisfactorios:
OPCIÓN 1
R88M-W45015F
Par nominal= 2.84 Nm
J= 7.24 10-4 Kgm2
Relación de Inercia =
Par de Pico=8.92 Nm
Velocidad= 1500 rpm
0.0021666
 2.99 es OK
0.000724
Ta  (0.0021666/   0.000724)  833.57  3  0.22Nm  7.73Nm es menor que el
par de pico (asumimos =0.95), que significa que no habrá problema.
Trms 
7.732  0.025 0.222  0.05  7.292  0.025
 2.657Nm
0.025 0.05  0.025 0.3
Nota: para estos valores nominales y de pico se debería añadir entre un 10 y
un 30 % dependiendo de la exactitud de los datos. Con este motor el margen
de seguridad es solo del 6%, podría ser demasiado bajo.
OPCIÓN 2
Calcular con el inmediatamente superior…