Servomotores MPL
Los servomotores MPL (baja inercia) de Allen Bradley son motores altamente eficientes y compactos que se utilizan para aplicaciones que exigen sensibilidad al movimiento debido a la inercia del rotor significativamente baja. Estos motores tienen una alta densidad de par (par con respecto al peso o al volumen). Estos motores son sin escobillas y están disponibles en 9 tamaños de marco diferentes. En la construcción de estos motores se utiliza un imán permanente de primera calidad. Estos servomotores se utilizan con una variedad de series de variadores Allen Bradley (que se analizan más adelante). Los servomotores MPL se utilizan idealmente para aplicaciones como ensamblaje de componentes electrónicos, empaque, manejo de materiales en diferentes industrias, industrias automotrices y de formación de metales.
Especificaciones Mecánicas y Eléctricas
Rotor e imanes de rotor
Los servomotores MP de baja inercia son motores de CA sin escobillas. Estos motores son motores síncronos (recuerde el hecho de que el imán está presente, sin necesidad de inducción). Para la producción de flujo de rotor, sus rotores están equipados con imanes de tierras raras que son de primera calidad y de alta energía. Estos imanes allanan el camino para una aceleración más rápida. Los imanes en los rotores de los servomotores MPL pueden tener 8 longitudes de pila diferentes (de 1 pulgada a 8 pulgadas y los códigos correspondientes como múltiplos de 10).
Los rotores de estos motores tienen orificios roscados en el extremo del eje.
Devanado del estator
El devanado del estator, que decide en gran medida el peso de la máquina, es el factor principal para determinar el par y la densidad de potencia. Para mantener altos el par y la densidad de potencia en los servoaccionamientos MPL, el devanado del estator también se fabrica utilizando tecnología innovadora y se utiliza material de calidad para aislar este devanado. Los potentes imanes del rotor y los devanados del estator avanzados hacen que este motor proporcione un 40 % más de par (tamaño bruto) que los motores convencionales. Este devanado del estator también es útil para una mejor gestión del calor.
Conectores y cables de motor
Los servomotores MPL pueden tener un conector que es una bayoneta circular y mira hacia un eje (código 2) o estos motores pueden venir con un conector DIN que puede girar hasta 180 grados para facilitar su uso. Este conector es un conector circular SpeedTec (código 7).
Los servomotores MPL también tienen conectores de freno (o alimentación) y conectores de retroalimentación, ya que las aplicaciones sensibles al movimiento los necesitan. El proveedor de este producto no proporcionará al comprador retroalimentación auxiliar, retroalimentación del motor ni kits de conectores de E/S como accesorios.
Los cables proporcionados por el fabricante de fábrica tendrán una longitud estándar. Estos cables tienen el sellado adecuado para garantizar que el motor logre las clasificaciones ambientales prometidas, así como la terminación del blindaje. Estos cables cumplen con las especificaciones y los requisitos de los siguientes estándares: Cumple con NFPA 79 (Asociación Nacional de Protección contra Incendios, código 79), color de cubierta de cable DESINA, clasificación de cable de bandeja, clasificación de aislamiento de 600 V, RoHS y REACH, listado UL. Los clientes también pueden ir con la opción de diseñar sus cables. Para este fin, Rockwell Automation pone a disposición kits. La construcción del cable también afectaría la compatibilidad electromagnética (EMC) del sistema, por lo que se necesita un cuidado extremo al construir el cable. El blindaje de cualquier tipo de cable necesitaría conexión a tierra; podría ser peligroso de lo contrario.
Allen Bradley indica a su usuario que las carcasas de los conectores en el caso de M40 y M23 se pueden girar para colocar los conectores en dirección hacia atrás. Mientras que las carcasas de los conectores para M58 deben retirarse físicamente y volver a colocarse en incrementos de 90 grados.
Sello de cañón
No todos los servomotores de la serie MP de baja inercia vienen con un sello de eje. El usuario tiene que decidir si, para algunas aplicaciones y el entorno, se necesita o no un sello de eje. El sello del eje asegurará que las partículas de polvo y el contenido de humedad no entren en los cojinetes del motor. Además, el tipo de uso también determinará la frecuencia o duración del mantenimiento y reemplazo de los sellos del eje porque estos se desgastan con el tiempo. Allen Bradley recomienda a los usuarios de estos motores que inspeccionen y mantengan este componente con regularidad, generalmente cada 3 meses, pero no más allá de los 12 meses.
Para estos servomotores, se usa nitrilo para construir sellos de eje. Para un funcionamiento suave del sello del eje, se incluye un lubricante en el paquete de accesorios. Para lubricar el sello del eje, se recomienda el uso de un juego de sellos del eje provisto por Rockwell Automation. Para los diferentes servomotores de la serie MPL, se encuentran disponibles diferentes juegos de sellos de eje, por ejemplo, para los números de catálogo de motores MPL-A15xx y MPL-B15xx, se recomienda el juego de sellos de eje con el número de catálogo MPL-SSN-F63F75, mientras que para los números de catálogo de motores MPL-A3xx y MPL-B3xx, se sugiere el juego de sellos de eje con el número de catálogo MPL-SSN-A3B3, y así sucesivamente. Además, Rockwell Automation recomienda a sus usuarios que utilicen sus sellos de eje. Si el propietario utiliza sellos de eje de cualquier otra compañía, Rockwell Automation no contempla ningún tipo de garantía (implícita o directa).
La presencia o ausencia de un sello del eje también determinará qué estándares cumplirá el producto (discutido más adelante en detalle).
Dimensiones de montaje
Para los servomotores MPL, se cumple con el estándar IEC72-1 para máquinas eléctricas rotativas al hacer las dimensiones de montaje. Indirectamente, cubre todos los números de bastidor del 56 al 400 y los números de brida del 55 al 1080. Sus bridas de montaje tienen orificios de montaje libres del tipo FF.
Tamaños de marco
Allen Bradley ha utilizado técnicas de diseño novedosas (por ejemplo, al diseñar el devanado del estator, elegir el aislamiento del devanado, colocar imanes, elegir imanes, etc.) para mantener el tamaño de los servomotores MPL lo más bajo posible. Como se mencionó, los motores de esta serie de productos Allen Bradley están disponibles en nueve tamaños de estructura diferentes, todos compactos y resistentes. Estos tamaños de cuadro y los códigos correspondientes son los siguientes:
- El código 15 indica un tamaño de marco de 63 mm
- El código 2 indica un tamaño de marco de 75 mm
- El código 3 indica un tamaño de marco de 100 mm
- El código 4 indica un tamaño de marco de 115 mm
- El código 45 indica un tamaño de marco de 130 mm
- El código 5 indica un tamaño de marco de 165 mm
- El código 6 indica un tamaño de marco de 215 mm
- El código 8 indica un tamaño de marco de 265 mm
- El código 9 indica un tamaño de marco de 300 mm
Codificadores y retroalimentación
Los servomotores de la serie MPL se utilizan para aquellas aplicaciones de movimiento que requieren un alto rendimiento. También hay codificadores de alta resolución para determinar la posición precisa del rotor. Por lo tanto, estos motores cuentan con eficientes sistemas de retroalimentación de alta resolución. Esta retroalimentación puede ser de una vuelta (-E y –S) o de varias vueltas (-V y -M) a través del codificador. En los sistemas de retroalimentación de un solo giro, la posición absoluta del rotor se retroalimenta al controlador en un solo giro mientras se mantiene una alta resolución. Por otro lado, se necesitan 4096 vueltas para proporcionar retroalimentación de alta resolución en sistemas codificadores multivuelta. Esta retroalimentación también sería la posición absoluta del rotor del motor.
Los motores con el código –M y –S pueden realizar hasta dos millones de conteos en una revolución, mientras que los motores con el código –E y –V dan hasta doscientos sesenta conteos en una revolución, todo lo cual brinda un rendimiento uniforme.
Los motores de la serie MPL también tienen la opción de un codificador incremental (con código 'H') y resolver (con código 'R').
Disponibilidad de frenos
Los servomotores MPL pueden tener un freno de CC de 24 V (código 4) o ningún freno (código 2). Si el freno está presente, mantendrá quieto el eje del motor o lo mantendrá a 0 rpm (revoluciones por minuto) a menos que el par aplicado permanezca por debajo del par de retención nominal del freno. De todos modos, este freno no es para detener el motor.
Para desacoplar este freno, se necesita una fuente de energía separada. Esta energía puede ser proporcionada por un controlador de servomotor o un control de operador que podría ser manual.
Memoria integrada para puesta en marcha
Para conocer los parámetros del motor, el sistema no necesita realizar la puesta en marcha de estos servomotores MPL desde cero. En cambio, estos motores están equipados con una unidad de memoria para almacenar la identidad del motor. Por lo tanto, en el momento de la puesta en marcha, el sistema podría identificar el motor y el tiempo de puesta en marcha podría reducirse significativamente.
Clase de voltaje
Los motores de la serie MPL se agrupan en dos clases según el voltaje de funcionamiento: clase de 200 V y clase de 400 V. En el número de catálogo MPL-xxxxxx-xx7xAA, la primera 'x' es para distinguir entre clases de voltaje. Debido a las dos opciones de voltaje, A es para motores de clase de 200 V y B es para motores de clase de 400 V.
Compatibilidad para unidades
El motor, siendo la parte crucial de un sistema de transmisión, debe diseñarse teniendo en cuenta los requisitos de la aplicación y las características de otros componentes en el sistema de transmisión. En otras palabras, se debe tener en cuenta la compatibilidad del motor con el variador. Los servomotores MP de baja inercia son compatibles con los siguientes sistemas de variadores Allen Bradley: Kinetix 5500, Kinetix 6200, Kinetix 6500, Kinetix 6000, Kinetix 300, Kinetix 350, Kinetix 2000, Kinetix 7000 y Ultra3000.
Salida de par
Los servomotores de la serie MPL ofrecen a sus usuarios una amplia gama de opciones de par. Los diferentes motores de esta serie son capaces de proporcionar un par de bloqueo continuo en el rango de 0,26 a 163 Nm, mientras que el par de bloqueo máximo sube a 278 Nm (p. ej., número de catálogo MPL-B980B) a partir de 0,77 Nm (p. ej., número de catálogo MPL-A1510V). Los servomotores de la serie MP de baja inercia ofrecen una salida de par un 40 % superior a la de otros servomotores del mismo tamaño.
Salida de velocidad
Los servomotores de la serie MP Low Inertia pueden alcanzar velocidades de hasta 8000 rpm (revoluciones por minuto). A continuación se proporcionan otras opciones disponibles para las velocidades nominales y los códigos respectivos.
- El código B indica una velocidad nominal de 1000 rpm
- El código C indica una velocidad nominal de 1500 rpm
- El código D indica una velocidad nominal de 2000 rpm
- El código F indica una velocidad nominal de 3000 rpm
- El código H indica una velocidad nominal de 3500 rpm
- El código J indica una velocidad nominal de 3750 rpm
- El código K indica una velocidad nominal de 4000 rpm
- El código P indica una velocidad nominal de 5000 rpm
- El código Y indica una velocidad nominal de 6000 rpm
- El código U indica una velocidad nominal de 7000 rpm
- El código V indica una velocidad nominal de 8000 rpm
Salida de potencia
Al igual que el par, los motores de la serie MP de baja inercia también tienen una mayor densidad de potencia. La salida nominal (en kW) a la velocidad nominal respectiva puede llegar hasta 18,6 kW (p. ej., número de catálogo de motor MPL-B980D) a partir de una pequeña cifra de 0,16 kW (p. ej., número de catálogo de motor MPL-A1510V).
Especificaciones ambientales
Rockwell Automation ha fabricado servomotores de baja inercia de la serie MPL compatibles con IP50 o IP66 dependiendo de la ausencia o presencia de un sello de eje. Si no hay sello del eje, entonces el motor sigue el mínimo estándar IP50 (normalmente IP50 si el eje está montado en dirección hacia arriba, IP51 si el eje está instalado en dirección horizontal e IP53 si el eje está instalado en dirección hacia abajo) . Si hay un sello del eje (opcional), entonces el estándar IP66 es obligatorio (por lo que el equipo en cuestión está libre de polvo y goteo). Además, el fabricante obliga a sus usuarios a utilizar aquellos conectores de cable que estén sellados ambientalmente.
En lo que respecta a la temperatura de funcionamiento, estos servomotores se recomiendan para ser utilizados en la localidad donde la temperatura oscila entre 0 y 40 grados centígrados. De todos modos, la temperatura de almacenamiento puede oscilar entre -30 y 70 grados centígrados. Si la temperatura no se mantiene dentro de los límites prescritos, entonces el propietario debe hacer arreglos para que haya suficiente espacio libre, flujo de aire y disipador de calor.
Durante el almacenamiento debe asegurarse de que la atmósfera no sea corrosiva. La humedad relativa en el lugar de almacenamiento podría oscilar entre el 5 y el 95 % sin condensación.
Gestión Térmica
Los servomotores de la serie MPL están diseñados para ser más pequeños, lo que complica el sistema de gestión del calor. Pero las técnicas avanzadas de bobinado, el aislamiento del bobinado y el material del bobinado hacen que este motor sea térmicamente eficiente. Además, la presencia de imanes en lugar de otro devanado también hace que estos motores sean térmicamente más eficientes. Durante el proceso de diseño, también se presta atención a la transferencia de calor. De todos modos, el fabricante sugiere no encerrar el motor excepto en situaciones en las que se utilice un mecanismo de aire forzado para enfriar el motor. También se sugiere que tales dispositivos no se coloquen cerca de motores que produzcan calor. Los disipadores de calor de aluminio también se pueden usar para disipar el calor de manera más eficiente.
Certificaciones
Los servomotores MP de baja inercia son componentes reconocidos por UL según las normas CSA y UL correspondientes. Estos servomotores también cuentan con la marca CE para todas las directivas aplicables.
Otros Productos de la Serie MP
Los motores de baja inercia se consideran un producto de la serie MP, ya que también hay dos productos más de la serie MP. Estos son motores de grado alimenticio de la serie MP y motores de acero inoxidable. Estos dos tipos de productos están diseñados para cumplir con algunos requisitos de aplicación adicionales.
Los motores aptos para uso alimentario de la serie MP poseen principalmente las características de los motores MP de baja inercia, pero también cumplen requisitos adicionales de aplicaciones relacionadas con alimentos y bebidas, por ejemplo, envasado. Estos motores están diseñados para tener un mejor sellado y recubrimientos aptos para uso alimentario, de modo que puedan usarse cerca de alimentos. Del mismo modo, los motores de acero inoxidable de la serie MP están diseñados para funcionar en entornos higiénicos. Estos motores se pueden usar de manera segura en aplicaciones relacionadas con productos lácteos y aves de corral donde podría haber una atmósfera corrosiva o alta presión. Se garantiza que estos motores sean a prueba de fugas y están sellados de fábrica para lograr este propósito.
