En esta era de automatización industrial, los robots se utilizan para manejar diversos procesos para una calidad de producción precisa y mejor. Elegir el motor ideal para un robot perfecto siempre es una tarea difícil al diseñar el robot, especialmente para las industrias. La selección adecuada de motores eléctricos en robots industriales requiere varios parámetros para tener en cuenta el control del brazo, la posición, los movimientos angulares y lineales.
Hay muchos motores disponibles en el mercado, pero la selección del motor es el criterio importante para el correcto funcionamiento del robot.
El criterio básico para la selección del motor es su aplicación en la industria.
Los motores utilizados en robótica industrial son
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- Motores de corriente alterna (CA)
- Motores de corriente continua (CC)
- Servomotores
- Motores paso a paso.
1. El motor de CA puede subdividirse en tipos asíncronos y síncronos. Por ejemplo, un motor de CA de inducción es una unidad de tipo asíncrono que se compone esencialmente de un estator bobinado y un rotor. La energía está conectada al cable y la corriente alterna que fluye a través de él induce un campo electromagnético (EM) en el cable en espiral, con un campo lo suficientemente fuerte que proporciona la fuerza para el movimiento del rotor. Los motores síncronos son motores de velocidad constante que funcionan en sincronismo con la frecuencia de línea de CA y se usan comúnmente donde se requiere una velocidad constante precisa.
2. Motores de corriente continua debido a la facilidad de controlar la velocidad y la dirección. Son capaces de un rango de velocidad infinito, desde la velocidad máxima hasta cero, con una amplia gama de cargas.
Debido a que los motores de CC presentan una alta relación de par a inercia, pueden responder rápidamente a los cambios en las señales de control. Un motor de CC puede controlarse suavemente a cero movimiento y acelerarse instantáneamente en la dirección opuesta sin la necesidad de complejos circuitos de conmutación de potencia. Los motores de CC sin escobillas de imán permanente suelen ser más caros que los tipos de escobillas, aunque pueden proporcionar ventajas en cuanto a consumo de energía y fiabilidad.
Sin un conmutador, los motores sin escobillas pueden funcionar de manera más eficiente y a velocidades más altas que los motores de CC convencionales. La mayoría de los motores de CC sin escobillas funcionan con una forma de onda de CA trapezoidal, pero algunos de los motores funcionan con ondas sinusoidales. Los motores sin escobillas accionados por onda sinusoidal pueden lograr un funcionamiento suave a velocidades más bajas con ondulación de bajo par, lo que los hace ideales para el rectificado, el recubrimiento y otras aplicaciones, como el acabado de superficies.
En el caso de los motores de CC cepillados, si desea que su motor gire más lentamente sin perder potencia, puede utilizar la modulación de ancho de pulso (PWM). Esto básicamente significa encender y apagar el motor muy rápido. De esta manera, el motor gira con una velocidad más baja como si se aplicara un voltaje más bajo sin tener en cuenta la potencia.
Básicamente, el par generado por un motor DC cepillado es demasiado pequeño y la velocidad es demasiado grande para ser útil. Por lo tanto, las reducciones de engranajes generalmente se usan para reducir la velocidad y aumentar el par.
3. Los servomotores se utilizan en sistemas de circuito cerrado con un controlador digital. El controlador envía comandos de velocidad a un amplificador controlador, que a su vez alimenta el servomotor. Alguna forma de dispositivo de retroalimentación, como un resolutor o codificador, proporciona información sobre la posición y velocidad del servomotor. El resolutor o codificador puede integrarse con el motor o ubicarse de forma remota. Debido al sistema de circuito cerrado, un servomotor puede funcionar con un perfil de movimiento específico que está programado en el controlador.
4. Los motores paso a paso pueden funcionar con o sin retroalimentación, con la rotación del motor dividida en pequeños pasos angulares. Está controlado por señales de comando pulsadas y puede detenerse con precisión en un punto ordenado sin necesidad de frenos o conjuntos de embrague. Cuando se corta la energía, un motor paso a paso de imán permanente generalmente permanece en su última posición. Se pueden mantener múltiples motores paso a paso sincronizados al conducirlos desde una fuente común.