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INFORMAÇÃO TÉCNICO-COMERCIAL Eng.º Luís Reis Neves (Director Técnico) SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 . Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt . www.sew-eurodrive.pt

MOTOR LINEAR SÍNCRONO 1. INTRODUÇÃO As exigências colocadas aos sistemas de accionamento utilizadas nos sectores de processamento, transporte e produção prosperam constantemente. O emagrecimento dos ciclos de produção impõe acelerações e desacelerações bruscas e velocidades extremamente elevadas. Os motores lineares síncronos são a solução ideal para as aplicações que requerem dinamismo extremo e elevada flexibilidade. A geração de movimento linear e de forças directas dispensa elementos de transmissão mecânica sujeitos a desgaste, como por exemplo, fusos, rolamentos ou correias dentadas. Graças à mais recente tecnologia de produção de enrolamentos e núcleos laminados, é alcançada uma relação entre força e densidade que se estabelece como sendo óptima. O motor linear síncrono com arrefecimento por convecção, que praticamente não necessita de manutenção, oferece uma máxima segurança e disponibilidade.

Figura 1 · Motor linear síncrono dotado de unidade de arrefecimento

1 - Carro do primário 2 - Primário 3 - Secundário 4 - Guia de carruagem 5 - Guia linear

6 - Sistema de medição (fita) 7 - Sensor de medição 8 - Fim de curso 9 - Batente 10 - Calha porta cabos

Figura 3 · Principais componentes de um motor linear

2.2 Tipos de estator Nos motores lineares, no que respeita ao estator, podem ser usados dois princípios: - Estator longo; - Estator curto. 2.2.1 Princípio do estator longo Com este princípio, o percurso é estipulado por um ou mais primários que são mais compridos do que a fita magnética. Esta é colocada numa carruagem móvel (secundário). Por outras palavras, o secundário não necessita de alimentação e, teoricamente, possibilita distâncias de deslocamento ilimitadas. O princípio do estator longo é, normalmente, encontrado em aplicações nos sectores da logística e do transporte.

2. CONSTITUIÇÃO DE MOTOR LINEAR À semelhança dos motores rotativos, os motores síncronos lineares são constituídos por duas partes principais: o primário e o secundário. O primário de um motor linear corresponde ao estator de um motor rotativo. Inclui o núcleo laminado, os rolamentos e o sensor de temperatura. O secundário corresponde ao rotor e consta de uma estrutura de aço, onde estão anexados os ímanes permanentes. O princípio de operação de um motor rotativo e de um motor linear é o mesmo se imaginarmos que o motor rotativo é cortado, aberto e “desenrolado”, conforme dita a Figura seguinte.

Figura 2 · Princípio do motor linear

Figura 4 · Princípio do estator longo Primário: Estator com os respectivos enrolamentos; Secundário: Imanes permanentes

2.2.2 Princípio do estator curto Com este princípio, é o primário que se desloca sobre o secundário. E está associado à aplicação servo, pelo que é o mais utilizado em ambiente industrial.

Figura 5 · Princípio do estator curto. Secundário – Imanes permanentes; Primário – Estator e respectivos enrolamentos

Contrariamente aos motores rotativos, nos motores lineares tanto se pode deslocar o primário como o secundário. 2.1 Principais componentes A vista em explosão constante na Figura seguinte exibe os principais componentes de um motor linear síncrono.

2.3 Outros componentes Os componentes periféricos de um accionamento linear exigem cuidados de selecção peculiares devido ao dinamismo e às constantes alterações de carga. Ao longo desta secção, será feita uma breve abordagem acerca dos principais acessórios. UREËWLFD [45]


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feito sempre que exista um corte no sistema de alimentação. Os sistemas de realimentação absolutos apenas requerem um processo de comutação.

4. INSTALAÇÃO Dada a existência de ímanes permanentes, existem campos magnéticos ininterruptos, assim como fortes forças de atracção. Como tal, deve ser tomado especial cuidado no manuseamento e instalação. Como as forças magnéticas “não são visíveis”, são frequentemente subestimadas. Particularmente pessoas com pacemakers devem ter cuidados redobrados. Para usufruir de todo o dinamismo e performance do motor linear, é extremamente importante manter um entreferro exacto entre o primário e o secundário. Um aumento da sua dimensão resulta incondicionalmente, numa atenuação da potência disponibilizada pelo motor. No limite, uma dimensão excessivamente grande pode levar à total ausência de potência. Como tal, deve existir uma particular atenção na montagem mecânica do sistema.

5. VANTAGENS DOS MOTORES LINEARES Os motores lineares exibem inúmeras vantagens, designadamente ao nível das acelerações (até 80 m/s2), das velocidades lineares (6 m/s ou superiores), precisão de posicionamento (da ordem dos 10 μm relativamente ao sistema de medição linear e à configuração do sistema), elevada repetitividade e reduzidas exigências de manutenção. Comparativamente aos motores rotativos, apresentam as seguintes vantagens: – Permitem a utilização em aplicações com grandes relações entre inércias: um motor com 50 Kg pode movimentar cargas com várias toneladas; – Muito mais dinâmicos: podem ser atingidas acelerações até 8 g com accionamento directo; – Mais silenciosos; – Maior precisão de posicionamento; – Optimização espacial; – Redução do tempo de instalação: dispensa a instalação de elementos de transmissão mecânica; – Menor manutenção. Comparativamente a soluções hidráulicas, podem ser descritas as vantagens seguintes: – Mais silenciosos; – Menor necessidade de inspecção/manutenção; – Optimização do espaço de instalação; – Ausência de contaminação devido a derrames.

6. CONCLUSÕES Um projecto que exija altos requisitos de dinamismo e precisão é moroso e tecnicamente bastante exigente. Adicionalmente ao tempo dispendido na selecção do sistema de accionamento, não pode ser negligenciado o tempo para especificar os elementos de transmissão mecânica e efectuar um estudo das condições de operação e necessidades de manutenção. Após uma criteriosa avaliação custos/benefícios, considerando não só os custos de aquisição, mas também os custos de exploração (que contemplam, entre outros, os custos de manutenção, alinhamento e reparação), a alternativa com accionamento linear pode apresentar-se como sendo a melhor solução. Efectivamente, se o que se pretende é um movimento linear, pode ser eliminada a etapa intermédia da conversão de um movimento rotativo num movimento linear. Isto porque os motores lineares são transdutores de energia eléctrica em movimento linear, que dispensam elementos suplementares de transmissão mecânica. Os motores lineares vieram dar um novo fôlego ao leque de soluções para movimentação. UREËWLFD [47]

Motor linear síncrono  

Autor: Luís Reis Neves; Revista: robótica nº79

Motor linear síncrono  

Autor: Luís Reis Neves; Revista: robótica nº79