Maximizando Desempenho: Por Que Redutores Importam em Sistemas de Controle de Movimento

Quais as Vantagens de Usar um Redutor?

Estimativas dizem que apenas cerca de um terço dos sistemas de controle de movimento em serviço usam engrenagens, embora haja boas razões. Por exemplo, quando seu sistema deve rodar a 1.000 rpm ou menos, uso de redutor é vantajoso. Também é sábio usar engrenagens ao projetar sistemas com restrições de tamanho. Combinar redutor com seu servomotor ou usar motorredutor integrado permite empregar motor menor, reduzindo tamanho do sistema.
Vantagens de usar redutor com servo em sistema de controle de movimento incluem:

• Multiplicação de torque. Redutores fornecem vantagem mecânica quando montados no eixo de saída do motor. Número de engrenagens e dentes fornece vantagem definida por razão. Se motor gera 100 pol-lb de torque, e redutor 5:1 acoplado, torque resultante próximo a 500 pol-lb. Uso de redutor gera maior torque em envelope menor.
• Redução de RPM. Redutores são frequentemente chamados redutores de velocidade porque aumentam torque de saída enquanto diminuem rpm do motor. Exemplo: motor a 1.000 rpm com redutor 5:1 resulta em 200 rpm na saída. Redução de velocidade pode melhorar eficiência geral. Exemplo recente: mecanismo de moagem de pedra exigia motor a 15 rpm. Velocidade lenta dificultava giro da roda porque motor tendia a travar. Redutor 100:1 fez motor rodar a 1.500 rpm, proporcionando rotação suave e contínua.
• Casamento de inércia. Últimos 15 anos viram fabricantes de servomotores introduzindo materiais leves, enrolamentos de cobre densos e ímãs de alta energia. Servomotores geram mais torque relativo ao tamanho, resultando em maiores descompassos de inércia entre servomotores e cargas que controlam.

Lembre-se que inércia é medida da resistência de objeto a mudança em seu movimento e função de forma e massa. Quanto maior a inércia, maior torque necessário para acelerar ou desacelerar.
Quando inércia da carga muito maior que do motor, pode causar ultrapassagem excessiva ou aumentar tempos de estabilização. Ambas diminuem vazão da linha.
Quando inércia do motor maior que da carga, motor precisará mais potência que necessário. Aumenta custos por motor maior que necessário e consumo maior. Solução: usar redutor para casar inércia do motor à da carga. Escolher redutor apropriado permite motor menor e sistema mais responsivo.

Ajuda a reduzir custo do sistema

Resultado: multiplicação de torque, redução de RPM e casamento de inércia ajudam a cortar custo do sistema porque redutor permite motor e drive menores.
Exemplo: aplicação requer 200 pol-lb de torque a 300 rpm. Com servo sozinho (atributos padrão), servo com quadro 142 mm e drive 30A contínuo necessário. Sistema custa ~$6.000. Mas usando redutor, permite servo 90 mm e drive menor correspondente.