Se existe um equipamento praticamente indispensável para todos os setores industriais, é o motor elétrico.
Você sabe: ele é o grande responsável por movimentar bombas, ventiladores, compressores, esteiras transportadoras, máquinas-ferramenta, além de diversos sistemas automatizados.
No entanto, o desempenho exigido para cada situação pode variar conforme o controle que se busca, como eficiência energética, torque disponível, custos de operação, precisão de posicionamento e controle de velocidade.
No ambiente fabril, diferentes tecnologias de motores coexistem para viabilizar, de forma estável, cada um desses parâmetros.
Entre essas tecnologias, estão o motor elétrico trifásico, motores de passo, step-servos e servomotores.
Diante de tantas opções, é preciso saber não só qual opção escolher, mas também qual acionamento, já que cada tecnologia apresenta características próprias, vantagens específicas e limitações.
Por isso, este artigo apresenta um comparativo entre os principais motores elétricos industriais e seus respectivos sistemas de acionamento.
Que tal tomar suas decisões técnicas mais assertivas?
Contextualizando a importância do sistema de acionamento na performance do motor
Aqui vai uma informação inicial que vai fazer total diferença para o seu entendimento ao longo do texto: embora a função do motor seja converter energia elétrica em movimento mecânico, é responsabilidade do sistema de acionamento determinar como esse movimento será controlado.
Em outras palavras, se a velocidade precisa variar, o torque precisa ser controlado, ou ainda é necessário garantir precisão de posicionamento, quem vai se responsabilizar por isso é o acionamento do motor.
Assim, notamos que direcionar a atenção apenas à escolha do motor é errado, embora seja de grande importância para o sucesso do processo.
Além disso, é preciso escolher corretamente o acionamento, pois ambos impactam diretamente a produtividade, a eficiência energética e a confiabilidade do processo.
Motor trifásico e inversor de frequência
O motor trifásico de indução, sem dúvidas, é o motor mais utilizado na indústria, visto a sua robustez, simplicidade e baixo custo de manutenção.
Sozinho, este motor não oferece controle nenhum e, portanto, quaisquer equipamentos acionados por ele sofreram esse impacto.
Mas, quando associado a um inversor de frequência, o jogo muda para melhor. Com isso, torna-se possível controlar a velocidade do motor de forma precisa, além de reduzir picos de corrente durante a partida e otimizar o consumo de energia.
Além disso, você pode encontrar inversores de frequência que são dedicados a funções específicas, como posicionamento e sincronismo para máquinas (VLT AutomationDrive FC 301-302), controladores PID (VLT® AutomationDrive FC 360 Danfoss), ventiladores (Inversor de Frequência VACON® 100 Danfoss), bombas ( VLT® AQUA Drive FC 202 Danfoss), entre muitos outros que você encontra clicando aqui.
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Motor de passo e driver de passo
O motor de passo é um motor elétrico projetado para realizar movimentos em incrementos angulares definidos, que são chamados de passos.
A sua precisão varia de acordo com quantos pulsos ele dá para alcançar determinada quantidade de graus.
Quanto ao seu acionamento, acontece por meio de um driver que envia esses pulsos elétricos ao motor. Com isso, o controle de posição ocorre sem necessidade de sensores de realimentação.
Estamos falando, portanto, de um equipamento de boa precisão e baixo custo, o que faz este conjunto ser utilizado em impressoras 3D, pequenas máquinas CNC e equipamentos de automação leve.
Contudo, você sabe que nem tudo são flores… O motor de passo pode perder sincronismo em situações de sobrecarga ou aceleração excessiva.
Servomotor e servo drive
O servomotor é bem utilizado quando se deseja obter alta precisão de posicionamento, velocidade e controle de torque, que é o caso de máquinas CNC, robótica e sistemas automatizados especiais.
Assim como os outros motores, este equipamento tem seu funcionamento dependente de um acionamento, que é o servo drive.
Ele é quem recebe informações do encoder e realiza correções em tempo real para garantir que o movimento ocorra exatamente conforme programado.
Step-servo e driver closed-loop
O step-servo pode ser visto como uma evolução do motor de passo tradicional, já que este sistema é, resumidamente, o motor equipado com encoder e controlado por um driver de malha fechada (closed-loop).
Isso torna possível monitorar, de forma contínua, a sua posição, reduzindo o risco de perda de passos, melhorando a eficiência energética e proporcionando maior confiabilidade em aplicações que exigem precisão intermediária.
Então, se você procura uma solução alternativa entre o motor de passo convencional e o servomotor: você acabou de encontrá-la.
Como escolher a solução ideal para cada aplicação
Não vá achando que a seleção entre uma tecnologia e outra é uma escolha fácil.
A seleção deve considerar fatores como potência requerida, necessidade de controle de velocidade, precisão de posicionamento, dinâmica do movimento e orçamento disponível.
Se você busca alguma tecnologia voltada a aplicações de bombeamento e ventilação normalmente são atendidas por motores trifásicos com inversor de frequência, embora a Nepin ofereça inversores com funções voltadas ao sincronismo em máquinas industriais.
Mas, outras aplicações podem exigir sistemas de movimentação e posicionamento que apenas motores de passo, step-servos ou servomotores podem prover.
Conclusão
De forma geral, os motores elétricos e seus sistemas de acionamento têm desempenhado um papel diferencial na qualidade da automação moderna, além de impactar a eficiência dos processos industriais.
E neste texto, fica claro que para cada aplicações distintas, existem tecnologias disponíveis para atender essas necessidades.
Ao compreender as características do motor trifásico, do motor de passo, do step-servo e do servomotor, bem como dos respectivos acionamentos, torna-se mais fácil selecionar a solução que oferece o melhor equilíbrio entre desempenho, confiabilidade e custo para cada aplicação.
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FAQ – Motores elétricos industriais e sistemas de acionamento
1. Qual é o motor elétrico mais utilizado na indústria?
O motor trifásico de indução é o mais utilizado devido à sua robustez, confiabilidade e baixo custo de manutenção.
2. Qual a função do inversor de frequência em um motor elétrico?
O inversor de frequência permite controlar a velocidade e o torque do motor, além de proporcionar maior eficiência energética e partidas suaves.
3. Qual a diferença entre motor de passo e servomotor?
O motor de passo é indicado para aplicações de menor complexidade e custo, enquanto o servomotor oferece maior precisão, velocidade e controle de torque.
4. Em quais aplicações os servomotores são mais utilizados?
Servomotores são amplamente empregados em máquinas CNC, robótica e sistemas automatizados que exigem alta precisão de posicionamento e resposta dinâmica.
