Selecionando motores ideais para equipamentos de automação de vidro: um guia técnico

Introdução

A indústria de fabricação de vidro apresenta desafios únicos para a seleção de motores, exigindo controle de movimento preciso, confiabilidade excepcional e proteções ambientais especializadas. Este guia técnico examina os fatores críticos na seleção de motores para sistemas de automação de vidro, oferecendo recomendações práticas baseadas nas melhores práticas do setor e princípios avançados de engenharia.

1. Análise dos principais fatores de seleção

Correspondência de requisitos de processo

Processo de corte: Requer servomotores de alta resposta dinâmica (por exemplo, 200W-5kW, repetibilidade de ±0,1 mm)

Desbaste/polimento de bordas: Motores de frequência variável com torque constante (3,7-22 kW, faixa de velocidade de 500-3000 rpm com design de motor pmsm)

Robôs de manuseio de materiais: Servos de média inércia (torque nominal 5-50Nm, capacidade de sobrecarga de 200%)

Características de carga

Controle da taxa de inércia: Relação de inércia carga/rotor recomendada

Frequência start-stop: Para aplicações de ciclos frequentes (por exemplo, máquinas de corte de vidro), selecione servos com capacidade de sobrecarga de 300% a curto prazo

Adaptabilidade Ambiental

Temperatura: Motores próximos a fornos de recozimento requerem tolerância térmica >80°C (por exemplo, isolamento Classe H)

Proteção contra poeira: As estações de moagem exigem motores com classificação IP65

Resistência à corrosão: As linhas de reforço químico precisam de motores com carcaça de aço inoxidável

2. Matriz de seleção do tipo de motor

Estágio do Processo	Tipo de motor recomendado	Especificações típicas	Marcas de Referência
Corte de vidro bruto	Servo motor CA	Codificador 400V/3kW/3000rpm/23 bits	Série Yaskawa Σ-7
Manuseio de vidro	IM trifásico à prova de explosão	380 V/5,5 kW/IP65/Ex d IIC T4	Série 1LE1 da Siemens
Forno de têmpera	Motor VFD de alta temperatura	400V/15kW/isolamento Classe F/ambiente de 80°C	Série ABB M3BP
Gravação de precisão	Motor Linear	Impulso 600N/precisão de posicionamento de ±1μm	Série ILM da Kollmorgen

3. Soluções para condições especiais

Manuseio de vidro de painel grande

Controle síncrono de motor duplo (por exemplo, servos 2×7,5kW com controle de acoplamento cruzado)

Codificadores absolutos (Multivoltas de 18 bits) para retenção de posição

Operação em zona de alta temperatura

Carcaças do motor com aletas de dissipação de calor (redução da temperatura da superfície de 15-20°C)

Rolamentos cerâmicos (resiste até 200°C)

Posicionamento de alta precisão

Controle total em circuito fechado com escalas ópticas (resolução de 0,1μm)

Motores de baixa engrenagem (

4. Estratégias de Eficiência Energética

Configuração do VFD:

VFDs de controle vetorial (por exemplo, Yaskawa GA700) para máquinas de corte

Ativação do modo de eficiência ultra-premium do IE5 em

Manipulação de energia regenerativa:

Unidades de freio (por exemplo, Mitsubishi FR-BU2) para frenagens frequentes

Solução de barramento CC comum para sistemas multimotores

5. Medidas de aumento de confiabilidade

Controle de vibração:

Plataformas inerciais isolando vibrações de 6 a 100 Hz

Balanceamento dinâmico de motor de grau G2.5

Manutenção preditiva:

Sensores integrados de temperatura/vibração (habilitados para IoT)

Banco de dados de assinatura harmônica de corrente do motor

6. Caso de configuração típico

Sistema de manuseio de linha de produção de vidro automotivo:

Motor: Servo Siemens 1FT7 (15 kW/3000 rpm)

Caixa de velocidades: Redutor planetário (proporção de 10:1,

Sistema de controle: S7-1500 PLC + rede Profinet

Proteção: Classificação IP67 + módulo de monitoramento de vibração

7. Processo de verificação de seleção

Cálculo de carga:

Verificação de correspondência de inércia (J_load/J_motor

Validação do torque de aceleração (T_acc>T_load+T_friction)

Análise térmica:

Simulação térmica Motor-CAD

Margem de temperatura do material de isolamento> verificação de 15K

Teste de campo:

Teste de operação de carga contínua de 72 horas

Teste de resistência start-stop de 2.000 ciclos

Conclusão

Selecionando motores elétricos para automação de vidro requer uma abordagem de engenharia de sistemas que considere:

(1). Física de processos (térmica, mecânica, óptica)

(2). Desempenho de controle (precisão, dinâmica, sincronização)

(3). Resiliência ambiental (temperatura, contaminação)

(4). Economia do ciclo de vida (eficiência, manutenção, tempo de atividade)

Tecnologias emergentes como projetos de motores com resfriamento automático e manutenção preditiva baseada em IA são estabelecendo novos padrões de referência na automação da fabricação de vidro. Para aplicações de missão crítica, recomendamos a realização de simulações de gêmeos digitais incorporando a dinâmica real de manuseio do vidro antes da seleção final do motor. Para a produção de vidros especiais (por exemplo, vidro eletrônico ultrafino), considere os requisitos de controle de movimento em nível nanométrico e adote soluções de posicionamento de motor de bobina de voz + interferômetro a laser.