Guia de seleção e projeto de motor de elevador de escada

Guia de seleção e projeto de motor de elevador de escada

Elevadores de escada exigir motores de alto torque, confiáveis e de operação suave para transportar com segurança os usuários para cima e para baixo nas escadas. Este guia aborda tipos de motores, requisitos de energia, sistemas de controle e considerações de segurança para um desempenho ideal de elevadores de escadas.

1. Tipos de motor para elevadores de escada


(1) Motor escovado CC

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Prós:

• Simples, econômico e fácil de controlar.

• Fornece alto torque de partida para partidas suaves.

• Adequado para escadas retas com cargas moderadas.

Contras:

• Requer manutenção periódica da escova (~2.000–5.000 horas).

• Menor eficiência (70–80%) em comparação com motores sem escovas.

Melhor para: Elevadores de escada reta econômicos.

(2) Motor DC sem escova (BLDC)

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Prós:

• Livre de manutenção (sem escovas), vida útil mais longa.

• Maior eficiência (85–95%), reduzindo o consumo da bateria.

• Operação mais suave com Controle Orientado em Campo (FOC).

Contras:

• Mais caro devido aos controladores eletrônicos.

Melhor para: Elevadores de escadas curvas e modelos premium.

(3) Motorredutor AC (Motor de Indução + Caixa de Redutores)

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Prós:

• Robusto e de alto torque para cargas pesadas (até 160 kg+).

• Não depende de bateria (se conectado à rede elétrica).

• Longa vida útil com manutenção mínima.

Contras:

• Requer caixa de câmbio, aumentando a complexidade.

• Menos eficiente que o BLDC para elevadores alimentados por bateria.

Melhor para: Elevadores de escadas comerciais para serviços pesados.

2. Principais especificações do motor


(1) Requisitos de potência e torque

Tipo de elevador de escada

Carga máxima

Potência do motor

Torque (Nm)

Velocidade (m/s)

Reto (Residencial)

120kg

250W–400W

15–30

0,07–0,15

Curvo (Residencial)

136kg

400W–600W

30–50

0,05–0,12

Serviço Pesado (Comercial)

160kg+

600W–1000W

50–80

0,04–0,10


Cálculo de Torque:

T=(M⋅g⋅sinθ+μ⋅M⋅g⋅cosθ)⋅r/G


T: Torque necessário (Nm)
M: Carga total (usuário + cadeira, em kg)
θ: Ângulo da escada (normalmente 30°–45°)
μ: Coeficiente de atrito (~0,02 para trilhos)
r: Raio da roda motriz (m)
G: Relação de transmissão (se aplicável)

(2) Considerações sobre velocidade


Velocidade padrão: 0,07–0,15 m/s (lento por segurança).

Controle de velocidade ajustável (para conforto do usuário).

3. Mecanismos de Acionamento


(1) Cremalheira e pinhão


• O motor aciona um pinhão ao longo de um trilho dentado.

• Prós: Preciso, alto torque, bom para escadas curvas.

• Contras: Um pouco mais barulhento que as transmissões por corrente.

(2) Transmissão por corrente


• O motor aciona uma corrente conectada à cadeira.

• Prós: Suave, silencioso e de baixa manutenção.

• Contras: Um pouco menos preciso que o pinhão e cremalheira.

(3) Tração de roda de fricção


• O motor aciona uma roda de borracha que segura o trilho.

• Prós: Simples, sem engrenagens/correntes.

• Contras: Menos confiável em condições de umidade/poeira.

Recomendação:

► Escadas curvas → Cremalheira e pinhão (precisão necessária).

► Escadas retas → Transmissão por corrente (operação silenciosa).

4. Controle do motor e recursos de segurança


(1) Métodos de Controle


♦ PWM (Brushed DC): Ajuste simples de velocidade.

♦ FOC (BLDC): Aceleração/desaceleração mais suave.

Unidade de frequência variável (Motores CA): Para sistemas cabeados.

(2) Mecanismos de Segurança


✔ Freios Eletromagnéticos: Bloqueio automático em caso de falha de energia.
✔ Detecção de excesso de velocidade: Pára o motor se a velocidade exceder o limite.
✔ Sensores de Obstrução: Interrompe a operação se um obstáculo for detectado.
✔ Bateria Backup (para motores DC): Garante o funcionamento durante quedas de energia.

5. Bateria e fonte de alimentação


(1) Requisitos de bateria (motores CC)

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Potência do motor

Tensão da bateria

Capacidade (Ah)

Tempo de backup

250W–400W

24 V

12–20Ah

8–15 viagens

400W–600W

36 V

20–30Ah

6–12 viagens

600W–1000W

48 V

30–40Ah

5–10 viagens


Recomendação:

► Chumbo-ácido selado (SLA): Acessível, mas pesado.

► LiFePO4: Leve, longa vida útil (preferencial).

(2) Elevadores alimentados por CA


• Não necessita de bateria, mas requer energia ininterrupta.

• Ideal para instalações comerciais com geradores de reserva.

6. Fatores Ambientais e de Durabilidade


(1) Classificação IP (Proteção de Entrada)


• IP54: Resistência básica à poeira/umidade (uso interno).

• IP65: Protegido contra jatos de água (capacidade para ambientes externos).

(2) Tolerância à temperatura


• Padrão: 0°C a 40°C (interior).

• Estendido: -20°C a 50°C (modelos externos).

7. Soluções de motores recomendadas

Aplicação

Tipo de motor

Poder

Mecanismo de acionamento

Bateria

Escadas Retas (Casa)

BLDC

300W

Transmissão por corrente

24V 20Ah (LiFePO4)

Escadas Curvas

BLDC

500W

Cremalheira e pinhão

36V 30Ah (LiFePO4)

Comercial Pesado

Motoredutor CA

750W

Cremalheira e pinhão

Com fio (110/220 V)


8. Principais conclusões


Para uma operação suave e silenciosa → Motor BLDC com controle FOC.

Cargas pesadas/escadas curvas → Acionamento por cremalheira e pinhão.

A segurança é crítica → Bateria reserva, sensores de obstrução e freios automáticos.

Escolha da bateria → LiFePO4 para maior vida útil e menor peso.

Ao selecionar o direito sistema de motor e acionamento, elevadores de escada podem fornecer mobilidade segura, confiável e confortável para os usuários. Você gostaria de um projeto específico do motor para o seu cadeira elevatória de escada? Por favor, deixe-nos saber sua solicitação agora.

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