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Clasificación de potencia del motor de engranajes de CA: cómo elegir el tamaño correcto (de 6 W a 5500 W)

Una línea de envasado de doble turno pierde aproximadamente 14 horas de producción cada trimestre porque un motor de engranajes de CA de inducción de 90W en su cinta transportadora de 12 metros sigue activando el protector térmico bajo carga completa. El motor no está defectuoso; se seleccionó de una placa de identificación, no de un cálculo de torque. La potencia nominal correcta del motor de engranajes de CA es la potencia nominal más baja que ofrece el par de salida requerido a la velocidad de funcionamiento con un margen de factor de servicio de 1,2 a 1,5, confirmado frente al ciclo de trabajo. Ese método se aplica sin cambios desde accionamientos de instrumentos de 6 W hasta transportadores industriales de 5500W en la gama de productos de Hangzhou Saiya Transmission Equipment Co., Ltd.

Definición central

La potencia nominal del motor de engranajes de CA es la potencia de salida mecánica continua, en vatios, que el conjunto motor-caja de engranajes puede entregar a una velocidad de salida específica sin exceder el aumento de temperatura nominal del devanado.

Calcule el par de carga antes de dimensionar un motor de engranajes de CA

El par en el eje impulsado, no la potencia, es lo que realmente mueve la carga. La conversión es fija: P(W) = T(N·m) x n(rpm) / 9,549. Un motor de engranajes de CA de 40 W ofrece aproximadamente 3 N·m a 90 rpm de salida y aproximadamente 9 N·m a 30 rpm de salida con una eficiencia de la caja de cambios del 72%; la misma potencia sirve para máquinas muy diferentes según la relación de transmisión.

9.549 Constante de conversión par-potencia
72% Eficiencia típica de la caja de cambios
1.2-2.0 Rango de factor de servicio

Para obtener el cálculo completo con ejemplos de índices de reducción, lea nuestro Guía de par del motorreductor paso a paso. . Dos motores de idéntica potencia no son equivalentes si su par de salida a la velocidad de trabajo es diferente.

Nunca abra un catálogo hasta que sepa el par requerido a la velocidad de trabajo. Las potencias sin punto de servicio no son comparables.

Haga coincidir el tipo de motor con el ciclo de trabajo

El ciclo de trabajo decide qué tipo de motor de engranajes de CA puede especificar: los motores de inducción se adaptan al funcionamiento continuo, los motores reversibles se adaptan a la inversión frecuente de arranque y parada y los motores con control de velocidad se adaptan al rendimiento ajustable. El uso de un motor de inducción en el que la carga se invierte frecuentemente sobrecalienta el devanado más allá de su clase de aislamiento, cualquiera que sea la potencia nominal.

La línea de inducción de Saiya cubre de 6W a 200W y es la predeterminada para ventiladores, transportadores y máquinas envasadoras que funcionan durante horas.

Induction AC Gear Motors for Continuous Single-Direction Duty Motores de engranajes de CA de inducción para servicio unidireccional continuo Esta gama abarca de 6 W a 250 W con una caja de cambios para una velocidad más baja y un par más alto, adecuada para ventiladores, transportadores y máquinas de envasado que funcionan de manera constante durante horas. Ver producto →

Para aceleraciones y marchas atrás frecuentes, elija un motor de engranajes de CA reversible con freno incorporado. Para velocidad de línea ajustable o arranque suave, elija un motor de engranajes de CA con control de velocidad y un controlador de velocidad.

Speed Control AC Gear Motors with Adjustable Speed Controllers Motores de engranajes de CA con control de velocidad con controladores de velocidad ajustables Estos motores se combinan con un controlador dedicado para velocidad de línea ajustable y arranque suave, lo que ofrece una alternativa cuando se requiere una aceleración frecuente o una regulación precisa de la velocidad. Ver producto →
Comparación de los tres tipos principales de motores de engranajes de CA por capacidad de servicio
tipo de motor Capacidad de servicio Rango de velocidad Aplicaciones típicas
induccion Continuo (S1) Velocidad nominal fija Transportadores, ventiladores, bombas.
reversibles Arranque-parada y marcha atrás frecuentes Conmutación fija y rápida Posicionamiento, compuertas, alimentadores.
control de velocidad velocidad variable 90-1400 rpm con controlador Líneas de envasado, bombas dosificadoras.
El ciclo de trabajo es una restricción de selección: un motor con torque correcto aún falla si el tipo de motor no puede sobrevivir a la frecuencia de arranque-parada.

Aplicar un factor de servicio para cargas iniciales y máximas

Un motor dimensionado para un par en estado estacionario fallará si la máquina se atasca, acelera un rotor pesado o genera picos de corriente en el arranque. Aplique un factor de servicio que cubra el par de torsión en el peor de los casos antes de convertir el requisito de carga en vatios.

Factores de servicio recomendados por clasificación de carga para la selección del motor de engranajes de CA
Clase de carga Equipo típico factor de servicio
Carga uniforme Transportadores continuos, ventiladores. 1.2
Choque moderado Transportadores de rodillos, alimentadores de tornillo 1.5
fuerte choque Trituradoras, punzones, alimentadores vibratorios. 2.0
Arranques de alta inercia Centrifugadoras, cintas largas 1,5-2,0
Regla de selección

El par nominal debe ser mayor o igual al par de funcionamiento en el peor de los casos multiplicado por el factor de servicio. El par promedio no es una base válida para el dimensionamiento.

Cómo aumenta la potencia nominal del motor de engranajes de CA en el rango de 6 W a 5500 W

Dentro del rango de un fabricante, duplicar la potencia nominal aproximadamente duplica el par disponible a la misma velocidad de salida. El siguiente cuadro compara el par de salida a 90 rpm para cinco clasificaciones comunes, suponiendo una eficiencia de la caja de cambios del 72 %.

Par de salida disponible a una velocidad de salida de 90 rpm, eficiencia de la caja de cambios aprox. 72%
90 W 6,9 N·m
400 vatios 30,5 N·m
750 vatios 57,3 N·m
2200 vatios 168 N·m
5500 W 420 N·m

Escala horizontal logarítmica: cada década representa un aumento de 10 veces en el par.

La línea de motores de engranajes de CA de Saiya se agrupa en bandas de aplicaciones prácticas: 6-25 W para instrumentos y amortiguadores, 40-120 W para transportadores ligeros y máquinas de embalaje, 200-550 W para cintas transportadoras y alimentadores de tornillo, 750-2200 W para mezcladores y polipastos, y 3000-5500 W para transportadores pesados ​​y extrusoras.

Para el extremo superior de la gama, la serie 5500W está diseñada para servicio industrial continuo de alto torque.

5500W High-Torque AC Gear Motor Series Serie de motores de engranajes de CA de alto torque de 5500 W Esta serie de alta potencia admite entrada monofásica o trifásica, montaje horizontal o vertical y un eje de salida de 50 mm, diseñada para un servicio industrial continuo exigente en transportadores. Ver producto →
El par es el valor que se compara entre clasificaciones; Los vatios sólo importan cuando se combinan con la velocidad de salida y la eficiencia de la caja de cambios.

Cuatro pasos para bloquear la calificación final

Utilice la misma secuencia de verificación en cada aplicación, desde un actuador de válvula de 6 W hasta un transportador de cadena de 5500 W. Saltarse un paso es la causa más común de falla en el campo después de una selección de catálogo que parece correcta.

  1. Convierta la carga al par de salida requerido en el punto de trabajo. Para un transportador lineal, T = F x r, donde F es la tracción de la correa en newtons y r es el radio de la polea en metros.
  2. Multiplique ese par por el factor de servicio para su clase de carga.
  3. Seleccione un motorreductor cuyo par de salida de catálogo a la velocidad de salida elegida sea igual o superior al par factorizado, incluida la eficiencia de la caja de cambios en la comparación.
  4. Valide los límites térmicos: una temperatura ambiente superior a 40 °C reduce la potencia del motor, por lo que es posible que se requiera la siguiente clasificación más alta incluso cuando el par sea suficiente.
Ejemplo resuelto

Un transportador de rodillos necesita 12 N·m a 60 rpm con atascos ocasionales. Clase de carga de impacto moderado, factor de servicio 1,5, proporciona un par requerido de 18 N·m. La potencia mecánica requerida es 18 x 60 / 9,549, aproximadamente 113 W. Permitir una eficiencia del 72% en la caja de cambios aumenta la entrada del motor a aproximadamente 157 W, por lo que un motor de engranajes de CA de 200 W es la potencia mínima.

Cinco errores de tamaño que acortan la vida útil del motor de engranajes

La mayoría de las fallas prematuras de los motorreductores se deben a cinco errores de tamaño corregibles, todos evitables en la etapa de especificación.

  • Sobredimensionamiento del 300 por ciento o más: la eficiencia disminuye y la máquina conlleva costos y peso evitables.
  • Ignorando el par de arranque: el motor todavía necesita suficiente par de rotor bloqueado para acelerar la máquina cargada desde parado.
  • Dimensionamiento según la antigua placa del motor: es posible que el motor anterior haya sido sobredimensionado o subdimensionado, por lo que se copia el error.
  • Sin tener en cuenta la temperatura ambiente: cada 10 °C por encima de la clasificación de 40 °C reduce aproximadamente a la mitad la vida útil del aislamiento en servicio continuo.
  • Unidades de par de mezcla: N·m y kgf·cm a menudo se confunden en el abastecimiento internacional, lo que produce un pedido con aproximadamente 10 veces de descuento.
Un error de tamaño que sobrevive a la revisión del dibujo aparece en el piso de producción como un disparo térmico, un devanado quemado o un soporte de caja de cambios roto.

Valide la lista corta antes de realizar el pedido

Antes de realizar el pedido, verifique el tipo de caja de cambios, la orientación de montaje, el diámetro del eje y el voltaje nominal con respecto a la interfaz mecánica; estos deciden si el motor encaja, mientras que el cálculo del par decide si sobrevive.

  • Tipo de caja de cambios: cilíndrica, de ángulo recto o planetaria, cada una con diferente eficiencia y juego.
  • Posición de montaje: brida, pie o montaje frontal, incluido si la fuga de aceite es aceptable en la orientación prevista.
  • Suministro eléctrico: monofásico 100/110/220V o trifásico, a la frecuencia de línea exacta del sitio.
  • Cerramiento y protección: clasificación IP, requisitos de lavado y reducción de altitud por encima de 1000 m.

Envíe los parámetros de carga completa (par de trabajo, velocidad de salida, ciclo de trabajo, temperatura ambiente, montaje) al equipo de ingeniería de Saiya a través del pagina de contacto y solicitar una confirmación de la hoja de datos antes de que se fije la calificación final.

cheque de aceptación

La clasificación final debe satisfacer simultáneamente el torque, el factor de servicio, el ciclo de trabajo y el ajuste térmico y mecánico; faltar alguno de estos invalida la selección.

Preguntas frecuentes sobre la selección de potencia del motor de engranajes de CA

Respuestas directas

Estas cuatro preguntas cubren lo que preguntan los diseñadores de equipos después de completar el cálculo del par y del factor de servicio para un motorreductor de CA en el rango de 6 W a 5500 W.

¿Puedo reemplazar un motorreductor de CA de 60 W por una unidad de 90 W del mismo tamaño de estructura?

Sólo si la brida de montaje, el diámetro del eje y la relación de transmisión son idénticos. Una unidad de 90 W ofrece aproximadamente un 50 % más de torque a la misma velocidad de salida, pero se debe verificar la hoja de dimensiones antes de la instalación.

¿Cuál es la diferencia entre los motores de engranajes de CA de 60 W y 90 W con una salida de 90 rpm?

A una potencia de 90 rpm con una eficiencia de la caja de cambios del 72 %, una unidad de 60 W proporciona aproximadamente 4,6 N·m y una unidad de 90 W aproximadamente 6,9 ​​N·m. El motor de 90 W agrega un margen de torque del 50 %, lo que generalmente significa devanados más fríos y menos disparos térmicos en aplicaciones de interferencia.

¿Necesito un motorreductor de CA con control de velocidad o es suficiente un motor de inducción estándar?

Elija un motor de engranajes de CA con control de velocidad cuando el proceso requiera ajustar el rendimiento bajo carga, como velocidad de línea variable o arranque suave. Si la velocidad de salida es fija, un motor de inducción estándar es menos costoso y más robusto.

¿Debo calcular la potencia del motor y la caja de cambios por separado?

No. Un motor de engranajes de CA es un conjunto único: dimensione la combinación según el par de salida, la velocidad de salida y el factor de servicio, y verifique que la clasificación de salida de la caja de cambios cubra la carga. El dimensionamiento del motor por sí solo ignora la eficiencia de la caja de cambios y los límites mecánicos.

Lista de verificación de selección: par de trabajo x factor de servicio, tipo de motor adaptado al ciclo de trabajo, luego validación térmica y mecánica.

La potencia nominal correcta del motor de engranajes de CA es el resultado de un cálculo de par más una verificación del ciclo de trabajo, no una estimación de potencia. Comience con el par de carga del peor de los casos, mantenga el factor de servicio entre 1,2 y 2,0 y valide la capacidad de la caja de cambios antes de realizar el pedido.