¿Por qué el configurador de reductores planetarios de APEX DYNAMICS a veces no muestra la relación de reducción deseada?

Esto se debe normalmente a un par de salida excesivo en la combinación seleccionada. En este artículo, explicamos cómo se calcula el par, el papel que juega la limitación del servomotor y cómo se puede llegar a una solución técnicamente correcta sin sobredimensionar.

En TECNOPOWER recibimos con frecuencia la consulta de que nuestro Herramienta de Configuración Online no muestra la relación de reducción deseada al seleccionar un reductor en combinación con un servomotor. Aunque esto pueda parecer confuso al principio, casi siempre hay una explicación técnica: la combinación del motor y la relación de reducción genera un par de salida que excede el nivel admisible del reductor.

En este artículo explicamos paso a paso cómo se calcula el par, por qué la Herramienta de Configuración Online de reductores planetarios excluye ciertas combinaciones y cómo se puede aplicar la limitación del servomotor para llegar a una solución viable sin tener que seleccionar inmediatamente un reductor más pesado y, a menudo, más caro. 

¿Por qué la la Herramienta de Configuración Online no muestra la combinación deseada?

La Herramienta de Configuración Online de APEX DYNAMICS ha sido desarrollada específicamente para permitir a los usuarios seleccionar el reductor correcto de forma rápida y fiable. Para ello, realiza comprobaciones estrictas para garantizar que la combinación seleccionada cumple todas las especificaciones técnicas. Esta verificación incluye, entre otros aspectos:

• Que el par de salida (nominal y máximo) se mantenga dentro de los límites del reductor.
• Que las velocidades no sean demasiado altas.
• Que el par en vacío del reductor no sea demasiado elevado para el motor.
• Que las dimensiones mecánicas del motor sean compatibles con la brida de entrada del reductor.
• Que el motor tenga suficiente inercia en relación con el reductor (para garantizar la estabilidad y el dinamismo).

En la práctica, sin embargo, el cuello de botella más común es un par de salida demasiado alto.

¿Cómo se calcula el par de salida?

Un reductor multiplica el par de entrada del motor por la relación de reducción. Esta amplificación es deseable para entregar más potencia en el lado de salida, por ejemplo, al accionar cargas pesadas. Sin embargo, si este par multiplicado excede la capacidad del reductor, puede provocar daños mecánicos.

El cálculo es el siguiente:

• T2N​ (par nominal) = Par nominal del motor × Relación de transmisión
• T2B​ (par máximo o de pico) = Par máximo del motor × Relación de transmisión

Por ejemplo:

Un servomotor con un par nominal de 5 Nm y un par máximo de 15 Nm, combinado con una relación de transmisión de 20:1, entrega:

• T2N​=5×20=100 Nm
• T2B​=15×20=300 Nm

Si el reductor seleccionado puede soportar un T2N​ de 90 Nm y un T2B​ de 250 Nm, la combinación superará ambos límites y, por lo tanto, no se mostrará en la Herramienta de Configuración Online. 

¿Qué es la limitación del servomotor y cómo ayuda?

En muchos casos, el par de salida es teóricamente demasiado alto, pero en la práctica, la aplicación no requiere tanta potencia. No es necesario seleccionar un reductor más grande (y más caro). ¿La solución? Limitar el suministro de corriente al motor.

El par de un servomotor eléctrico depende directamente de la cantidad de corriente que recibe. Al limitar la corriente, se limita el par máximo que el motor puede desarrollar y, por consiguiente, también el par de salida del reductor.

Esto se puede hacer de dos maneras:

1. Limitando el par nominal: En este caso, la corriente continua de trabajo del motor se ajusta para que no se exceda el par de salida nominal (T2N​).
2. Limitando el par máximo: La corriente de pico, que se produce durante aceleraciones o cargas súbitas, por ejemplo, también se limita para que el par de salida máximo (T2B​) se mantenga dentro de las especificaciones.

La condición es, por supuesto, que el par real requerido en la aplicación permanezca por debajo del nivel limitado. 

¿Por qué la limitación del servomotor es a menudo la solución ideal?

• Evita el sobredimensionamiento del reductor.
• Ahorro de costes: Un reductor más pequeño es más económico de comprar e instalar.
• Ahorro de espacio: Permite un diseño compacto en espacios de instalación limitados.
• Mejor eficiencia: Los reductores más pequeños suelen tener una inercia más favorable.

Aplicar la limitación del servomotor requiere cierta coordinación con el fabricante del servomotor. Los controladores modernos suelen ofrecer ajustes estándar para limitar la corriente (y, por tanto, el par) a través del software.

Ejemplo práctico

Un cliente quiere combinar un reductor de 40:1 con un servomotor que tiene un par nominal de 6 Nm y un par máximo de 18 Nm. El reductor deseado tiene un T2N​ de 200 Nm y un T2B​ de 400 Nm.

• T2N​=6×40=240 Nm → Demasiado alto
• T2B​=18×40=720 Nm → Excesivamente alto

Al limitar el par del motor a 5 Nm nominales y 10 Nm máximos, los pares de salida son los siguientes:

• T2N​=5×40=200 Nm
• T2B​=10×40=400 Nm

Estos valores están exactamente dentro de las especificaciones del reductor, por lo que la combinación es técnicamente correcta, sin necesidad de modificaciones mecánicas. 

¿Qué hacer si la combinación deseada no aparece en la Herramienta de Configuración Online?

Si la Herramienta de Configuración Online no muestra un resultado para una combinación particular, no significa que sea técnicamente imposible. Al contrario: indica que uno o más valores están fuera de los límites estándar, en cuyo caso la limitación del servomotor podría ser una posible solución.

En ese caso, simplemente póngase en contacto con TECNOPOWER. Estaremos encantados de revisar el cálculo, explicar el motivo y asesorarle sobre la mejor solución. Si lo desea, también podemos enviarle el plano técnico del reductor para poder ayudarle de forma más ágil.

Conclusión

Calcular correctamente el par de salida es esencial al seleccionar un reductor. Cuando este par excede la capacidad del reductor, la limitación del servomotor es a menudo una solución eficiente y segura. Esto evita un sobredimensionamiento innecesario y permite utilizar la relación de transmisión deseada.

¿Tienes alguna pregunta sobre el par, las relaciones de reducción o la limitación del servomotor? Nuestro equipo de ingeniería te asesorará sobre la mejor solución para tu proyecto.