Glosario de términos

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Aceleración: Cambio de velocidad en función del tiempo. La aceleración suele referirse al aumento de la velocidad, y la deceleración a la disminución de la velocidad.

Precisión: Medida de la diferencia entre la posición prevista y la posición real de un motor o sistema mecánico. La precisión del motor suele especificarse como un ángulo que representa la desviación máxima de la posición prevista.

Temperatura ambiente: La temperatura del medio refrigerante, normalmente aire, que rodea inmediatamente al motor u otro dispositivo.

Precisión angular: Medida de la precisión de posicionamiento del eje en un servomotor o motor paso a paso.

Volver CEM: Tensión generada al girar un motor de imanes permanentes. Esta tensión es proporcional a la velocidad del motor y está presente independientemente de si el devanado o devanados del motor están activados o desactivados.

Controlador de chopper bipolar: Una clase de controlador de motor paso a paso que utiliza una técnica de modo de conmutación (chopper) para controlar la corriente y la polaridad del motor. Bipolar indica la capacidad de proporcionar corriente de fase de motor de cualquier polaridad (+ o -).

Par de arranque: El par necesario para poner en movimiento una máquina. Casi siempre mayor que el par en marcha.

Motor sin escobillas: Clase de motores que funcionan mediante conmutación electrónica de las corrientes de fase, en lugar de conmutación electromecánica (tipo escobilla). Los motores sin escobillas suelen tener un rotor de imanes permanentes y un estator bobinado.

Montaje en cara C: Un diseño de montaje NEMA estándar, en el que los orificios de montaje de la cara están roscados para recibir el montaje de acoplamiento.

Aislamiento de clase B: Una especificación de aislamiento NEMA. El aislamiento de clase B tiene una temperatura de funcionamiento (interna) de 130°C.

Aislamiento clase F: Una especificación de aislamiento NEMA. El aislamiento de clase F está homologado para una temperatura de funcionamiento (interna) de 155°C

Aislamiento clase H: Una especificación de aislamiento NEMA. El aislamiento de clase H tiene una temperatura de funcionamiento (interna) de 180°C.

Bucle cerrado: Término de amplia aplicación, relativo a cualquier sistema en el que la producción se mide y compara con la entrada. A continuación, se ajusta la salida para alcanzar la condición deseada. En el control del movimiento, el término describe típicamente un sistema que utiliza un transductor de velocidad y/o posición para generar señales de corrección en relación con los parámetros deseados.

Cogging (par de arrastre): Término utilizado para describir la velocidad angular no uniforme. El gripado aparece como una sacudida, especialmente a bajas velocidades.

Conmutación: Término que se refiere a la acción de dirigir corrientes o tensiones a las fases adecuadas del motor para producir un par motor óptimo. En los motores de escobillas, la conmutación se realiza electromecánicamente a través de las escobillas y el conmutador. En los motores sin escobillas, la conmutación la realiza la electrónica de conmutación utilizando la información de posición del rotor obtenida por sensores Hall, un Tachsyn o un resolver.

La conmutación de los motores paso a paso se realiza normalmente en bucle abierto. No es necesaria la realimentación del motor para mantener la posición del rotor con precisión.

Corriente nominal continua (ICR) (amperios): Corriente continua máxima admisible que puede soportar un motor sin sobrepasar los límites de temperatura del motor.

Par nominal continuo (TCR) (lb-pulg.): El par continuo máximo admisible que puede soportar un motor sin superar los límites de temperatura del motor.

Corriente continua de parada (ICS) (Amperios): Cantidad de corriente aplicada a un motor (en condiciones de rotor bloqueado), que produce un aumento de la temperatura nominal. Véase también la definición de «Par de parada continuo».

Par de bloqueo continuo (TCS) (lb-pulg.): Cantidad de par a velocidad cero que un motor puede suministrar de forma continua sin superar su régimen térmico nominal. Se determina aplicando corriente continua a través de dos devanados con el rotor bloqueado, mientras se controla la temperatura. Especificado con los bobinados del motor a la temperatura nominal máxima, con el motor a 25 grados C ambiente, montado en un disipador de calor. Consulte las especificaciones individuales para el tamaño del disipador de calor.

Controlador: Término que describe un bloque funcional que contiene un amplificador, fuentes de alimentación y, posiblemente, electrónica de control de posición para accionar un servomotor o motor paso a paso.

Corriente a par máximo (IPK) (Amperios): La cantidad de corriente de entrada necesaria para desarrollar el «par máximo». A menudo se sale de la relación lineal par/corriente.

Corriente nominal: Corriente continua máxima admisible que puede soportar un motor sin sobrepasar los límites de temperatura del motor.

Montaje con brida en D: Este tipo de montaje tiene orificios de paso en la brida, y los pernos de montaje sobresalen a través de la brida por el lado del motor. Este montaje es habitual en los casos en que el motor forma parte integrante de la máquina.

DPBV – Ventilación por soplador a prueba de gotas: Tipo de motor refrigerado por soplado de aire a través del interior del motor mediante un soplador acoplado.

Corriente Demag: El nivel de corriente al que los imanes del motor comenzarán a desmagnetizarse. Se trata de un efecto irreversible, que alterará las características del motor y degradará su rendimiento. También llamada corriente de pico.

Par de detención: El par máximo que puede aplicarse a un motor paso a paso sin corriente sin provocar un movimiento giratorio continuo.

Conducir: Dispositivo electrónico que controla el par, la velocidad y/o la posición de un motor de CA o sin escobillas. Normalmente se monta un dispositivo de realimentación en el motor para el control en bucle cerrado de la corriente, la velocidad y la posición.

Conductor: Electrónica que convierte las entradas de paso y dirección en corrientes y tensiones de alta potencia para accionar un motor paso a paso. El controlador del motor paso a paso es análogo a la lógica del amplificador del servomotor.

Ciclo de trabajo: Para un ciclo repetitivo, la relación entre el tiempo de encendido y el tiempo total del ciclo.
Ciclo de trabajo (%) = [On time / (On time + Off time)] x 100%

Frenado dinámico: Técnica pasiva para detener un motor de escobillas de imanes permanentes o un motor sin escobillas. Los devanados del motor se cortocircuitan a través de una resistencia, lo que provoca el frenado del motor con una disminución exponencial de la velocidad.

Eficiencia: Relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada.

Constante de tiempo eléctrica (te) (Segundos): Tiempo necesario para que la corriente alcance el 63,2% de su valor final para un nivel de tensión fijo. Puede calcularse a partir de la relación te=L/R donde L es la inductancia (henrios) y R es la resistencia (ohmios).

Codificador: Dispositivo de retroalimentación que convierte el movimiento mecánico en señales electrónicas. Los más utilizados, los codificadores rotatorios, emiten impulsos digitales correspondientes al movimiento angular incremental. Por ejemplo, un encóder de 1000 líneas produce 1000 impulsos cada revolución mecánica. El codificador consiste en una rueda de vidrio o metal con bandas alternas transparentes y opacas, detectadas por sensores ópticos para producir las salidas digitales.

Realimentación: Señal que se transfiere de la salida a la entrada para su uso en un sistema de bucle cerrado.

Ferrita: Tipo de imán permanente formado por compuestos cerámicos de óxidos de hierro, bario y estroncio.

Factor de forma: Relación entre la corriente eficaz y la corriente media. Este número es una medida del rizado de corriente en un SCR u otro tipo de accionamiento conmutado. Dado que el calentamiento del motor es una función de la corriente RMS, mientras que el par motor es una función de la corriente media, un factor de forma superior a 1,00 significa que alguna fracción de la corriente del motor está produciendo calor, pero no par.

Fórmula: CV = Par (lb-pulg.) x Velocidad (RPM)/63.025 o
CV = Par (lb-pie.) x Velocidad (RPM)/5.252 o
CV = Voltios x Amperios x Eficiencia/746

Cuatro cuadrantes: Se refiere a un sistema de movimiento que puede funcionar en los cuatro cuadrantes; es decir, velocidad en cualquier dirección y par en cualquier dirección. Esto significa que el motor puede acelerar, funcionar y desacelerar en cualquier dirección.

Fricción: Resistencia al movimiento causada por el contacto con una superficie. El rozamiento puede ser constante con velocidad variable (rozamiento de Coulomb) o proporcional a la velocidad (rozamiento viscoso).

Sensor Hall: Dispositivo de realimentación que se utiliza en un servosistema sin escobillas para proporcionar información al amplificador para conmutar electrónicamente el motor. El dispositivo utiliza una rueda magnetizada y sensores de efecto Hall para generar las señales de conmutación.

Par de retención: A veces denominado par estático, el par de retención especifica el par externo máximo que puede aplicarse a un motor parado y energizado sin provocar la rotación del rotor. Generalmente se utiliza como cifra de mérito al comparar motores.

Potencia: Índice de la cantidad de trabajo que puede realizar una máquina o un motor. Un caballo de vapor equivale a 746 vatios. Dado que la potencia es igual al par multiplicado por la velocidad, la potencia es una medida de la capacidad de par y velocidad de un motor; por ejemplo, un motor de 1 CV producirá 36 lb. a 1.750 rpm.

Motor paso a paso híbrido: Un motor diseñado para moverse en incrementos discretos de pasos. El motor tiene un rotor de imanes permanentes y un estator bobinado. Estos motores no tienen escobillas. Las corrientes de fase se conmutan en función del tiempo para producir el movimiento.

Reducción de la corriente de ralentí: Una función de controlador de motor paso a paso que reduce la corriente de fase al motor cuando no se ordena ningún movimiento del motor (condición de reposo) durante un período de tiempo especificado. La reducción de la corriente de ralentí reduce el calentamiento del motor y permite obtener un alto rendimiento de la máquina con un motor determinado.

Indexador: Electrónica que convierte los comandos de movimiento de alto nivel de un ordenador central, PLC o panel de operador en flujos de impulsos de paso y dirección para su uso por el controlador del motor paso a paso. Los indexadores pueden dividirse en dos clases. Un indexador preestablecido normalmente sólo acepta entradas de distancia, velocidad y tiempo de rampa. El indexador programable más sofisticado es capaz de controlar movimientos complejos e incluye memoria de programa.

Inductancia (L) (mH – milihenrios de línea a línea): Equivalente eléctrico de la inercia mecánica, es decir, la propiedad de un circuito que tiende a resistir el flujo de corriente cuando no circula y que, cuando circula, tiende a mantenerlo. Powertec mide la inductancia (línea a línea) con un puente a 1000 Hz y con el rotor colocado de forma que la forma de onda de la FEM de retorno se encuentre en el pico de la sinusoide.

Inductancia (mutua): La inductancia mutua es la propiedad que existe entre dos conductores o bobinas portadores de corriente cuando las líneas de fuerza magnéticas de uno se enlazan con las del otro.

Inercia: Propiedad de un objeto de resistir el cambio de velocidad a menos que actúe sobre él una fuerza exterior. Los objetos de mayor inercia requieren pares mayores para acelerar y desacelerar. La inercia depende de la masa y la forma del objeto.

Acoplamiento inercial: Para un funcionamiento más eficaz, la relación de acoplamiento del sistema debe seleccionarse de modo que la inercia reflejada de la carga sea igual a la inercia del rotor del motor.

Clase de aislamiento: Clasificación asignada a la capacidad de temperatura máxima de los componentes aislantes de un motor u otro equipo.

Constante de tiempo mecánica ™ (Segundos): En un sistema simple de primer orden, el tiempo necesario para que la velocidad del motor alcance el 63,2% de su valor final para un nivel de tensión fijo. Puede calcularse a partir de: donde:
J es la inercia en lb-pulg./s2
R es la resistencia en ohmios
KT es la constante de par en lb-pulg./amp. 8,87 es un factor de conversión
tM se calcula en segundos

Microstepping: Una técnica electrónica para aumentar la resolución de posición y la suavidad de velocidad de un motor paso a paso mediante el escalado adecuado de las corrientes de fase. El micropaso también es una técnica utilizada para reducir o eliminar los efectos de la resonancia del sistema a bajas velocidades.

Inestabilidad de gama media: Fenómeno en el que un motor paso a paso puede salirse de sincronismo debido a una pérdida de par a velocidades medias. La pérdida de par se debe a la interacción de las características eléctricas del motor y la electrónica del excitador. Algunos transductores disponen de circuitos para eliminar o reducir los efectos de la inestabilidad del rango medio.

NEMA: National Electrical Manufacturer’s Association
Acrónimo de una organización que establece normas para motores y otros equipos eléctricos industriales.

NTC – Coeficiente negativo de temperatura: Un termistor de coeficiente de temperatura negativo se utiliza para detectar y proteger el devanado de un motor contra el exceso de su temperatura nominal máxima. La resistencia del dispositivo disminuye con el aumento de la temperatura.

Neodimio hierro boro: Tipo de imán permanente de tierras raras.

Bucle abierto: Un sistema en el que no hay retroalimentación. Se espera que el movimiento del motor siga fielmente la orden de entrada. Los sistemas de motor paso a paso son un ejemplo de control en bucle abierto.

Capacidad de sobrecarga: Capacidad de un accionamiento para soportar corrientes superiores a su valor nominal continuo. NEMA lo define como el 150% de la corriente nominal a plena carga para «motores industriales estándar de corriente continua» durante un minuto.

PTC – Coeficiente de temperatura positivo: Un termistor de coeficiente de temperatura positivo se utiliza para detectar y proteger el devanado de un motor contra el exceso de su temperatura nominal máxima. La resistencia del dispositivo aumenta con el incremento de la temperatura.

Par máximo (Tpk) (lb-pulg.): El par máximo que puede proporcionar un motor sin escobillas durante breves periodos de tiempo. El funcionamiento de los motores PacTorq por encima del valor de par máximo puede provocar la desmagnetización de los imanes de tierras raras. Se trata de un efecto irreversible que alterará las características del motor y degradará su rendimiento. También se conoce como corriente de pico.

No debe confundirse con el par máximo del sistema, que suele estar determinado por las limitaciones de corriente máxima del amplificador, donde la corriente máxima suele ser dos veces la corriente continua.

Postes: Se refiere al número de polos magnéticos dispuestos en el rotor del motor sin escobillas. A diferencia de un motor de CA, el número de polos no tiene relación directa con la velocidad de base del motor.

Potencia: El ritmo al que se realiza el trabajo. En el control del movimiento, la potencia es igual al par multiplicado por la velocidad.
El ritmo al que se realiza un trabajo o se gasta energía. Se puede escribir como: Potencia (vatios) = fuerza x distancia/tiempo. Expresado en términos eléctricos es tensión x corriente = potencia (vatios)

Factor de potencia: Relación entre la potencia real (kW) y la potencia aparente (kVA).

Par de extracción: La carga de fricción máxima, con una carga inercial determinada, que puede aplicarse al eje de un motor síncrono (que funciona a velocidad constante) y no hacer que pierda el sincronismo.

Modulación por ancho de pulsos (PWM): Un controlador PWM (amplificador) conecta y desconecta la tensión de alimentación de CC a frecuencias fijas. La duración del intervalo de encendido/apagado o la forma de onda de tensión es variable.
La modulación por ancho de pulsos (PWM) es una técnica de control conmutada (en lugar de lineal) que se utiliza en amplificadores y controladores para controlar la tensión y la corriente del motor. El PWM ofrece una eficiencia muy superior a la de las técnicas lineales.

Frecuencia del pulso: La frecuencia de los impulsos de paso aplicados a un excitador de motor paso a paso. La frecuencia de impulsos, multiplicada por la resolución de la combinación motor/conductor (en pasos por revolución), da como resultado la velocidad de rotación en revoluciones por segundo.

Corriente RMS – Corriente media cuadrática: En una aplicación de ciclo de trabajo intermitente, la corriente RMS es igual al valor de la corriente de estado estacionario que produciría el calentamiento equivalente del motor durante un periodo de tiempo.

Par RMS – Root Mean Square Torque – Par cuadrático medio: En una aplicación de ciclo de trabajo intermitente, el par RMS es igual al valor del par en estado estacionario que produciría el calentamiento equivalente del motor durante un período de tiempo.

Regeneración: Acción durante el frenado del motor, en la que éste actúa como generador y toma energía cinética de la carga, la convierte en energía eléctrica y la devuelve al amplificador.

Repetibilidad: Grado de repetibilidad de un parámetro, como la posición o la velocidad.

Resistencia, caliente (RH)(Ohmios línea a línea): Valor de la resistencia de los bornes del motor especificado a la temperatura del devanado caliente, que es a la temperatura nominal máxima del motor.
Resolución.

El incremento más pequeño en el que se puede descomponer un parámetro. Por ejemplo, un encóder de 1000 líneas tiene una resolución de 1/1000 de revolución.

Resolver: Dispositivo electromagnético de realimentación que convierte la posición angular del eje en señales analógicas. Estas señales pueden procesarse de varias formas, por ejemplo con un RDC (convertidor de resolución a digital) para producir información digital de posición. Existen dos tipos básicos de resolvedores: emisor y receptor. Un transmisor está diseñado para la excitación primaria del rotor y las salidas secundarias del estator. La posición se determina por la relación entre la amplitud de salida del seno y la amplitud de salida del coseno. Se ha diseñado un receptor para las excitaciones primarias del estator y la salida secundaria del rotor. La posición viene determinada por el desfase entre la señal de salida del rotor y una de las señales primarias de excitación.

Resonancia: Comportamiento oscilatorio causado por limitaciones mecánicas.

Par de arranque: La carga de fricción máxima, con una carga inercial determinada, que puede aplicarse al eje de un motor síncrono sin que pierda el sincronismo al acelerar a una velocidad constante desde la parada.

Timbre: Oscilación de un sistema tras un cambio brusco de estado.

Rotor: La parte móvil del motor, formada por el eje y los imanes. Estos imanes son análogos al devanado de campo de un motor de corriente continua con escobillas.

Tiempo de estabilización: Tiempo necesario para que un parámetro deje de oscilar o sonar y alcance su valor final.

Carga de choque: Una carga que produce picos de par extremadamente altos durante periodos muy cortos. Este tipo de carga se asocia a los procesos de trituración, molienda y separación mediante cintas transportadoras.

Velocidad: Describe la velocidad lineal o de rotación de un motor u otro objeto en movimiento.

Par de bloqueo: La cantidad de par desarrollada con la tensión aplicada y el eje bloqueado, o sin girar. También conocido como par de rotor bloqueado.

Estator: La parte inmóvil del motor. En concreto, es el núcleo de hierro con el alambre enrollado en él el que se introduce a presión en la carcasa del bastidor. El patrón de bobinado determina la constante de tensión del motor.

Ángulo de paso: Distancia angular que gira el eje al recibir una orden de paso.

Rigidez: Capacidad de resistir el movimiento inducido por un par aplicado. La rigidez suele especificarse como una curva de desplazamiento de par, que indica la cantidad que girará el eje de un motor al aplicar una fuerza externa conocida cuando está parado.

Sincronismo: Se dice que un motor que gira a una velocidad que corresponde correctamente a la frecuencia de impulsos de paso aplicada está en sincronismo. Los pares de carga superiores a la capacidad del motor (par nominal) provocarán una pérdida de sincronismo. Esta condición no es perjudicial para un motor paso a paso.

TENV – Totalmente cerrado no ventilado: Acrónimo que describe un tipo de carcasa de motor en la que no entra aire del exterior. Sólo se refrigera por convección hasta el armazón, que suele tener aletas.

Protección térmica: Un dispositivo de detección térmica montado en el motor para protegerlo del sobrecalentamiento. Esto se consigue desconectando las fases del motor del variador en una condición de sobretemperatura.

Resistencia térmica (Rth) (°C/vatio): Indicación de la eficacia con la que una unidad se deshace del calor; medida del aumento de temperatura por vatio perdido. En la literatura de Powertec Indusrtrial Motors, es el valor especificado desde los bobinados del motor hasta el ambiente, en condiciones de rotor bloqueado.

Constante de tiempo térmica (tth) (minutos): Tiempo necesario para que un motor alcance el 63,2% de su temperatura final para una potencia de entrada fija.

Termostato: Dispositivo de servicio piloto sensible a la temperatura montado en el interior del motor para protegerlo del sobrecalentamiento.

Par de apriete: Medida de la fuerza angular que produce un movimiento de rotación. Esta fuerza se define por una fuerza lineal multiplicada por un radio; por ejemplo, lb-pulg. El par es un parámetro importante de cualquier sistema de control de movimiento. Fórmula: Par (lb-pie) = 5.250 x CV/RPM

Constante de par (KT = lb-ft./A): Expresión de la relación entre la corriente de entrada y el par de salida. Por cada amperio de corriente, se produce una cantidad fija de par.

Relación par-inercia: Se define como el par de retención del motor dividido por la inercia de su rotor. Cuanto mayor sea la relación, mayor será la capacidad de aceleración máxima del motor.

Controlador unipolar: Una configuración de controlador de motor paso a paso que utiliza una fuente de alimentación unipolar y es capaz de conducir la corriente de fase en una sola dirección. El devanado de fase del motor debe estar centrado (6 u 8 conductores) para funcionar con un excitador unipolar. La toma central se utiliza en lugar de proporcionar la inversión de corriente de un conductor bipolar.

Velocidad: El cambio de posición en función del tiempo. La velocidad tiene magnitud y signo.

Amortiguación viscosa (KDV) (lb-in./kRPM): En todos los motores hay pérdidas inherentes que hacen que el par entregado en el eje de salida sea inferior al desarrollado en el rotor. Las pérdidas que son proporcionales a la velocidad (es decir, los términos dependientes de la velocidad como la resistencia al viento, la fricción, las corrientes parásitas) se relacionan a través de la constante de «amortiguación viscosa» del motor, medida como la pendiente de la curva de amortiguación.

Constante de tensión (KE) (V/kRPM pico, línea a línea): También puede denominarse constante de back-EMF. Cuando un motor funciona, genera una tensión proporcional a la velocidad, pero opuesta a la tensión aplicada. La forma de la onda de tensión depende del diseño específico del motor. Por ejemplo, en un motor sin escobillas, la forma de onda puede ser trapezoidal o sinusoidal. Todos los diseños de motores sin escobillas Powertec tienen una constante de tensión sinusoidal. Para una forma de onda sinusoidal, la constante de tensión puede medirse de línea a neutro o de línea a línea y expresarse como valor de pico o valor «RMS».

Vatio: Un caballo de potencia equivale a 746 vatios.

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