Les moteurs couple sans cadre élargissent les options de mouvement compact

Les nouvelles tailles étendent la série ElectroFlux avec des formats plus compacts, destinés aux applications dans lesquelles le diamètre du moteur, l’espace d’intégration et la densité de couple constituent des contraintes de conception importantes. Les moteurs sans cadre se composent d’ensembles distincts formés d’un stator et d’un rotor à aimants permanents, plutôt que d’un moteur conventionnel avec carter, ce qui permet au concepteur de la machine d’intégrer directement le moteur dans la structure mécanique.

En robotique, cette architecture permet de concevoir le moteur, les roulements, l’arbre et les autres éléments mécaniques comme une partie intégrante du même ensemble d’actionnement. Cette approche est pertinente pour les articulations robotiques, les instruments de précision, les instruments optiques et les systèmes compacts de mouvement rotatif dans lesquels la réduction de l’encombrement du moteur peut simplifier l’intégration mécanique.

Raccordement du stator par circuit imprimé et intégration directe
Selon Allient Inc., les nouveaux moteurs de 25 mm et 38 mm utilisent un raccordement du stator par circuit imprimé. Cette configuration réduit l’espace nécessaire aux connexions par câbles conventionnelles et peut simplifier l’intégration électrique dans le produit du client.

La configuration sans cadre sépare également les composants électromagnétiques du moteur de la structure mécanique. Les concepteurs disposent ainsi d’une plus grande liberté pour définir les roulements environnants, la disposition de l’arbre, le carter, le système de retour d’information et les autres composants en fonction des exigences de l’application.

Allient Inc. indique également que la série ElectroFlux utilise des processus élargis d’automatisation intelligente pour atteindre ses objectifs de densité de couple et prend en charge des configurations personnalisées adaptées aux exigences spécifiques des applications. L’entreprise n’a pas communiqué, dans l’annonce, les valeurs de couple, de vitesse, de configuration des bobinages, de caractéristiques thermiques ou de paramètres électriques des nouvelles tailles de 25 mm et 38 mm.

Applications en robotique et dans les instruments de précision
Les nouvelles tailles sont destinées aux systèmes compacts de robotique et de mouvement de précision dans lesquels l’espace d’installation disponible peut limiter le choix du moteur. Les architectures potentielles comprennent les articulations robotiques, les mécanismes de positionnement optique, les instruments de précision et d’autres ensembles rotatifs nécessitant une intégration directe du moteur.

L’importance du diamètre dépend de la conception complète de l’actionneur et pas uniquement de la taille du moteur. Le couple de sortie, la capacité thermique en fonctionnement continu, les conditions de fonctionnement en régime maximal, la configuration des bobinages, l’inertie du rotor, la vitesse, les exigences du système de retour d’information et le refroidissement disponible influencent tous l’adéquation d’un moteur sans cadre à une application donnée.

Robert Mastromattei, directeur commercial et président de groupe chez Allient Inc., a déclaré que les nouvelles tailles de 25 mm et 38 mm offrent davantage de possibilités pour intégrer les moteurs dans des conceptions soumises à des contraintes d’espace, tout en répondant aux exigences liées à la taille, aux performances et à la flexibilité.

Technologie des moteurs sans cadre pour la robotique compacte
Les moteurs couple sans cadre sont utilisés en robotique car l’absence de carter moteur conventionnel, d’arbre et de roulements intégrés permet d’intégrer ces composants dans la propre structure mécanique du robot. Cette architecture peut réduire le nombre de composants de transmission distincts et offrir une plus grande liberté dans la conception de l’actionneur.

Les produits comparables illustrent la diversité des approches disponibles. La famille de moteurs sans cadre TBM2G de Kollmorgen, par exemple, comprend des tailles de châssis de 50 mm à 115 mm et est conçue pour des applications comprenant les robots collaboratifs, avec des configurations optimisées pour un fonctionnement à 48 V en courant continu ou moins.

D’autres fabricants proposent également des moteurs sans cadre de plus petite taille. DINGS Motion commercialise des moteurs sans cadre et sans balais de 25 mm et 38 mm, avec des couples de pointe publiés de 0,105 Nm et 0,76 Nm, respectivement. Ces spécifications montrent pourquoi le diamètre du moteur ne permet pas, à lui seul, d’établir une équivalence de performances : le couple doit être évalué avec la longueur de l’empilage, le bobinage, les conditions thermiques, la vitesse, le courant et le cycle de fonctionnement.

Contexte supplémentaire:
Cette section présente des spécifications techniques et des comparaisons concurrentielles qui ne figuraient pas dans l’annonce initiale du produit.

L’introduction de moteurs sans cadre de 25 mm et 38 mm place les nouvelles solutions d’Allient Inc. dans un segment établi de moteurs compacts. DINGS Motion publie, par exemple, des variantes de moteurs sans cadre de 25 mm et 38 mm avec des couples de pointe de 0,105 Nm et 0,76 Nm. Kinco Robotics publie également des configurations de moteurs couple sans cadre avec des diamètres de stator de 25 mm et 38 mm, notamment des modèles présentant des couples de pointe de 0,222 Nm et 1,05 Nm, respectivement.

Ces valeurs ne doivent pas être considérées comme des comparaisons directes des performances avec les nouvelles tailles ElectroFlux, car Allient Inc. n’a pas publié dans son annonce de spécifications équivalentes concernant le couple, la vitesse, la longueur de l’empilage, le courant, les caractéristiques thermiques ou le cycle de fonctionnement. Une comparaison pertinente nécessite des conditions d’essai cohérentes ainsi que des définitions équivalentes du couple continu et du couple de pointe.

Pour la robotique compacte, les critères de sélection pertinents comprennent donc le diamètre extérieur, la longueur axiale, le couple continu et le couple de pointe, la vitesse de fonctionnement, la température des bobinages, la tension, le courant, l’inertie du rotor, la résistance thermique, la compatibilité avec les systèmes de retour d’information et les exigences d’intégration mécanique. Les exemples publiés par différents fabricants montrent que ces paramètres peuvent varier considérablement, même entre des moteurs présentant des diamètres nominaux similaires.

L’ajout des tailles de 25 mm et 38 mm à la série ElectroFlux élargit ainsi la gamme de tailles déclarée par Allient Inc. pour les applications de mouvement compact, tandis qu’une évaluation détaillée des performances nécessitera les spécifications techniques de chaque configuration.

Édité par Sucithra Mani, rédactrice d’Induportals – adapté par l’IA.

www.allient.com