Como selecionar um solenóide rotativo de alto torque
A seleção de um solenóide rotativo envolve a cuidadosa compatibilização de diversos requisitos elétricos, mecânicos e ambientais com as necessidades da sua aplicação. Siga estas dicas para encontrar o solenóide ideal para a sua aplicação.
1) Requisito de torque do solenóide rotativo de alto torque
Primeiramente, meça o torque necessário para vencer a carga, o atrito e a inércia, precisamente no ângulo de curso que você pretende usar. Observe que a capacidade de torque diminui à medida que você estende o curso até o final e é máxima no início do curso. Portanto, a classificação de torque deve exceder sua carga por um fator de segurança de cerca de 50% ou até mais (torque mínimo maior que o torque máximo * 1.5). Caso você precise de 10 lb-in a 45°, selecione um solenóide com uma classificação de pelo menos 15 lb-in a 45°.
2) Ângulo de curso do solenóide rotativo de alto torque
Escolha entre os ângulos de curso disponíveis: 25°, 35°, 45°, 65° ou 90°. Não exceda o ângulo de curso nominal, pois isso danificaria os batentes mecânicos internos que limitam o curso. Ângulos de curso não padronizados, como 30°, também estão disponíveis em muitos casos.
3) Tensão e potência de alimentação
Normalmente, as tensões CC disponíveis são 6 V, 12 V, 24 V e 48 V. Também existem solenoides CA, mas geralmente são maiores em tamanho em comparação com as versões CC de mesma potência nominal. Durante a avaliação, considere separadamente os requisitos de potência de pico e de torque de retenção. A sobrecarga transitória pode ser obtida durante a operação pulsada para aplicar momentaneamente o dobro da potência (por exemplo, aplicar 24 V a um solenoide de 12 V). O ciclo de trabalho pode ser tipicamente de 5% a 25% para operação intermitente e 100% para operação contínua. Para uso intermitente, tente usar a técnica PWM para reduzir a potência de retenção.
4) Direção do solenóide rotativo de alto torque
Especifique se a rotação é no sentido horário (CW), anti-horário (CCW) ou em ambos os sentidos. Para permitir a rotação bidirecional, é necessário um modelo que permita a inversão de polaridade e que possua proteção contra reversão de polaridade adequada no circuito de acionamento.
5) Mecanismo de retorno do solenóide rotativo de alto torque
Um mecanismo de retorno por mola oferece uma função de segurança, pois retorna automaticamente à sua posição original quando a energia é desligada. O tipo de travamento (ou ímã permanente) mantém a posição rotacionada indefinidamente, mas requer um pulso oposto para retornar.
6) Formato e tamanho
Analise os tipos de solenoides disponíveis, como os de caixa, cilíndricos e encapsulados. Determine o espaço disponível na sua montagem mecânica. Defina os recursos de montagem, como flanges, pinos, suportes e tipos de eixo, como eixo redondo, em forma de D ou ranhurado.
7) Condições ambientais
Se poeira ou umidade forem um problema, escolha uma unidade com vedação ambiental de classe IP54 ou superior. As temperaturas de operação típicas das unidades padrão variam de −20 °C a +70 °C, enquanto as versões para altas temperaturas chegam a +120 °C. De preferência, evite ambientes com gases corrosivos.
8) Ciclos de vida esperados
A vida útil típica de um solenóide rotativo padrão é de cerca de 5 a 10 milhões de ciclos. Versões com alta expectativa de vida útil e construção com rolamentos de esferas podem atingir mais de 25 milhões de ciclos. Taxas de atuação extremamente rápidas, superiores a 100 ciclos/min, exigem uma versão para serviço contínuo.
9) Conexões elétricas
Diversas interfaces elétricas incluem fios soltos, terminais de fixação ou conectores. No caso de solenoides CC, um diodo de supressão deve ser utilizado, além de fornecer proteção para os transistores de acionamento contra o pico indutivo no instante da liberação de energia.
10) Certificações
As certificações UL, CE e RoHS são necessárias para aplicações comerciais, enquanto as especificações MIL são exigidas para aplicações de defesa.
Sempre verifique o desempenho com sua carga e ciclo de trabalho reais. Uma ficha técnica com a curva de torque versus curso será útil.
Qual a diferença entre um solenóide rotativo de alto torque e um solenóide rotativo de comentário?
Existem diversas diferenças entre o solenóide rotativo de alto torque e o solenóide rotativo comum, e elas dependem do torque de saída, da estrutura do projeto e das aplicações. A seguir, uma lista comparativa das principais diferenças:
1. Saída de torque (a principal diferença):
Um solenóide rotativo de alto torque projetado para gerar maior torque de saída.
Capaz de suportar cargas pesadas ou mecanismos resistentes, adequado para condições de trabalho severas na indústria.
Um solenóide rotativo comum fornece torque baixo ou médio.
Aplicado à comutação ou posicionamento de cargas leves.
Inadequado para cargas mecânicas
2 Estrutura do Projeto
O solenóide rotativo de alto torque possui bobinas adicionais e maior intensidade de campo magnético.
Circuito magnético otimizado
Equipado com rolamentos de esferas, eixos potentes ou design multipolar.
Durável e maciço
Um tipo comum
Possui um design mais simples.
Inclui peças magnéticas e bobinas menores
Compacta e leve
Mais barato
3. Desempenho no Trabalho
solenóide rotativo de alto torque
Maior consumo de energia
Estabilidade sob carga
Durabilidade em ciclos de trabalho pesado.
Mantém o torque em amplos ângulos de rotação.
solenóide rotativo comum
Menor consumo de energia
Resposta rápida ao lidar com cargas leves.
Diminuição rápida do torque ao encontrar resistência
4. Ângulo de rotação típico e controle
Solenoide rotativo de alto torque. Funciona com ângulos maiores (25° a 90° ou superiores).
Maior precisão quando carregado
Solenoide rotativo comum. Apenas alguns ângulos estão disponíveis (por exemplo, 25°, 35° ou 45°).
Instabilidade quando a carga está mudando
Situações em que deve ser usado
solenóide rotativo de alto torque
Ferramentas de automação para a indústria
Robôs e motores
Dispositivos de travamento que exigem maior força de fixação
Válvulas ou sistemas de controle de indexação mecânica
solenóide rotativo comum
Equipamento de escritório
Fechaduras em miniatura
Peças da câmera
dispositivos de comutação de luz
5. Tamanho e Custo
Torque elevado
Dimensões maiores
Caro
Processo de fabricação complexo
Pequeno e barato
Análogos simples para integração
Uma analogia pode ser feita da seguinte forma:
O solenóide rotativo de alto torque é um atuador industrial que funciona como um motor.
Um solenóide rotativo comum é um atuador de comutação compacto.














