Pourquoi existe-t-il différents facteurs de forme pour les servovariateurs ?

Servo drives avec différents facteurs de forme

Servo drives de différents facteurs de forme

Nous le répétons sans cesse : Les servocommandes existent dans toutes les formes et toutes les tailles. Souvent, un élément clé du choix du servomoteur à utiliser pour votre application est le choix du facteur de forme à utiliser. Ce qui soulève la question...

Qu'est-ce qu'un facteur de forme ?

Le facteur de forme est un terme utilisé pour définir la structure, la taille et d'autres aspects physiques de l'électronique. Dans le domaine du contrôle du mouvement, les facteurs de forme sont l'une des façons les plus courantes de classer les servomoteurs.

Mais pourquoi ?

Pourquoi existe-t-il autant de facteurs de forme différents pour les servocommandes ? Avec une technologie qui existe depuis des décennies, on pourrait penser qu'elle est aujourd'hui assez uniforme.

Mais des facteurs de forme différents sont souvent mieux adaptés à des applications différentes. Outre les capacités de puissance, le choix des styles de servomoteurs pour les ingénieurs peut souvent se résumer à des facteurs tels que les contraintes d'espace, l'accessibilité, l'exposition aux éléments et même les préférences personnelles.

Examinons les différents types de facteurs de forme des servocommandes et les cas où il est préférable d'utiliser une certaine forme.

Montage sur panneau

Servomoteur à montage sur panneau

Un servomoteur numérique pour montage sur panneau, avec un couvercle, une plaque de base et des connecteurs externes.

Les servomoteurs à montage sur panneau constituent le facteur de forme traditionnel des servomoteurs. Ils existent depuis plusieurs décennies. Leur apparence est assez simple : il s'agit d'une boîte avec des connecteurs. La carte de circuit imprimé est fixée à une plaque de base métallique et un couvercle en plastique ou en métal entoure la majeure partie du reste.

La plaque de base a généralement une section transversale en forme de L, de sorte qu'elle couvre deux côtés du servomoteur. La plaque de base a plusieurs fonctions.

  • Fixe le servomoteur à l'application, soit sur le dos, soit sur la colonne vertébrale.
  • Assure la solidité et le maintien de la forme du disque.
  • Agit comme un dissipateur thermique pour l'électronique

Servomoteurs montés sur panneau

Servomoteurs montés sur panneau

La conception simple du montage sur panneau se prête à une grande évolutivité, avec des tailles aussi petites qu'un dictionnaire de poche ou... un dictionnaire ordinaire. Pour cette raison, les servocommandes haute tension les plus puissantes ont tendance à être du type à montage sur panneau.

Les servocommandes plus grandes montées sur panneau peuvent être équipées d'ailettes de refroidissement et même de ventilateurs pour la gestion thermique. Il ne faut donc pas s'étonner que les plus puissants ADVANCED Les servomoteurs Motion Controls disponibles sont des servomoteurs montés sur panneau.

Le nom dit tout : les servomoteurs montés sur panneau sont généralement simplement montés sur le panneau électrique d'une application. Bien que le panneau électrique puisse n'être que cela (un panneau), il fait généralement référence à une armoire contenant des équipements électriques.

Ainsi, bien qu'ils puissent être utilisés à peu près partout, ils conviennent parfaitement aux installations qui utilisent des panneaux électriques, comme les usines et les machines.

Voir notre sélection complète de servomoteurs pour montage sur panneau ici.

Montage sur PCB

Servomoteurs à montage sur circuit imprimé

Plusieurs exemples de servomoteurs montés sur circuit imprimé.

Également connu sous le nom d'entraînement de style intégré, le servomoteur à montage sur circuit imprimé est un concept mis au point par ADVANCED Motion Controls à la fin des années 80.

Les lecteurs montés sur PCB ne nécessitent pas de connexions filaires et se connectent directement à une autre carte de circuit imprimé uniquement à l'aide de broches, offrant ainsi une intégration étroite.

Contrairement aux servomoteurs à montage sur panneau, les servomoteurs à montage sur circuit imprimé ont une structure ouverte. Il n'y a pas de couvercle de protection, de sorte que la carte de circuit imprimé est largement exposée. Certains servomoteurs à montage PCB sont toutefois dotés d'une plaque de base qui fait office de dissipateur thermique.

La connexion par broches des servocommandes montées sur PCB se prête mieux aux conceptions de servocommandes compactes. Pendant de nombreuses années, le facteur de forme du montage sur circuit imprimé a été associé à des servocommandes de faible puissance en raison de leur petite taille. Cependant, les innovations en matière de densité de puissance ont permis aux servocommandes montées sur circuit imprimé de concurrencer les servocommandes plus grandes montées sur panneau qui les ont précédées, comme le montre la famille de servocommandes FlexPro de ADVANCED Motion Controls.

Montage de servomoteurs sur circuit imprimé à l'intérieur d'un robot

4 servomoteurs montés sur circuit imprimé installés dans un robot, montés directement sur un circuit imprimé principal et prenant très peu de place.

En raison de leur forme compacte, les variateurs à montage sur circuit imprimé sont généralement intégrés dans les applications robotiques. Dans le domaine de la robotique fixe, les servocommandes montées sur circuit imprimé peuvent être intégrées dans les articulations des bras, juste derrière les servomoteurs, et leur légèreté les rend bien adaptées aux bras à plusieurs articulations. Dans les robots mobiles, des variateurs de petite taille signifient moins de poids à transporter et donc moins de puissance utilisée.

Si un ingénieur ne souhaite pas concevoir une connexion PCB correspondante pour un servomoteur monté sur PCB, ADVANCED Motion Controls propose également des cartes de montage pour les servomoteurs AxCent et DigiFlex Performance. Les cartes de montage convertissent les sorties à broches en connecteurs, permettant une connexion câblée. Elles rendent le servomoteur monté sur PCB très similaire à notre prochain facteur de forme...

Voir notre sélection complète de servomoteurs pour montage sur circuit imprimé ici.

Machine Embarquée

2 servomoteurs embarqués sur machine avec cartes de montage intégrées

Servocommandes intégrées aux machines, avec connecteurs et câbles volants.

Nos variateurs intégrés aux machines combinent la compacité et la structure ouverte des variateurs à montage sur circuit imprimé avec le style de connexion des variateurs à montage sur panneau.

Il s'agit essentiellement d'un servomoteur monté sur circuit imprimé avec une carte de montage intégrée.

Le servomoteur intégré à la machine est relativement nouveau chez ADVANCED Motion Controls, les premiers apparaissant dans la famille des variateurs FlexPro. Il offre aux concepteurs de machines et de robots une plus grande flexibilité dans leurs conceptions, en particulier à ceux qui souhaitent utiliser la compacité des servomoteurs FlexPro mais ne veulent pas faire tourner un PCB correspondant.

Comme leur nom l'indique, les servovariateurs intégrés aux machines sont bien adaptés aux applications où l'espace est limité. Ils sont également parfaits pour les applications mobiles sur le terrain où une petite taille est nécessaire mais où la maintenance et le remplacement doivent être effectués à la volée.

Voir nos servomoteurs intégrés aux machines ici.

Montage sur véhicule

un servomoteur fermé en plastique

Un servomoteur monté sur véhicule entièrement couvert.

Les servomoteurs montés sur véhicule sont des amplificateurs à usage intensif dotés d'un extérieur robuste et de sorties à courant élevé.

Les servocommandes montées sur véhicule sont dotées d'une coque en plastique dur conforme à la norme ip65 qui entoure la commande et d'une plaque de base épaisse, protégeant ainsi l'électronique interne. L'alimentation et les connexions du moteur sont réalisées par 5 bornes à vis, tandis que toute la communication se fait par un connecteur scellable.

Comme leur nom l'indique, les servocommandes montées sur véhicule sont destinées à entraîner le mouvement des grands véhicules électriques, en fournissant un courant élevé pour assurer la traction nécessaire. La plaque de base très épaisse sert de dissipateur thermique pour aider à gérer le courant de sortie élevé.

Robot mobile extérieur tout-terrain avec 6 roues

Les servomoteurs montés sur véhicule sont robustes et bien adaptés aux robots mobiles tout-terrain.

L'architecture durable des lecteurs protège également l'électronique de la poussière, des débris, des éclaboussures et des impacts que le véhicule pourrait rencontrer. Ce type de protection est essentiel pour les robots de recherche et de sauvetage ou d'autres véhicules tout-terrain qui seront exposés aux éléments.

Les véhicules électriques fonctionnant sur batterie, il est important de disposer d'une large plage de tension d'alimentation. Lorsque les véhicules électriques fonctionnent tout au long de la journée, les batteries s'épuisent et leur capacité de tension de sortie est réduite. Une large plage de tension permet aux entraînements de rester activés et de fournir une traction même si les batteries s'épuisent pendant le cycle de travail.

Voir nos servomoteurs pour véhicules ici.

Facteurs de forme personnalisés

Modifications et coutumes

Quelques exemples de servomoteurs personnalisés avec des facteurs de forme inhabituels.

Lors du développement d'un servomoteur personnalisé avec ADVANCED Motion Controls, les clients ne sont pas limités à un facteur de forme spécifique ; ils peuvent choisir ce qui convient le mieux à leur application. Il arrive même que l'on nous demande de prendre les capacités de puissance et de réseau de l'un de nos modèles de servocommande standard et de les incorporer simplement dans un facteur de forme différent.

Si la plupart des servocommandes personnalisées entrent dans la catégorie des facteurs de forme énumérés précédemment, certaines sortent complètement du moule. Les servocommandes personnalisées peuvent s'écarter considérablement de la structure rectangulaire typique.

Leurs plaques de base peuvent faire partie du châssis de la machine ou du robot dans lequel elles se trouvent. Ils peuvent comporter plusieurs axes asservis en une seule unité. Ils peuvent être montés et connectés à l'application par des moyens non standard.

Le fait d'offrir différents facteurs de forme à nos clients leur permet de disposer d'options standard intéressantes pour leurs applications, mais les coutumes ouvrent un tout nouveau monde de possibilités pour les tailles, les formes, les revêtements et les styles de montage des servomoteurs.

Voir notre gamme complète de des capacités personnalisées.

Réflexions finales

Les règles de sélection du facteur de forme d'un servomoteur ne sont pas toutes absolues.

Parfois, le style de montage du servomoteur ou sa taille n'ont tout simplement aucune incidence sur l'application.

Il existe de petits servomoteurs montés sur circuit imprimé qui peuvent égaler les performances de certains servomoteurs plus grands montés sur panneau. Parfois, un servomoteur monté sur véhicule est le meilleur choix pour une application complètement statique.

Dans d'autres cas, le choix d'un servomoteur avec le bon facteur de forme fera la différence entre une application réussie et une application médiocre.

Un servomoteur monté sur véhicule peut mieux résister aux éléments qu'un servomoteur traditionnel monté sur panneau. Un servomoteur monté sur circuit imprimé ou un servomoteur intégré à une machine s'adaptera beaucoup plus facilement à un bras de robot qu'un servomoteur monté sur panneau ou sur véhicule. Et un servomoteur monté sur panneau peut faciliter la maintenance d'une machine par rapport à un servomoteur monté sur circuit imprimé. Tout dépend des besoins de l'application concernée.

Pour voir quelles autres propriétés vous devez prendre en compte lors de la sélection d'un servomoteur, voir 5 règles d'or pour le choix d'un servomoteur. Et si vous n'êtes pas sûr du facteur de forme du servomoteur qui vous convient le mieux, vous pouvez toujours... nous demander.

 

- par Jackson McKay, ingénieur marketing

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