Proceso y control hoy

26/06/2023 Portescap SA

Portescap ha proporcionado a un fabricante mundial de defensa un motor de CC con escobillas y una solución de engranajes para controlar la precisión de los tubos de torpedos lanzados desde superficie. Portescap se adjudicó el contrato por su control preciso, su diseño de motor compacto y de bajo calor, así como por su capacidad para cumplir con estrictas especificaciones militares. Los ingenieros de Portescap trabajaron estrechamente con el fabricante de defensa para optimizar la solución de movimiento personalizada.

El control preciso del husillo dentro de un sistema de lanzamiento de torpedos es vital para gestionar la profundidad a la que operará un torpedo. Cuando se lanza desde el tubo, el sistema interno del torpedo controla los planos de inmersión en su cola para garantizar una fina modulación de la profundidad. Sin embargo, la precisión del ángulo de lanzamiento inicial es vital para garantizar la máxima precisión de profundidad de un torpedo, especialmente cuando el alcance del objetivo puede extenderse a lo largo de varias millas. El eje hace girar el tubo del torpedo y lo alinea con la dirección de disparo, y un motor es vital para controlar el ángulo del eje para el lanzamiento, asegurando que el torpedo pueda alcanzar su objetivo.

Cumplimiento de MIL-SPEC

El líder de defensa necesitaba una solución de movimiento que pudiera lograr un control posicional de alta precisión y al mismo tiempo proporcionara una alta durabilidad. En el entorno marino, la solución necesitaba brindar protección contra la entrada de agua y aceite, y cumplir con la especificación del Estándar Militar (MIL-STD), también conocida como MIL-SPEC. La defensa

El fabricante se acercó a Portescap basándose en su trayectoria en proyectos similares, así como en su capacidad para gestionar eficazmente el alto nivel de personalización requerido.

Portescap proporcionó un motor CC con escobillas para esta aplicación por varias razones. Como los husillos de los tubos de torpedo no estarían en funcionamiento constante, sino que requerirían una alta aceleración poco frecuente y un control preciso, un motor de corriente continua con escobillas garantizaría la durabilidad necesaria durante meses en el mar. Como el diseño del cepillo CC es más simple en comparación con un motor CC sin escobillas y no requiere control electrónico externo para lograr la conmutación, serían más fáciles de mantener, lo que sería crucial durante las operaciones. Portescap especificó su motor de cepillo 35NT con un reductor R32 como plataforma de personalización.

Imán de neodimio y diseño sin núcleo

Para garantizar un control preciso y suave del tubo lanzatorpedos, además de lograr la aceleración requerida, Portescap especificó un motor de CC con escobillas equipado con un imán de neodimio, que genera un campo magnético más fuerte para aumentar el par requerido para una alta aceleración. Esto también se combinó con un enfoque sin núcleo, eliminando el tradicional núcleo de hierro del diseño original del motor de CC con escobillas.

Un motor sin núcleo también contribuiría a optimizar la precisión. Los motores sin núcleo proporcionan un movimiento suave al eliminar el efecto del par dentado, la fuerza magnética desigual creada cuando gira un rotor con núcleo de hierro. En cambio, la dependencia del diseño sin núcleo de un rotor de bobina de alambre con imanes permanentes colocados a su alrededor aseguraría una fuerza magnética uniforme. Esto proporcionaría una aceleración más suave para una alta precisión, mejorada por la menor inercia proporcionada por el diseño sin núcleo.

La selección de un imán de neodimio aumentaría la densidad de potencia, optimizando el par y al mismo tiempo logrando dimensiones compactas y menor masa, fundamentales para las especificaciones del tubo lanzatorpedos. El diseño sin núcleo ayuda a cumplir este requisito, donde, a pesar de la adición de imanes permanentes, la ausencia del núcleo de hierro reduciría la masa total.

También fue fundamental minimizar el calor en un entorno con limitaciones de espacio. Los imanes de neodimio ayudarían a mantener una baja producción de calor al reducir las pérdidas de energía debido al calor y la fricción. Su mayor intensidad de campo magnético requiere menos corriente para producir la misma cantidad de par, con como resultado menores pérdidas de calor. Además, el diseño sin núcleo minimiza la histéresis, la resistencia creada a través de la magnetización y desmagnetización durante el funcionamiento, y menores pérdidas por corrientes parásitas que se producen debido a la inducción de la corriente contra la resistencia inherente del estator. Un núcleo de hierro es la principal fuente de estas pérdidas de energía, por lo que el diseño sin núcleo minimizaría la generación de calor.

Personalización para uso militar.

Si bien los motores estándar de Portescap están construidos para una larga vida útil, alcanzar los requisitos de especificaciones militares específicas significó que el equipo de diseño de Portescap trabajó en estrecha colaboración con los ingenieros del fabricante de defensa. Se logró un mayor desarrollo para la prevención de la entrada de líquidos, creando una unidad impermeable y completamente sellada. La calificación de aprobación de la inspección militar requirió modificaciones mejoradas en las salidas de cables y terminales, que el equipo de diseño de Portescap también implementó para agregar durabilidad.

Para garantizar un sistema de motor de control de precisión que funcionara en la mayor parte de las pruebas, el acceso cercano a un equipo de diseño de movimiento era fundamental para el OEM. Combinada con sólidos procesos de fabricación, la asociación dio como resultado la finalización exitosa del proyecto.

Imprime este artículo

Para obtener más información, póngase en contacto:Portescap SARue Jardiniere 157CH 2300 La Chaux-de-FondsSuizaTel: +41 32 925 62 40Email: [email protected]: https://www.portescap.com

Visitar la página de perfil de la empresa

Fabricación aditiva versus fabricación tradicional

Iniciar sesión o registrarse

Process and Control Today no es responsable del contenido de los artículos e imágenes enviados o producidos externamente. Haga clic aquí para enviarnos un correo electrónico sobre cualquier error u omisión contenido en este artículo.