Monitoramento de inercia sem a utilização de sensores

Acionamentos elétricos são dinâmicos e podem gerar forças e torques elevados. Portanto, eles são indispensáveis para a moderna engenharia mecânica e de motores. O que é vantajoso para o desempenho da máquina envolve perigos ao mesmo tempo. Assim, em muitas aplicações, as pessoas devem ser protegidas contra os componentes do motor em movimento. Grades de segurança com portões de segurança são frequentemente a solução adequada. Se as pessoas permanecerem dentro da área de segurança, é necessário garantir que os perigos sejam excluídos.

Em muitas aplicações na engenharia mecânica e de motores, a tecnologia de acionamento desempenha um papel importante. Eletromotores movem fusos de máquinas-ferramentas, transportam mercadorias na tecnologia de transportadores ou produtos de máquinas em linhas de produção automatizadas. Nessas aplicações, o pessoal operacional deve ser protegido contra componentes dos motores em movimento. Em muitos casos, grades de segurança, portões de segurança ou outras barreiras mecânicas impedem que as pessoas entrem em áreas perigosas.

Acesso somente com a máquina parada

No entanto, a separação estrita ou permanente entre máquinas e pessoal operacional é possível apenas em casos muito raros. Dependendo da aplicação, é necessário que a equipe intervenha diretamente na máquina. Isso pode ser o caso, por exemplo, se a peça em um centro de usinagem precisar ser trocada ou se for necessário realizar trabalhos de manutenção ou reparo. Se as pessoas trabalham dentro da faixa de segurança, é preciso garantir que elas não sejam colocadas em perigo por peças móveis da máquina. A norma DIN EN ISO 14119:2013 estipula que os portões de segurança devem ser travados de tal forma que não possam ser abertos enquanto a planta ainda representar algum risco. Além disso, o sistema de proteção deve ser projetado de tal forma que, por exemplo, em caso de parada de emergência, as partes da máquina não se movam mais quando uma pessoa chegar à área perigosa.

No entanto, para trabalhos de configuração e manutenção, às vezes é necessário mover os acionamentos mesmo quando as pessoas estão em proximidade imediata. Nesses casos, a solução de segurança deve garantir que uma certa velocidade das peças da máquina movidas não seja excedida. Nesse caso, as instalações de segurança podem garantir que a velocidade de rotação máxima do eletromotor seja limitada.

Monitoramento de velocidade de rotação e parada

Para as funções relacionadas à segurança descritas acima, o monitoramento da velocidade de rotação do acionamento é uma solução eficiente. No entanto, a simples desconexão do acionamento elétrico não pode garantir que as peças móveis da máquina tenham realmente parado. Dependendo do tipo de máquina e acionamento, as partes móveis podem continuar a se mover por um tempo considerável e, portanto, representar um perigo.

Para monitorar a velocidade de rotação de um acionamento, são frequentemente usados os chamados codificadores ou iniciadores. Esses sensores são diretamente conectados ao eixo rotativo e transmitem um certo número de sinais por rotação (dependendo do modelo) para a eletrônica de avaliação conectada, que determina a velocidade de rotação. Soluções baseadas em sensores podem monitorar tanto a velocidade de rotação quanto a parada. No entanto, se as máquinas e motores existentes precisarem ser modernizadas, isso envolverá esforço de engenharia e, portanto, custos adicionais.

Soluções de monitoramento sem sensor

Os monitores de parada que detectam a tensão residual nas bobinas do motor elétrico constituem uma solução alternativa que não requer sensores adicionais. Isso também funciona se o motor estiver desconectado, pois o drive desacelerado induz tensões nas bobinas por remanência. O novo monitor de parada sem sensor UG 6946 da série SAFEMASTER S da DOLD é baseado neste princípio funcional. Ele mede a tensão induzida nos terminais da bobina por dois canais de medição redundantes. Somente se as tensões indutivas em ambos os canais caírem abaixo do limiar de resposta, o dispositivo detecta a parada do motor e ativa o relé de saída. Para adaptar o dispositivo a uma variedade de motores e aplicações, o limiar de tensão abaixo do qual o UG 6946 detecta a parada pode ser ajustado. O mesmo se aplica ao tempo de parada – somente se a voltagem definida cair abaixo desse período, o monitor de parada sinaliza a parada. As interrupções de linha nas linhas de medição também são detectadas. O UG 6946 atende ao SIL 3 resp. PL e/cat. 4 e pode ser usado, entre outras coisas, para a liberação de um intertravamento de segurança ou a ativação de um freio de retenção. Como nenhum sensor é necessário, a instalação e a fiação são muito simples e econômicas. Por esse motivo e devido à largura estreita de apenas 22,5 mm, o UG 6946 também é ideal para a modernização de plantas existentes.

Portfólio para monitoramento seguro de acionamentos

A DOLD oferece um portfólio abrangente para monitoramento seguro de acionamentos. A série SAFEMASTER S é composta por diferentes monitores de velocidade de rotação e parada que detectam a parada e a velocidade de rotação de máquinas e plantas em aplicações de segurança e emitem respectivos sinais de comutação. Dispositivos sem sensores, como o UG 6946 descrito acima, monitores de velocidade de rotação e frequência UH 6937 e dispositivos operados por encoder ou outros sensores também estão disponíveis. Com comutação respectiva, as funções de segurança STO (desligamento de torque seguro), SOS (parada operacional segura), SLS (velocidade limitada com segurança), SSM (monitoramento de velocidade segura) e SSR (faixa de velocidade segura) podem ser realizadas. Dessa forma, as aplicações que requerem o mais alto nível de segurança até a categoria 4/PL e res. SIL 3 podem ser equipadas.