Los sistemas de movimiento de alta tensión se adaptan a distintos ejes industriales

Las instalaciones industriales suelen distribuir energía trifásica a 400–480 V, pero los distintos ejes de una máquina pueden presentar requisitos de potencia y rendimiento muy diferentes. La ampliación del sistema Essentials aborda esta diferencia al permitir que los fabricantes de maquinaria utilicen una arquitectura de servomovimiento de alta tensión para ejes de menor potencia sin tener que recurrir automáticamente a una plataforma de movimiento más compleja.

Adaptación de los sistemas servo a la infraestructura eléctrica industrial
Las grandes plantas de fabricación, líneas de producción de automóviles, centros logísticos y equipos de envasado de alta capacidad funcionan habitualmente con infraestructuras de 400–480 V. El uso de equipos de movimiento diseñados para este mismo rango de alimentación puede reducir la necesidad de incorporar equipos adicionales de conversión de tensión.

Esta distinción es importante porque los requisitos de potencia de una máquina rara vez son uniformes. Una misma máquina puede incluir ejes encargados de operaciones de corte, conformado o transferencia de cargas elevadas, junto con otros utilizados principalmente para posicionamiento, guiado o manipulación de materiales. Estas funciones pueden requerir diferentes niveles de par, velocidad y potencia continua.

Por ello, dimensionar correctamente el sistema de movimiento implica seleccionar la combinación de accionamiento y motor de acuerdo con los requisitos reales de cada eje, en lugar de aplicar el nivel de prestaciones más elevado a toda la máquina.

Servomotores de alta tensión para diferentes funciones de la máquina
La cartera ampliada de Essentials de Kollmorgen incluye accionamientos servo con entrada trifásica de 240–480 V CA. Las variantes de alta tensión están disponibles con corrientes continuas de 3, 6 y 12 Aeficaces, y con corrientes máximas de 9, 18 y 30 Aeficaces, respectivamente. La familia de accionamientos admite aplicaciones con una potencia típica de eje de hasta 5 kW, dependiendo de la configuración del accionamiento y de las condiciones de funcionamiento.

Los servomotores correspondientes de Essentials están disponibles para funcionamiento a 400/480 V CA, con potencias de 400 W a 4 kW. La gama de motores de 400/480 V CA funciona a una velocidad nominal de 3.000 rpm, mientras que varios modelos alcanzan velocidades mecánicas máximas de 6.000 rpm. El par de bloqueo continuo varía desde 1,37 Nm en el modelo de 400 W hasta 17,4 Nm en el modelo de 4 kW.

Esta combinación permite conectar ejes de menor potencia dentro de una máquina de mayores dimensiones a la alimentación trifásica de alta tensión de la instalación sin tener que diseñar dichos ejes alrededor de una plataforma servo considerablemente más grande.

Configuración y puesta en servicio simplificadas
El sistema Essentials combina servomotores, accionamientos servo y cables, con configuración mediante el software WorkBench de Kollmorgen. El sistema está diseñado para ofrecer un proceso de configuración guiado y, al mismo tiempo, mantener el acceso a funciones avanzadas de configuración y ajuste.

La familia de accionamientos incorpora conectividad Ethernet industrial para EtherCAT, EtherNet/IP y PROFINET, mientras que las funciones de sincronización están disponibles mediante EtherCAT, CIP Sync y PROFINET IRT. La función integrada de desconexión segura de par está especificada según SIL2, categoría 3 y nivel de prestaciones d.

Para los fabricantes de maquinaria, estas funciones pueden reducir el número de arquitecturas de movimiento independientes necesarias dentro de una plataforma de máquina. Una misma familia de accionamientos puede cubrir diferentes requisitos de los ejes manteniendo un entorno general de configuración común.

Escalado de las prestaciones de movimiento por eje
La importancia técnica de la ampliación a alta tensión no reside tanto en aumentar el rendimiento máximo de una máquina como en ampliar el conjunto de ejes que pueden utilizar una arquitectura de movimiento común.

Por ejemplo, una máquina de envasado puede incluir ejes sometidos a cargas elevadas junto con ejes de posicionamiento de menor potencia. Un eje de transferencia de un transportador, un mecanismo de indexación o un eje de guiado puede requerir un par continuo considerablemente inferior al de un eje de proceso principal. Seleccionar un sistema servo más próximo a esos requisitos puede evitar una capacidad innecesaria sin modificar la arquitectura eléctrica general de 400–480 V de la máquina.

El mismo principio se aplica a la fabricación de automóviles, el procesamiento de materiales, los equipos logísticos y la construcción de maquinaria, donde varios ejes pueden presentar cargas mecánicas considerablemente diferentes.

Kollmorgen anunció la capacidad de alta tensión en mayo de 2026 junto con el controlador PCMM2G Essentials. Según la empresa, el sistema ampliado admite una entrada trifásica de 240–480 V CA y aumenta la capacidad del sistema de 3 kW a 4 kW.

Integración eléctrica en sistemas de 400–480 V
El paso de un funcionamiento servo de menor tensión a uno de alta tensión modifica la interfaz eléctrica entre la distribución de energía de la máquina y sus equipos de movimiento. La documentación de Kollmorgen especifica las variantes de alta tensión de los accionamientos Essentials para funcionamiento trifásico a 240/400/480 V CA, mientras que la gama de motores incluye modelos optimizados para 400/480 V CA.

Esto difiere de las configuraciones anteriores de 100–240 V CA, para las cuales la documentación de Kollmorgen especifica el uso de un transformador de aislamiento al conectar el accionamiento servo a una red de 400–480 V. Las variantes de alta tensión eliminan la necesidad de esta conversión de tensión dentro de su rango de entrada trifásica especificado de 240–480 V CA.

Esta arquitectura puede ser especialmente relevante cuando una máquina incorpora numerosos ejes de movimiento independientes. Evitar etapas de conversión de tensión innecesarias puede simplificar el diseño eléctrico, aunque la protección, el cableado, la puesta a tierra y otros requisitos deben seguir diseñándose de acuerdo con las normas de instalación aplicables.

Relevancia técnica para los fabricantes de maquinaria
La ampliación refleja un principio más amplio del control de movimiento industrial: la infraestructura eléctrica, la carga mecánica y las prestaciones de movimiento necesarias deben considerarse conjuntamente.

Una alimentación de 400–480 V en una instalación no significa que todos los ejes servo necesiten un accionamiento de alta potencia. Por el contrario, utilizar una arquitectura de movimiento de menor tensión dentro de una instalación de alta tensión puede introducir componentes eléctricos adicionales. Una familia servo escalable puede ofrecer una alternativa intermedia, en la que la tensión de alimentación se estandariza mientras la capacidad del motor y del accionamiento se selecciona según los requisitos de cada eje.

Para aplicaciones como la manipulación de materiales, el envasado, el posicionamiento y las funciones auxiliares de las máquinas, este enfoque puede proporcionar una arquitectura de movimiento más coherente sin exigir que todos los ejes utilicen la misma clase de prestaciones.

Contexto adicional:
especificaciones técnicas y comparación competitiva no incluidas en el anuncio original del producto

Las plataformas servo de alta tensión comparables ya están consolidadas en la automatización industrial, por lo que el criterio de comparación no consiste simplemente en determinar si un accionamiento admite una entrada de 400–480 V. Los sistemas servo actuales cubren rangos considerablemente diferentes de potencia y corriente.

Por ejemplo, la gama servo Sigma-7 de 400 V de Yaskawa incluye modelos de 0,5 kW a 15 kW, con corrientes de salida continuas de 1,9 a 37,2 Aeficaces. Su alimentación especificada para el circuito principal es trifásica de 380–480 V CA.

La plataforma Kinetix 5700 de Rockwell Automation también admite sistemas trifásicos de 480 V CA, con configuraciones de accionamiento individuales que alcanzan rangos de potencia considerablemente superiores a los de la familia Essentials. Una configuración de eje único Kinetix 5700 está especificada para una corriente de salida continua de 43 Aeficaces y una potencia continua de 29,7 kW a 324–528 V CA trifásicos.

Frente a estas plataformas consolidadas, la posición técnica diferenciada de Essentials se encuentra en su rango de potencia más reducido combinado con una entrada trifásica de 240–480 V CA. La familia de servomotores de alta tensión cubre de 400 W a 4 kW, mientras que la familia de accionamientos utiliza clases de corriente continua de 3, 6 y 12 Aeficaces. Esto hace que el sistema esté más orientado a ejes de máquinas de menor potencia que las plataformas servo de alta capacidad destinadas a cargas considerablemente mayores.

La comparación también demuestra por qué la potencia nominal por sí sola no constituye un criterio suficiente para seleccionar un sistema. Los fabricantes de maquinaria deben adaptar el par continuo, el par máximo, la velocidad, la corriente, la realimentación, las funciones de seguridad, los requisitos de comunicación y el montaje mecánico al ciclo de trabajo real de cada eje.

Editado por Sucithra Mani, redactora de Induportals – adaptado por IA.

www.kollmorgen.com