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Moteurs brushless pour appareil de test ViscoQuick

Pour de nombreux produits, la viscosité est un critère de qualité important, voire décisif pour leur maniabilité durant le processus de production. Par conséquent, les mesures de viscosité s'avèrent utiles dans de nombreux domaines, lors de la réception des marchandises ou du contrôle qualité, durant l'optimisation des recettes ou entre les étapes individuelles de la production. Afin que ces analyses soient réalisées le plus rapidement possible et avec de petites quantités d'échantillons, la société Brabender a développé un nouveau viscosimètre rotatif, le ViscoQuick. Selon le matériau de l'échantillon, l'appareil est capable de réaliser une mesure en 10 minutes environ, ce avec seulement 5 à 15 grammes de matériau (plus env. 100 à 110 g de solvant).

Les caractéristiques de viscosité des matériaux les plus variés sont mesurées en fonction la température ainsi que des propriétés de gélatinisation, pour l'amidon notamment. La fonction intégrée de chauffage et de refroidissement contrôle les températures pour différentes applications. Le récipient de mesure réutilisable en inox est adapté à la fois aux acides et aux bases. Le système de mesure est commandé via le logiciel MetaBridge qui permet une évaluation directe des mesures et leur représentation graphique. Ce logiciel Web offre une mise en réseau des appareils Brabender et de leurs résultats, ainsi que de leurs utilisateurs. Plusieurs utilisateurs peuvent se connecter simultanément (sur PC/Mac, tablette ou smartphone) afin d'échanger facilement leurs données.

Oleg Krawez, architecte système chez Brabender, décrit le principe de fonctionnement du nouveau viscosimètre rotatif comme suit : « Un moteur situé sous le récipient de mesure contenant l'échantillon entraîne une pale. Si la viscosité de l'échantillon change, à vitesse constante, le couple de l'entraînement change aussi. Si, par exemple, l'amidon se gélatinise, la pale rencontre une plus grande résistance et le couple augmente. »

Moteurs brushless pour appareil de test ViscoQuick
Un instrument de mesure universel rapide : le ViscoQuick détermine les propriétés de gélatinisation de l'amidon, l'activité de l'alpha-amylase dans la farine ainsi que la viscosité absolue des fluides newtoniens. (Droits d'auteur : Brabender)
Moteurs brushless pour appareil de test ViscoQuick

Rapport couple/vitesse linéaire

Afin de déterminer les changements, le couple est mesuré à la deuxième extrémité de l'arbre du moteur. Le moteur devient ainsi un capteur virtuel puisque la viscosité peut être déterminée à partir du couple. La courbe vitesse-couple du moteur doit donc être le plus linéaire possible pour l'utilisation dans l'appareil ViscoQuick, en particulier à faible vitesse. En fonction de la tâche d'analyse, la vitesse varie de 0 à 500 tours par minute. Restait donc à trouver le bon entraînement.

« Après des tests approfondis, nous avons choisi le servomoteur C.C. sans balais de la gamme FAULHABER, indique M. Krawez. Le moteur de la série 4490 … BS satisfait à nos exigences à tous les niveaux. Par ailleurs, nous avions déjà fait de bonnes expériences avec les spécialistes des entraînements de Schönaich. »

Moteur

Le servomoteur à 2 pôles est un moteur à rotor externe triphasé disposant d'une grande plage de couple et de vitesse de rotation. Les capteurs à effet Hall linéaires intégrés permettent d'obtenir les faibles vitesses requises. Grâce à sa conception sans fer, le moteur fonctionne sans réluctance, avec une relation linéaire absolue entre la charge et la vitesse, le courant et le couple ainsi que la tension et la vitesse, et offre un comportement couple/ courant ultrasensible. Ces qualités du moteur influencent positivement les résultats de mesure. La viscosité peut être déterminée avec un niveau de précision allant jusqu'à 0,5 cmg pour une plage de mesure comprise entre 0 et 2 500 cmg.

Moteurs brushless pour appareil de test ViscoQuick
Moteurs brushless pour appareil de test ViscoQuick

Durable et compact

L'entraînement devait également satisfaire à des exigences importantes en matière de longévité et de dimensions compactes. En effet, le moteur doit fonctionner de manière fiable pendant toute la durée de vie de l'appareil et offrir une intégration facile. Le servomoteur sans balais a su convaincre sur les deux plans. Grâce à la commutation électronique, sa durée de vie dépend principalement de celle des paliers du moteur. Les roulements à billes précontraints de haute précision utilisés ici offrent une fiabilité éprouvée dans un large éventail d'applications.

De plus, les dimensions très compactes du moteur à 282 watts (44 mm de diamètre et 90 mm de longueur) correspondent parfaitement à l'espace d'installation restreint du ViscoQuick, l'appareil de mesure étant lui-même conçu pour être très peu encombrant. « Nous étions donc très heureux que la gamme de produits FAULHABER inclue le MCBL 3006, un contrôleur compact et approprié. », ajoute M. Krawez satisfait. Le contrôleur est parfaitement adapté au moteur ; il présente la surface d'une carte de crédit (58 mm x 65 mm) et une hauteur de seulement 27 mm. Il communique avec le système de contrôle de niveau supérieur du viscosimètre via une interface RS232 ; l'actionnement est également possible via CANopen.

L'association d'un servomoteur C.C. sans balais et du contrôleur correspondant s'est avérée efficace pour l'appareil ViscoQuick. La société Brabenderutilise également la même solution dans d'autres instruments de mesure, par exemple dans l'Amylograph-E qui fournit une image fiable et reproductible de l'activité enzymatique (α-amylase) dans les farines et gruaux. Là aussi, les changements de couple sont mesurés et enregistrés automatiquement dans un amylogramme.

Produits

Servomoteurs C.C. sans balais
4490 ... BS
Technologie 2-pôles
Fiche technique (PDF)
Particularités clés
Tension nominale:
24 ... 48 V
Couple nominal jusqu'à:
183 mNm
Vitesse à vide jusqu'à:
6100 min⁻¹
Couple à l’arrêt jusqu'à:
1724 mNm
Diamètre:
44 mm
Longueur:
90 mm
Série 4490 ... BS
Informations complémentaires

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