Un mototambor elèctric és un dispositiu electromecànic integrat que combina les funcions d'accionament, reducció i càrrega-, actuant directament sobre la superfície del tambor. El seu disseny estructural té com a objectiu la compacitat, alta eficiència i alta fiabilitat. Normalment consisteix en el cos del motor, mecanisme d'engranatges reductors, carcassa del tambor, components de suport i sistemes de cablejat i detecció. Aquests components treballen junts per garantir una sortida de potència estable en aplicacions de transport i transmissió.
El cos del motor és la font d'energia bàsica del tambor elèctric. En funció dels requisits de l'aplicació, es poden seleccionar motors asíncrons trifàsics, motors síncrons d'imants permanents o motors de corrent continu sense escombretes. El rotor del motor o l'estator sovint es munta directament a la paret interior del tambor, o en estructures miniaturitzades, s'utilitza un rotor extern, que permet que el parell actuï directament sobre la circumferència del tambor, reduint la pèrdua d'energia en el procés de transmissió. El disseny de bobinatge i circuit magnètic equilibra la densitat de potència i el rendiment de dissipació de calor. Alguns models també tenen aletes de refrigeració o-ventiladors integrats al voltant de l'estator per millorar la capacitat de funcionament continu.
El mecanisme d'engranatge reductor és un component crucial per convertir la velocitat en parell. Les formes habituals inclouen reductors d'engranatges planetaris o reductors de molinet cicloïdals, disposats de manera compacta entre el motor i la paret interior del tambor. Les estructures d'engranatges planetaris ofereixen avantatges com ara un ampli rang de relació de transmissió, una gran capacitat de càrrega-i una bona coaxialitat, que permeten relacions de reducció elevades dins d'un espai limitat, mantenint un funcionament suau i un baix soroll. La selecció del material i la precisió de mecanitzat del mecanisme de reducció afecten directament l'estabilitat del parell i la vida útil de la sortida del tambor.
La carcassa del tambor és la carcassa exterior del tambor elèctric, que serveix tant per a funcions de suport com de protecció. Normalment està fet de tubs d'acer sense soldadura o aliatge d'alumini, amb la paret interior que s'ajusta perfectament al mecanisme de reducció i a l'estator/rotor del motor, mentre que la paret exterior pot contactar directament amb la cinta transportadora o la peça de treball. La superfície de la carcassa es pot tractar amb recobriments anti-resistents al desgast-o anticorrosió per adaptar-se a diferents condicions de treball. Les tapes finals s'instal·len als dos extrems per incloure components interns i formar referències de muntatge dels coixinets.
Els components de suport inclouen principalment coixinets d'alta-precisió i estructures d'eix. Els coixinets són majoritàriament coixinets de boles rígides de treball pesat-o coixinets de rodets cilíndrics, instal·lats dins de les tapes dels extrems dels dos extrems del tambor. Suporten càrregues radials i també comparteixen les forces axials generades durant el funcionament, assegurant la concentricitat i la baixa vibració durant la rotació del tambor a gran-velocitat. El disseny del sistema d'eix ha de garantir l'alineació de l'eix del motor, l'eix de sortida del reductor i l'eix de rotació del tambor per reduir els moments de flexió addicionals i les pèrdues per fricció.
El sistema de cablejat i detecció és responsable de l'entrada d'alimentació i la retroalimentació de l'estat operatiu. L'alimentació s'introdueix mitjançant connectors segellats a les tapes dels extrems, amb nivells de protecció que arriben a IP54 o superiors en funció dels requisits ambientals. Alguns motors de tambor elèctrics també integren sensors de temperatura, sensors de velocitat o codificadors per controlar l'augment de la temperatura del bobinat, la velocitat i el sentit de gir en temps real, proporcionant senyals de bucle tancat-per al sistema de control automatitzat i admet funcions de regulació de velocitat, protecció i diagnòstic d'errors.
En general, el disseny estructural del motor de tambor elèctric incorpora totalment els conceptes de mecatrònica i integració funcional. Mitjançant la integració orgànica del motor, el reductor, la carcassa del tambor i el sistema de suport, aconsegueix la ruta de transmissió de potència més curta i un espai d'equip òptim, proporcionant una solució d'accionament central altament eficient, fiable i fàcil de--mantenir per a equips de transport i automatitzats moderns.
