VSU

Un démarrage vertical (VSU) est une broche de machine ou un moteur qui atteint sa vitesse de fonctionnement presque instantanément à partir de l'arrêt, sans l'accélération progressive typique de la plupart des moteurs électriques. Dans la fabrication, cette capacité est très appréciée pour les lignes de production où les changements d'outils, le chargement des pièces ou les étapes de réglage doivent se produire rapidement sans attendre que la broche atteigne sa vitesse. Une broche VSU peut passer de zéro à son régime nominal, par exemple 18 000 tr/min, en moins d'une seconde.

La plupart des systèmes VSU utilisent des moteurs à aimants permanents ou à commutation électronique associés à une électronique de commande capable de fournir un couple maximal au démarrage. Les broches à entraînement direct sont courantes dans ce rôle car elles éliminent le décalage d'inertie de la réduction par courroie ou par engrenage. Certaines conceptions VSU emploient des embrayages à courants de Foucault ou des accouplements magnétiques pour désaccoupler le moteur de la tête de broche jusqu'à ce que le moteur atteigne sa vitesse, puis s'engagent brusquement. Il existe des variantes refroidies par air et par eau, selon la charge thermique et les contraintes d'encombrement de la machine.

Où le VSU prouve sa valeur

Les broches VSU apparaissent le plus souvent dans les machines de transfert automatisées, les centres d'usinage à grande vitesse et les systèmes de rectification où le temps de cycle est la métrique qui compte. Un atelier automobile ou aérospatial exécutant des dizaines de décalages d'outils sur un lot de production bénéficie du temps perdu économisé si l'accélération de la broche est instantanée plutôt que de prendre 2 à 5 secondes par changement d'outil. Dans les tours automatiques de type suisse et les indexeurs rotatifs, le VSU permet un engagement synchronisé avec le maintien de pièce rotatif sans décalage.

Le compromis est le coût et la complexité. Une broche VSU et son ensemble d'entraînement coûtent plus cher qu'une broche standard, et l'armoire électrique doit inclure des onduleurs ou des servomoteurs de plus grande puissance. La fiabilité dépend de la qualité de cette électronique d'entraînement; un condensateur ou un pilote de grille défaillant peut empêcher la broche de démarrer correctement. Les techniciens de maintenance doivent comprendre à la fois le mécanisme d'accouplement mécanique et la logique de commande du moteur.

Le VSU ne doit pas être confondu avec une broche à grande vitesse, qui fait référence au régime nominal plutôt qu'au comportement au démarrage, ni avec les démarreurs progressifs, qui montent en régime progressivement pour réduire le courant d'appel et les chocs mécaniques. Une broche peut être à la fois à grande vitesse et VSU, ou elle peut être VSU à des vitesses modestes; la caractéristique déterminante est l'accélération quasi instantanée à partir de l'arrêt.