Koje čimbenike trebam uzeti u obzir prilikom dimenzioniranja servo motora?

Određivanje veličine an industrijski servo motor kritičan je korak u bilo kojem dizajnu sustava kontrole kretanja. Pogrešno postavljanje može dovesti do loše izvedbe, čestih kvarova ili nepotrebnih troškova. Umjesto jednostavnog odabira motora na temelju općenite konjske snage, profesionalni pristup uključuje detaljnu analizu specifičnih zahtjeva vaše aplikacije.

Da biste pravilno dimenzionirali servo motor, morate uzeti u obzir sljedeće ključne čimbenike.

1. Analiza profila kretanja

Prvi korak je definiranje potrebnog gibanja. Profil kretanja rastavlja pojedinačni ciklus kretanja na segmente ubrzanja, konstantne brzine i usporavanja.

• Vrijeme ubrzanja i usporavanja: Ovo određuje vršni okretni moment potreban za pokretanje i zaustavljanje opterećenja. Brže rampe zahtijevaju veći okretni moment.

• Vrijeme konstantne brzine: Motor mora osigurati određenu razinu kontinuiranog okretnog momenta kako bi prevladao trenje i druge sile tijekom stabilnog dijela kretanja.

• Vrijeme zadržavanja: Vrijeme između ciklusa gibanja ključno je za dopuštanje motora da se ohladi. To utječe na sposobnost motora da podnese zahtjeve sljedećeg ciklusa.

2. Opterećenje i inercija

Sposobnost motora da pomiče teret izravno je povezana s inercijom sustava. Inercija je mjera otpora objekta na promjenu gibanja.

• Inercija opterećenja: Ovo je inercija svega što motor treba da pokrene, uključujući sam teret, zupčanike, remenice i sve druge mehaničke komponente.

• Inercija motora: Ovo je inercija rotora motora. Idealan scenarij je da inercija motora bude mali dio ukupne inercije sustava. Dobro pravilo je imati omjer opterećenja i inercije motora između 3:1 i 5:1 , iako omjeri do 10:1 može biti prihvatljivo uz pravilno ugađanje. Neusklađena inercija može uzrokovati nestabilne ili teške za podešavanje petlji upravljanja, što dovodi do vibracija i loše točnosti pozicioniranja.

3. Zahtjevi zakretnog momenta

Moment je rotacijska sila koju proizvodi motor. Morate uzeti u obzir dvije vrste zakretnog momenta:

• Kontinuirani zakretni moment ( $$T_C$$

  Ovo je najveći okretni moment koji motor može kontinuirano proizvoditi bez pregrijavanja. Potreban je za svladavanje sila u stabilnom stanju poput trenja i gravitacije. To je prosječni zakretni moment tijekom cijelog radnog ciklusa.

• Najveći zakretni moment ( $$T_P$$

  Ovo je maksimalni okretni moment koji motor može isporučiti u kratkom vremenu, obično tijekom ubrzavanja ili usporavanja. Vršni moment motora mora biti veći od maksimalnog momenta ubrzanja vaše aplikacije kako bi se osigurala dinamička izvedba.

Možete koristiti metodu srednjeg kvadrata (RMS) za izračun potrebnog kontinuiranog momenta, uzimajući u obzir razine momenta i trajanja za svaki segment profila kretanja. Izračunati RMS zakretni moment mora biti manji od nazivnog trajnog zakretnog momenta motora ( $$T_C$$ ). Slično, zahtijevani vršni moment mora biti manji od nazivnog vršnog momenta motora ( $$T_P$$ ).

4. Zahtjevi za brzinu

Brzina motora još je jedan kritičan faktor. Odabrani motor mora biti sposoban postići najveću brzinu koju zahtijeva vaš profil kretanja. Također biste trebali uzeti u obzir krivulju brzine i momenta motora. Kako se brzina povećava, raspoloživi moment često opada. Provjerite može li motor osigurati potrebni okretni moment pri potrebnoj brzini.

5. Čimbenici okoliša

An industrijski servo motor mora izdržati uvjete svog radnog okruženja.

• temperatura: Osigurajte da raspon radne temperature motora odgovara okolišu. Visoke temperature okoline mogu smanjiti performanse motora.

• Ocjena zaštite od prodora (IP): Ova ocjena označava otpornost motora na prašinu i tekućine. Za prašnjava ili mokra okruženja, viša IP ocjena je neophodna kako bi se spriječilo oštećenje motora.

• Vibracije i udarci: Motor bi trebao biti dovoljno mehanički robustan da podnese sve vibracije ili udarce prisutne u primjeni.

Pažljivim razmatranjem svakog od ovih čimbenika – profila kretanja, inercije, okretnog momenta, brzine i okoline – možete odabrati industrijski servo motor koji pruža optimalne performanse, učinkovitost i dugovječnost za vašu specifičnu primjenu. Temeljit postupak dimenzioniranja ne samo da osigurava pouzdan rad, već vam također pomaže u izbjegavanju predimenzioniranja, što može dovesti do većih troškova i izgubljene energije.