Milyen szempontokat vegyek figyelembe a szervomotorok méretezésekor?

Méretezés an ipari szervo motor kritikus lépés minden mozgásvezérlő rendszer tervezésében. A tévedés gyenge teljesítményhez, gyakori meghibásodásokhoz vagy szükségtelen költségekhez vezethet. Ahelyett, hogy pusztán az általános lóerő-besorolás alapján választana ki egy motort, a professzionális megközelítés magában foglalja az alkalmazás speciális követelményeinek részletes elemzését.

A szervomotor megfelelő méretéhez a következő kulcsfontosságú tényezőket kell figyelembe vennie.

1. Mozgásprofil elemzése

Az első lépés a kívánt mozgás meghatározása. A mozgásprofil egyetlen mozgási ciklust gyorsulás, állandó sebesség és lassulás szegmensekre bont.

• Gyorsítási és lassítási idő: Ez határozza meg a terhelés indításához és leállításához szükséges csúcsnyomatékot. A gyorsabb rámpák nagyobb nyomatékot igényelnek.

• Állandó sebességi idő: A motornak bizonyos szintű folyamatos nyomatékot kell biztosítania a súrlódás és más erők leküzdéséhez a mozgás állandósult része alatt.

• Tartózkodási idő: A mozgási ciklusok közötti idő döntő fontosságú a motor lehűléséhez. Ez befolyásolja a motor azon képességét, hogy kezelje a következő ciklus igényeit.

2. Terhelés és tehetetlenség

A motor azon képessége, hogy mozgatja a terhelést, közvetlenül a rendszer tehetetlenségétől függ. A tehetetlenség egy tárgy mozgásváltozással szembeni ellenállásának mértéke.

• Terhelési tehetetlenség: Ez a tehetetlensége mindennek, amire a motornak szüksége van a mozgáshoz, beleértve magát a terhelést, a fogaskerekeket, a szíjtárcsákat és minden más mechanikai alkatrészt.

• Motor tehetetlensége: Ez a motor forgórészének tehetetlensége. Az ideális forgatókönyv az, ha a motor tehetetlensége a rendszer teljes tehetetlenségének kis töredéke. Egy jó hüvelykujjszabály, hogy a terhelés és a motor tehetetlenségi aránya között legyen 3:1 és 5:1 , bár arányok akár 10:1 megfelelő hangolással elfogadható lehet. A nem megfelelő tehetetlenségi nyomaték instabil vagy nehezen hangolható vezérlőhurkokat okozhat, ami rezgéshez és rossz pozicionálási pontossághoz vezethet.

3. Nyomatékkövetelmények

A nyomaték a motor által keltett forgási erő. Kétféle nyomatékot kell figyelembe venni:

• Folyamatos nyomaték ( $$T_C$$

  Ez az a maximális nyomaték, amelyet a motor túlmelegedés nélkül képes folyamatosan produkálni. Szükséges az állandósult állapotú erők, például a súrlódás és a gravitáció leküzdéséhez. Ez az átlagos nyomaték egy teljes munkaciklus alatt.

• csúcsnyomaték ( $$T_P$$

  Ez az a maximális nyomaték, amelyet a motor rövid ideig képes leadni, jellemzően gyorsítás vagy lassítás közben. A dinamikus teljesítmény biztosítása érdekében a motor csúcsnyomatékának nagyobbnak kell lennie, mint az alkalmazás maximális gyorsítási nyomatéka.

A szükséges folyamatos nyomaték kiszámításához a négyzetes középérték (RMS) módszert használhatja, figyelembe véve a mozgásprofil egyes szegmenseihez tartozó nyomatékszinteket és időtartamokat. A számított RMS nyomatéknak kisebbnek kell lennie, mint a motor névleges folyamatos nyomatéka ( $$T_C$$ ). Hasonlóképpen a szükséges csúcsnyomatéknak kisebbnek kell lennie, mint a motor névleges csúcsnyomatéka ( $$T_P$$ ).

4. Sebességkövetelmények

A motor fordulatszáma egy másik kritikus tényező. A kiválasztott motornak képesnek kell lennie az Ön mozgásprofilja által megkívánt maximális sebesség elérésére. Figyelembe kell venni a motor fordulatszám-nyomaték görbéjét is. A fordulatszám növekedésével a rendelkezésre álló nyomaték gyakran csökken. Győződjön meg arról, hogy a motor képes biztosítani a szükséges nyomatékot a kívánt fordulatszámon.

5. Környezeti tényezők

An ipari szervo motor ki kell bírnia működési környezetének feltételeit.

• Hőmérséklet: Győződjön meg arról, hogy a motor üzemi hőmérséklet-tartománya megfelel a környezetnek. A magas környezeti hőmérséklet ronthatja a motor teljesítményét.

• Behatolásvédelmi (IP) besorolás: Ez a besorolás a motor porral és folyadékokkal szembeni ellenállását jelzi. Poros vagy nedves környezetben a magasabb IP-besorolás elengedhetetlen a motor károsodásának elkerülése érdekében.

• Rezgés és ütés: A motornak mechanikailag elég robusztusnak kell lennie ahhoz, hogy kezelje az alkalmazás során fellépő rezgéseket vagy ütéseket.

Ezen tényezők – mozgásprofil, tehetetlenség, nyomaték, sebesség és környezet – gondos mérlegelésével kiválaszthat egy ipari szervo motor amely optimális teljesítményt, hatékonyságot és hosszú élettartamot biztosít az adott alkalmazáshoz. Az alapos méretezési folyamat nemcsak megbízható működést biztosít, hanem segít elkerülni a túlméretezést, ami magasabb költségekhez és energiapazarláshoz vezethet.