Met welke factoren moet ik rekening houden bij het dimensioneren van een servomotor?

Maatvoering een industriële servomotor is een cruciale stap in het ontwerp van elk motion control-systeem. Als u het fout doet, kan dit leiden tot slechte prestaties, frequente storingen of onnodige kosten. In plaats van alleen maar een motor te kiezen op basis van een algemeen aantal pk's, omvat een professionele aanpak een gedetailleerde analyse van de specifieke vereisten van uw toepassing.

Om een ​​servomotor de juiste maat te geven, moet u rekening houden met de volgende sleutelfactoren.

1. Bewegingsprofielanalyse

The first step is to define the required motion. Een bewegingsprofiel verdeelt een enkele bewegingscyclus in segmenten van versnelling, constante snelheid en vertraging.

• Acceleratie- en vertragingstijd: Dit bepaalt het piekkoppel dat nodig is om de belasting te starten en te stoppen. Snellere hellingen vereisen een hoger koppel.

• Constante snelheidstijd: De motor moet een bepaald niveau van continu koppel leveren om wrijving en andere krachten te overwinnen tijdens het stabiele deel van de beweging.

• Verblijftijd: De tijd tussen bewegingscycli is cruciaal om de motor te laten afkoelen. Het beïnvloedt het vermogen van de motor om aan de eisen van de volgende cyclus te voldoen.

2. Belasting en traagheid

Het vermogen van een motor om een last te verplaatsen is direct gekoppeld aan de traagheid van het systeem. Traagheid is een maatstaf voor de weerstand van een object tegen een verandering in beweging.

• Belastingtraagheid: Dit is de traagheid van alles wat de motor nodig heeft om te bewegen, inclusief de last zelf, tandwielen, katrollen en andere mechanische componenten.

• Motortraagheid: Dit is de traagheid van de rotor van de motor. Het ideale scenario is dat de motortraagheid een klein deel van de totale systeemtraagheid bedraagt. Een goede vuistregel is dat er een verhouding tussen belasting en motortraagheid tussen ligt 3:1 en 5:1 , hoewel verhoudingen tot 10:1 kan acceptabel zijn met de juiste afstemming. Een niet-overeenkomende traagheid kan onstabiele of moeilijk af te stemmen regelkringen veroorzaken, wat leidt tot trillingen en een slechte positioneringsnauwkeurigheid.

3. Koppelvereisten

Koppel is de rotatiekracht die door de motor wordt geproduceerd. U moet rekening houden met twee soorten koppel:

• Continu koppel ( $$T_C$$

  Dit is het maximale koppel dat de motor continu kan produceren zonder oververhitting. Het is nodig om stabiele krachten zoals wrijving en zwaartekracht te overwinnen. Het is het gemiddelde koppel over een volledige inschakelduur.

• Piekkoppel ( $$T_P$$

  Dit is het maximale koppel dat de motor gedurende een korte periode kan leveren, meestal tijdens acceleratie of deceleratie. Het piekkoppel van de motor moet hoger zijn dan het maximale acceleratiekoppel van uw toepassing om dynamische prestaties te garanderen.

U kunt de RMS-methode (root mean square) gebruiken om het vereiste continue koppel te berekenen, waarbij u rekening houdt met de koppelniveaus en -duur voor elk segment van het bewegingsprofiel. Het berekende RMS-koppel moet lager zijn dan het nominale continue koppel van de motor ( $$T_C$$ ). Op dezelfde manier moet het vereiste piekkoppel lager zijn dan het nominale piekkoppel van de motor ( $$T_P$$ ).

4. Snelheidsvereisten

Het toerental van de motor is een andere kritische factor. De gekozen motor moet in staat zijn de maximale snelheid te bereiken die vereist is door uw bewegingsprofiel. U moet ook rekening houden met de snelheids-koppelcurve van de motor. Naarmate de snelheid toeneemt, neemt het beschikbare koppel vaak af. Zorg ervoor dat de motor het benodigde koppel kan leveren bij de vereiste snelheid.

5. Omgevingsfactoren

Een industriële servomotor moet bestand zijn tegen de omstandigheden van de werkomgeving.

• Temperatuur: Zorg ervoor dat het bedrijfstemperatuurbereik van de motor geschikt is voor de omgeving. Hoge omgevingstemperaturen kunnen de prestaties van de motor negatief beïnvloeden.

• Beschermingsklasse (IP): Deze beoordeling geeft de weerstand van de motor tegen stof en vloeistoffen aan. Voor stoffige of natte omgevingen is een hogere IP-waarde essentieel om motorschade te voorkomen.

• Trillingen en schokken: The motor should be mechanically robust enough to handle any vibrations or shocks present in the application.

Door elk van deze factoren – bewegingsprofiel, traagheid, koppel, snelheid en omgeving – zorgvuldig te overwegen, kunt u een industriële servomotor die optimale prestaties, efficiëntie en levensduur levert voor uw specifieke toepassing. Een grondig dimensioneringsproces zorgt niet alleen voor een betrouwbare werking, maar helpt u ook overdimensionering te voorkomen, wat kan leiden tot hogere kosten en verspilling van energie.