Selezione e inerzia del motore

La selezione del tipo di motore è molto semplice, ma anche molto complicata. Questo è un problema che comporta molta comodità. Se vuoi selezionare rapidamente il tipo e ottenere il risultato, l'esperienza è la più veloce.

 

Nel settore dell’automazione della progettazione meccanica, la scelta dei motori è un problema molto comune. Molti di loro hanno problemi nella selezione, perché sono troppo grandi per essere sprecati o troppo piccoli per essere spostati. Va bene sceglierne uno grande, almeno può essere usato e la macchina può funzionare, ma è molto problematico sceglierne uno piccolo. A volte, per risparmiare spazio, la macchina lascia un piccolo spazio di installazione per la piccola macchina. Alla fine, si è scoperto che il motore è stato selezionato per essere piccolo e il design è stato sostituito, ma la dimensione non può essere installata.

 

1. Tipologie di motori

 

Nel settore dell'automazione meccanica, sono tre i tipi di motori maggiormente utilizzati: asincroni trifase, passo-passo e servo. I motori CC non rientrano nell'ambito.

 

Elettricità asincrona trifase, bassa precisione, si accende quando accesa.

Se è necessario controllare la velocità, è necessario aggiungere un convertitore di frequenza oppure una scatola di controllo della velocità.

Se è controllato da un convertitore di frequenza, è necessario uno speciale motore di conversione di frequenza. Sebbene i normali motori possano essere utilizzati insieme ai convertitori di frequenza, la generazione di calore è un problema e si verificheranno altri problemi. Per carenze specifiche, è possibile effettuare una ricerca online. Il motore di controllo della scatola del regolatore perderà potenza, soprattutto quando viene regolato su una marcia piccola, ma il convertitore di frequenza no.

 

I motori passo-passo sono motori ad anello aperto con precisione relativamente elevata, in particolare passo-passo a cinque fasi. Esistono pochissimi stepper domestici a cinque fasi, che è una soglia tecnica. In generale lo stepper non è dotato di riduttore e viene utilizzato direttamente, cioè l'albero di uscita del motore è collegato direttamente al carico. La velocità di lavoro dello stepper è generalmente bassa, solo circa 300 giri, ovviamente ci sono anche casi di uno o duemila giri, ma è anche limitata al funzionamento a vuoto e non ha alcun valore pratico. Questo è il motivo per cui non esiste un acceleratore o un deceleratore in generale.

 

Il servo è un motore chiuso con la massima precisione. Ci sono molti servi domestici. Rispetto ai marchi stranieri c'è ancora una grande differenza, soprattutto nel rapporto di inerzia. Quelli importati possono raggiungere più di 30, ma quelli nazionali possono arrivare solo a circa 10 o 20.

 

2. Inerzia del motore

 

Finché il motore ha inerzia, molte persone ignorano questo punto nella scelta del modello, e questo è spesso il criterio chiave per determinare se il motore è adatto. In molti casi, regolare il servo significa regolare l'inerzia. Se la selezione meccanica non è buona, aumenterà il motore. Onere del debug.

 

I primi servi domestici non avevano un'inerzia bassa, un'inerzia media e un'inerzia elevata. Quando sono entrato in contatto per la prima volta con questo termine, non ho capito perché il motore con la stessa potenza dovesse avere tre standard di inerzia bassa, media e alta.

 

Bassa inerzia significa che il motore è relativamente piatto e lungo e l'inerzia dell'albero principale è ridotta. Quando il motore esegue movimenti ripetitivi ad alta frequenza, l'inerzia è ridotta e la generazione di calore è ridotta. Pertanto, i motori con inerzia ridotta sono adatti al movimento alternativo ad alta frequenza. Ma la coppia generale è relativamente piccola.

 

La bobina del servomotore con inerzia elevata è relativamente spessa, l'inerzia dell'albero principale è elevata e la coppia è elevata. È adatto per occasioni con coppia elevata ma movimento alternativo non veloce. A causa del movimento ad alta velocità per fermarsi, il conducente deve generare una grande tensione di guida inversa per fermare questa grande inerzia e il calore è molto grande.

 

In generale, il motore con inerzia ridotta ha buone prestazioni di frenata, avvio rapido, risposta rapida all'accelerazione e all'arresto, buon movimento alternativo ad alta velocità ed è adatto per alcune occasioni con carico leggero e posizionamento ad alta velocità. Come alcuni meccanismi di posizionamento lineare ad alta velocità. I motori con inerzia media e grande sono adatti per occasioni con carichi elevati ed elevati requisiti di stabilità, come alcune industrie di macchine utensili con meccanismi di movimento circolare.

Se il carico è relativamente grande o la caratteristica di accelerazione è relativamente grande e viene selezionato un motore a inerzia ridotta, l'albero potrebbe essere danneggiato eccessivamente. La selezione dovrebbe basarsi su fattori quali la dimensione del carico, la dimensione dell'accelerazione, ecc.

 

Anche l'inerzia del motore è un indicatore importante dei servomotori. Si riferisce all'inerzia del servomotore stesso, che è molto importante per l'accelerazione e la decelerazione del motore. Se l'inerzia non è ben bilanciata, l'azione del motore sarà molto instabile.

 

In effetti, ci sono opzioni di inerzia anche per altri motori, ma tutti hanno indebolito questo punto nella progettazione, come le normali linee di trasporto a nastro. Quando si seleziona il motore si scopre che non può essere avviato, ma può muoversi con una spinta della mano. In questo caso, se si aumenta il rapporto di riduzione o la potenza, può funzionare normalmente. Il principio fondamentale è che non vi è alcuna corrispondenza di inerzia nella selezione della fase iniziale.

 

Per il controllo della risposta del driver del servomotore al servomotore, il valore ottimale è che il rapporto tra l'inerzia del carico e l'inerzia del rotore del motore sia uno e il massimo non possa superare cinque volte. Attraverso la progettazione del dispositivo di trasmissione meccanica, è possibile effettuare il carico.

Il rapporto tra l'inerzia e l'inerzia del rotore del motore è vicino a uno o inferiore. Quando l'inerzia del carico è veramente grande e il progetto meccanico non può rendere il rapporto tra l'inerzia del carico e l'inerzia del rotore del motore inferiore a cinque volte, è possibile utilizzare un motore con un'inerzia del rotore grande, ovvero il cosiddetto grande motore inerziale. Per ottenere una determinata risposta quando si utilizza un motore con grande inerzia, la capacità del driver dovrebbe essere maggiore.

 

3. Problemi e fenomeni riscontrati nell'effettivo processo di progettazione

 

Di seguito spieghiamo il fenomeno nell'effettivo processo di applicazione del nostro motore.

 

Il motore vibra all'avvio, il che è ovviamente un'inerzia insufficiente.

 

Non è stato riscontrato alcun problema quando il motore funzionava a bassa velocità, ma quando la velocità era elevata, scivolava quando si fermava e l'albero di uscita oscillava a destra e a sinistra. Ciò significa che l'adattamento dell'inerzia è proprio nella posizione limite del motore. A questo punto è sufficiente aumentare leggermente il rapporto di riduzione.

 

Il motore da 400 W carica centinaia di chilogrammi o anche una o due tonnellate. Questo ovviamente viene calcolato solo per la potenza, non per la coppia. Sebbene l’auto AGV utilizzi 400 W per trascinare un carico di diverse centinaia di chilogrammi, la velocità dell’auto AGV è molto lenta, cosa che raramente accade nelle applicazioni di automazione.

 

Il servomotore è dotato di un motoriduttore a vite senza fine. Se deve essere utilizzato in questo modo è opportuno tenere presente che la velocità del motore non deve essere superiore a 1500 giri/min. Il motivo è che c'è attrito radente nella decelerazione dell'ingranaggio a vite senza fine, la velocità è troppo elevata, il calore è intenso, l'usura è rapida e la durata è relativamente ridotta. In questo momento, gli utenti si lamenteranno di quanto sia tale spazzatura. Gli ingranaggi a vite senza fine importati saranno migliori, ma non possono resistere a tale devastazione. Il vantaggio del servo con ingranaggio a vite senza fine è l'autobloccaggio, lo svantaggio è la perdita di precisione.

 

4. Inerzia del carico

 

Inerzia = raggio di rotazione x massa

 

Finché c’è massa, accelerazione e decelerazione, c’è inerzia. Gli oggetti che ruotano e gli oggetti che si muovono durante la traslazione hanno inerzia.

 

Quando vengono generalmente utilizzati normali motori asincroni CA, non è necessario calcolare l'inerzia. La caratteristica dei motori CA è che quando l'inerzia di uscita non è sufficiente, l'azionamento diventa troppo pesante. Anche se la coppia a regime è sufficiente, ma l'inerzia transitoria è troppo grande, quando il motore raggiunge inizialmente la velocità non nominale, rallenta e poi diventa veloce, quindi aumenta lentamente la velocità e infine raggiunge la velocità nominale , quindi l'unità non vibrerà, il che ha scarso effetto sul controllo. Ma quando si sceglie un servomotore, poiché il servomotore si basa sul controllo del feedback dell'encoder, il suo avvio è molto rigido e i target di velocità e posizione devono essere raggiunti. A questo punto, se viene superata la quantità di inerzia che il motore può sopportare, il motore tremerà. Pertanto, quando si calcola il servomotore come fonte di potenza, è necessario tenere pienamente conto del fattore di inerzia. È necessario calcolare l'inerzia della parte mobile che viene infine convertita nell'albero motore e utilizzare questa inerzia per calcolare la coppia entro il tempo di avviamento.

 


Orario di pubblicazione: 06-marzo-2023