모터 선택 및 관성

모터 유형 선택은 매우 간단하지만 매우 복잡합니다. 이는 편의성이 많이 요구되는 문제이다. 빠르게 유형을 선택하고 결과를 얻으려면 경험이 가장 빠릅니다.

기계 설계 자동화 산업에서 모터 선택은 매우 일반적인 문제입니다. 그들 중 다수는 낭비하기에는 너무 크거나 이동하기에는 너무 작아서 선택에 문제가 있습니다. 큰 것을 선택하는 것은 괜찮습니다. 적어도 사용할 수 있고 기계가 작동할 수 있지만 작은 것을 선택하는 것은 매우 번거롭습니다. 때로는 공간을 절약하기 위해 기계가 소형 기계를 위한 작은 설치 공간을 남겨두는 경우가 있습니다. 결국 모터를 소형으로 선택하고 디자인도 교체했지만 사이즈가 맞지 않아 장착이 불가능한 것으로 확인됐다.

기계 자동화 산업에서 가장 많이 사용되는 모터에는 3상 비동기식, 스테퍼식, 서보 모터 등 세 가지 유형이 있습니다. DC 모터는 범위를 벗어납니다.

3상 비동기 전기, 낮은 정밀도, 전원을 켜면 켜집니다.

속도를 제어해야 하는 경우 주파수 변환기를 추가하거나 속도 제어 상자를 추가할 수 있습니다.

주파수 변환기로 제어되는 경우 특수 주파수 변환 모터가 필요합니다. 일반 모터는 주파수 변환기와 함께 사용할 수 있지만 발열이 문제이고 다른 문제도 발생하게 됩니다. 특정 단점에 대해서는 온라인으로 검색할 수 있습니다. 조속기 박스의 제어 모터는 특히 소형 기어로 조정될 때 전력이 손실되지만 주파수 변환기는 그렇지 않습니다.

스테퍼 모터는 상대적으로 정밀도가 높은 개방 루프 모터, 특히 5상 스테퍼입니다. 국내 5상 스테퍼는 기술적으로 한계가 있는 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 스테퍼에는 감속기가 장착되어 있지 않고 직접 사용됩니다. 즉, 모터의 출력축이 부하에 직접 연결됩니다. 스테퍼의 작동 속도는 일반적으로 낮습니다. 약 300회전에 불과합니다. 물론 1천 또는 2천 회전하는 경우도 있지만 무부하로 제한되어 실용 가치가 없습니다. 그렇기 때문에 일반적으로 가속기나 감속기가 없습니다.

서보는 최고의 정밀도를 지닌 폐쇄형 모터입니다. 국내 서보가 많이 있습니다. 외국 브랜드와 비교하면 여전히 큰 차이가 있으며 특히 관성비에서 그렇습니다. 수입품은 30개 이상에 달하지만, 국내품은 10~20개 정도에 불과합니다.

모터에 관성이 있는 한 많은 사람들은 모델을 선택할 때 이 점을 무시하며 이는 종종 모터가 적합한지 결정하는 주요 기준입니다. 많은 경우 서보를 조정하는 것은 관성을 조정하는 것입니다. 기계적 선택이 좋지 않으면 모터가 증가합니다. 디버깅 부담.

초기 가정용 서보는 저관성, 중관성, 고관성을 갖지 않았습니다. 처음 이 용어를 접했을 때, 동일한 출력의 모터가 왜 저관성, 중관성, 고관성의 세 가지 기준을 갖는지 이해하지 못했습니다.

관성이 낮다는 것은 모터를 비교적 편평하고 길게 만들어 주축의 관성이 작다는 것을 의미합니다. 모터가 고주파수 반복 운동을 할 때 관성이 작고 발열도 적습니다. 따라서 관성이 낮은 모터는 고주파 왕복운동에 적합합니다. 그러나 일반적인 토크는 상대적으로 작습니다.

관성이 큰 서보 모터의 코일은 상대적으로 두껍고 주축의 관성이 크고 토크가 큽니다. 토크가 높지만 왕복 운동이 빠르지 않은 경우에 적합합니다. 정지하기 위한 고속 이동으로 인해 드라이버는 이 큰 관성을 정지시키기 위해 큰 역방향 구동 전압을 생성해야 하며 열도 매우 큽니다.

일반적으로 관성이 작은 모터는 제동 성능, 빠른 시작, 가속 및 정지에 대한 빠른 응답, 우수한 고속 왕복 운동을 갖추고 있으며 경부하 및 고속 위치 지정이 필요한 경우에 적합합니다. 일부 선형 고속 포지셔닝 메커니즘과 같은 것입니다. 중간 및 큰 관성을 가진 모터는 원형 운동 메커니즘을 사용하는 일부 공작 기계 산업과 같이 큰 부하와 높은 안정성 요구 사항이 있는 경우에 적합합니다.

부하가 상대적으로 크거나 가속 특성이 상대적으로 큰 경우 관성이 작은 모터를 선택하면 샤프트가 너무 많이 손상될 수 있습니다. 선택은 하중 크기, 가속도 크기 등과 같은 요소를 기반으로 해야 합니다.

모터 관성은 서보 모터의 중요한 지표이기도 합니다. 서보모터 자체의 관성을 말하며, 이는 모터의 가감속에 매우 중요합니다. 관성이 잘 일치하지 않으면 모터의 동작이 매우 불안정해집니다.

실제로 다른 모터에도 관성 옵션이 있지만 일반 벨트 컨베이어 라인과 같이 설계에서 모두가 이 점을 약화시켰습니다. 모터를 선택하면 시동할 수 없지만 손으로 ​​밀어서 움직일 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 경우 감속비나 출력을 높이면 정상적으로 작동할 수 있습니다. 기본 원리는 초기 단계 선택에서 관성 매칭이 없다는 것입니다.

서보 모터에 대한 서보 모터 드라이버의 응답 제어를 위해 최적의 값은 모터 회전자 관성에 대한 부하 관성의 비율이 1이고 최대 값은 5배를 초과할 수 없습니다. 기계적 전달장치의 설계를 통해 하중을 발생시킬 수 있습니다.

모터 회전자 관성에 대한 관성의 비율은 1에 가깝거나 더 작습니다. 부하 관성이 매우 크고 기계적 설계로 모터 회전자 관성에 대한 부하 관성의 비율을 5배 미만으로 만들 수 없는 경우 모터 회전자 관성이 큰 모터, 즉 소위 대형 모터를 사용할 수 있습니다. 관성 모터. 관성이 큰 모터를 사용할 때 일정한 응답성을 얻으려면 드라이버의 용량이 커야 합니다.

아래에서는 당사 모터의 실제 적용 과정에서 발생하는 현상에 대해 설명합니다.

시동 시 모터가 진동하는데 이는 분명히 관성이 부족합니다.

모터가 저속에서 회전할 때는 문제가 발견되지 않았지만, 고속에서 정지할 때 미끄러지고 출력축이 좌우로 흔들리는 현상이 발생했습니다. 이는 관성 매칭이 모터의 한계 위치에 있다는 것을 의미합니다. 이때 감속비를 살짝 높여주면 충분합니다.

400W 모터는 수백 킬로그램 또는 심지어 1~2톤을 적재합니다. 이는 분명히 토크가 아닌 출력에 대해서만 계산됩니다. AGV 자동차는 400W를 사용하여 수백 킬로그램의 부하를 끌지만 AGV 자동차의 속도는 매우 느리며 자동화 애플리케이션에서는 거의 발생하지 않습니다.

서보 모터에는 웜 기어 모터가 장착되어 있습니다. 이런 방식으로 사용해야 하는 경우 모터 속도가 1500rpm을 초과해서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다. 그 이유는 웜 기어 감속 시 미끄럼 마찰이 있고 속도가 너무 높으며 열이 심각하고 마모가 빠르며 수명이 상대적으로 단축되기 때문입니다. 이때 이용자들은 이런 쓰레기가 어떤 것인지 불만을 토로하게 된다. 수입 웜기어는 더 좋아지겠지만 그런 파괴력을 견딜 수는 없습니다. 웜 기어가 있는 서보의 장점은 자동 잠금 기능이지만 단점은 정밀도가 떨어진다는 것입니다.

관성 = 회전 반경 x 질량

질량, 가속 및 감속이 있는 한 관성이 있습니다. 회전하는 객체와 평행 이동하는 객체에는 관성이 있습니다.

일반 AC 비동기 모터가 일반적으로 사용되는 경우 관성을 계산할 필요가 없습니다. AC 모터의 특징은 출력 관성이 충분하지 않을 때, 즉 드라이브가 너무 무겁다는 것입니다. 정상 상태 토크는 충분하지만 과도 관성이 너무 크더라도 모터가 처음에 정격 속도에 도달하면 모터 속도가 느려졌다가 빨라지고 천천히 속도가 증가하여 최종적으로 정격 속도에 도달합니다. , 드라이브가 진동하지 않아 제어에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 서보 모터를 선택할 때 서보 모터는 엔코더 피드백 제어에 의존하기 때문에 시동이 매우 엄격하고 속도 목표와 위치 목표를 달성해야 합니다. 이때, 모터가 견딜 수 있는 관성량을 초과하면 모터가 떨리게 됩니다. 따라서 서보모터를 동력원으로 계산할 때에는 관성계수를 충분히 고려하여야 한다. 최종적으로 모터축으로 변환되는 가동부의 관성을 계산하고, 이 관성을 이용하여 기동시간 내의 토크를 계산하는 것이 필요합니다.