Motorval och tröghet

Val av motortyp är mycket enkelt, men också mycket komplicerat. Detta är ett problem som innebär mycket bekvämlighet. Om du snabbt vill välja typ och få resultatet är upplevelsen snabbast.

 

Inom industrin för mekanisk designautomation är valet av motorer ett mycket vanligt problem. Många av dem har problem i urvalet, antingen för stora att slösa, eller för små för att flytta. Det är okej att välja en stor, åtminstone kan den användas och maskinen kan gå, men det är väldigt jobbigt att välja en liten. Ibland, för att spara utrymme, lämnar maskinen ett litet installationsutrymme för den lilla maskinen. Slutligen har det visat sig att motorn är vald för att vara liten, och designen ersätts, men storleken kan inte installeras.

 

1. Typer av motorer

 

Inom den mekaniska automationsindustrin finns det tre typer av motorer som används mest: trefas asynkron, stepper och servo. DC-motorer är utom räckvidd.

 

Trefas asynkron elektricitet, låg precision, slå på när den är på.

Om du behöver styra hastigheten måste du lägga till en frekvensomformare, eller så kan du lägga till en hastighetskontrollbox.

Om den styrs av en frekvensomformare krävs en speciell frekvensomvandlingsmotor. Även om vanliga motorer kan användas tillsammans med frekvensomformare är värmeutveckling ett problem och andra problem kommer att uppstå. För specifika brister kan du söka på nätet. Styrmotorn på regulatorboxen kommer att tappa kraft, särskilt när den är justerad till en liten växel, men frekvensomformaren kommer inte att göra det.

 

Stegmotorer är motorer med öppen slinga med relativt hög precision, speciellt femfassteg. Det finns väldigt få inhemska femfasstegare, vilket är en teknisk tröskel. I allmänhet är steppern inte utrustad med en reducering och används direkt, det vill säga motorns utgående axel är direkt ansluten till lasten. Stegarens arbetshastighet är i allmänhet låg, bara cirka 300 varv, naturligtvis, det finns också fall av ett eller två tusen varv, men det är också begränsat till tomgång och har inget praktiskt värde. Det är därför det inte finns någon accelerator eller retardator i allmänhet.

 

Servot är en stängd motor med högsta precision. Det finns många inhemska servon. Jämfört med utländska märken är det fortfarande stor skillnad, speciellt tröghetsförhållandet. De importerade kan nå mer än 30, men de inhemska kan bara nå cirka 10 eller 20.

 

2. Motortröghet

 

Så länge motorn har tröghet ignorerar många denna punkt när de väljer modell, och detta är ofta nyckelkriteriet för att avgöra om motorn är lämplig. I många fall är justering av servo för att justera trögheten. Om det mekaniska valet inte är bra kommer det att öka motorn. Felsökningsbörda.

 

Tidiga inhemska servon hade inte låg tröghet, medium tröghet och hög tröghet. När jag först kom i kontakt med den här termen förstod jag inte varför motorn med samma effekt skulle ha tre standarder för låg, medel och hög tröghet.

 

Låg tröghet innebär att motorn görs relativt platt och lång och att huvudaxelns tröghet är liten. När motorn utför högfrekventa repetitiva rörelser är trögheten liten och värmeutvecklingen liten. Därför är motorer med låg tröghet lämpliga för högfrekvent fram- och återgående rörelse. Men det allmänna vridmomentet är relativt litet.

 

Servomotorns spole med hög tröghet är relativt tjock, huvudaxelns tröghet är stor och vridmomentet är stort. Den är lämplig för tillfällen med högt vridmoment men inte snabb fram- och återgående rörelse. På grund av höghastighetsrörelsen för att stanna, måste föraren generera en stor backdrivspänning för att stoppa denna stora tröghet, och värmen är mycket stor.

 

Generellt sett har motorn med liten tröghet bra bromsprestanda, snabb start, snabb respons på acceleration och stopp, bra höghastighets fram- och återgående och är lämplig för vissa tillfällen med lätt belastning och höghastighetspositionering. Som några linjära höghastighetspositioneringsmekanismer. Motorer med medelstor och stor tröghet är lämpliga för tillfällen med stora belastningar och höga stabilitetskrav, såsom vissa verktygsmaskiner med cirkulära rörelsemekanismer.

Om belastningen är relativt stor eller accelerationskarakteristiken är relativt stor, och en liten tröghetsmotor väljs, kan axeln skadas för mycket. Urvalet bör baseras på faktorer som storleken på lasten, storleken på accelerationen osv.

 

Motortröghet är också en viktig indikator på servomotorer. Det hänvisar till själva servomotorns tröghet, vilket är mycket viktigt för motorns acceleration och retardation. Om trögheten inte är väl anpassad kommer motorns verkan att vara mycket instabil.

 

Det finns faktiskt även tröghetsalternativ för andra motorer, men alla har försvagat denna punkt i designen, som till exempel vanliga bandtransportörer. När motorn väljs visar det sig att den inte kan startas, men den kan röra sig med en handtryckning. I det här fallet, om du ökar reduktionsförhållandet eller effekten, kan den fungera normalt. Grundprincipen är att det inte finns någon tröghetsmatchning i det tidiga urvalet.

 

För svarsstyrningen av servomotordrivaren till servomotorn är det optimala värdet att förhållandet mellan belastningströgheten och motorrotorns tröghet är en, och det maximala värdet får inte överstiga fem gånger. Genom utformningen av den mekaniska transmissionsanordningen kan belastningen göras.

Förhållandet mellan tröghet och motorrotorns tröghet är nära en eller mindre. När belastningströgheten är riktigt stor, och den mekaniska konstruktionen inte kan göra förhållandet mellan belastningströgheten och motorrotorns tröghet mindre än fem gånger, kan en motor med stor motorrotortröghet användas, det vill säga den så kallade stora tröghetsmotor. För att uppnå en viss respons vid användning av en motor med stor tröghet bör förarens kapacitet vara större.

 

3. Problem och fenomen som uppstår i själva designprocessen

 

Nedan förklarar vi fenomenet i själva applikationsprocessen av vår motor.

 

Motorn vibrerar vid start, vilket uppenbarligen är otillräcklig tröghet.

 

Inga problem upptäcktes när motorn gick med låg hastighet, men när hastigheten var hög, glider den när den stannade, och utgående axeln svängde åt vänster och höger. Detta innebär att tröghetsanpassningen är precis vid motorns gränsläge. Vid denna tidpunkt är det tillräckligt att öka reduktionsförhållandet något.

 

400W-motorn lastar hundratals kilogram eller till och med ett eller två ton. Detta är uppenbarligen bara beräknat för effekt, inte för vridmoment. Även om AGV-bilen använder 400W för att dra en last på flera hundra kilo, är hastigheten på AGV-bilen mycket låg, vilket sällan är fallet i automationsapplikationer.

 

Servomotorn är utrustad med en snäckväxelmotor. Om den måste användas på detta sätt bör det noteras att motorns varvtal inte bör vara högre än 1500 rpm. Anledningen är att det finns glidfriktion i snäckväxelns retardation, hastigheten är för hög, värmen är allvarlig, slitaget är snabbt och livslängden är relativt reducerad. För närvarande kommer användare att klaga på hur sådant skräp är. Importerade snäckväxlar kommer att bli bättre, men de tål inte en sådan förödelse. Fördelen med servo med snäckväxel är självlåsande, men nackdelen är förlust av precision.

 

4. Belastningströghet

 

Tröghet = rotationsradie x massa

 

Så länge det finns massa, acceleration och retardation finns det tröghet. Objekt som roterar och objekt som rör sig i translation har tröghet.

 

När vanliga asynkrona växelströmsmotorer i allmänhet används finns det inget behov av att beräkna trögheten. Kännetecknande för AC-motorer är att när utgångströgheten inte räcker till, det vill säga frekvensomriktaren är för tung. Även om det konstanta vridmomentet är tillräckligt, men den transienta trögheten är för stor, då när motorn når den omärkta hastigheten i början saktar motorn ner och blir sedan snabb, ökar sedan långsamt hastigheten och når slutligen den nominella hastigheten , så att enheten inte vibrerar, vilket har liten effekt på kontrollen. Men när man väljer en servomotor, eftersom servomotorn förlitar sig på kodarens återkopplingskontroll, är dess start mycket stel, och hastighetsmålet och positionsmålet måste uppnås. Vid denna tidpunkt, om mängden tröghet som motorn kan motstå överskrids, kommer motorn att darra. När servomotorn beräknas som kraftkälla måste därför tröghetsfaktorn beaktas fullt ut. Det är nödvändigt att beräkna trögheten för den rörliga delen som slutligen omvandlas till motoraxeln, och använda denna tröghet för att beräkna vridmomentet inom starttiden.

 


Posttid: Mar-06-2023