Ich muss DC-Servomotoren für ein Projekt kaufen. Das Problem ist, dass ich nicht weiß, wie ich den richtigen auswählen soll. Ich gehe die Datenblätter verschiedener Unternehmen durch, und die von ihnen verkauften Modelle basieren auf dem Spitzenstillstandsstrom, dem Dauerdrehmoment beim Stillstand, der Nenndrehzahl, der Rotorträgheit und so weiter.
Die Informationen, die ich habe, sind das Gewicht meiner Last, die Stromversorgung, die gewünschte Auflösung und der Durchmesser und die Steigung der Leitspindel. Wie wähle ich anhand dieser Informationen den passenden Motor aus?
Bevor Sie sich Motoren ansehen, müssen Sie neben der Lastmasse und der Spindelsteigung einige Parameter definieren. Erstens, was ist das Bewegungsprofil? Ich gehe davon aus, dass das Gerät nicht in ständiger Bewegung sein wird. Gibt es einen definierten Bewegungsablauf? Welche Entfernung und verstrichene Zeit für jeden Zug? Welche Zeit verging zwischen den Zügen?
Als nächstes die Ladung. Wird es von der Schwerkraft beeinflusst? Wirken noch andere äußere Kräfte auf die Last? Was ist mit Reibung? Außerdem sollten Sie den Durchmesser und das Material der Leitspindel kennen (für die Trägheitsberechnung).
Mit all dem können Sie fortfahren, das Spitzendrehmoment, das RMS-Drehmoment und die Drehzahl zu berechnen, die am Antriebsende der Leitspindel erforderlich sind. Das zeigt an, welche Art von Motor Sie benötigen.
Dann müssen Sie das Verhältnis der reflektierten Lastträgheit zur Rotorträgheit des Motors berücksichtigen. Ein hohes Verhältnis erfordert eine Verstimmung des Positionsregelkreises, um Stabilität zu erreichen. Idealerweise ist das Verhältnis 1:1 (schwer zu erreichen), aber unter 3:1 ist im Allgemeinen sehr gut. Unter 6:1 ist im Allgemeinen akzeptabel. Wenn die Kopplung "steif" ist, kann 10:1 in Ordnung sein.
Wenn das Trägheitsverhältnis reduziert werden muss, schauen Sie sich zuerst einen größeren Motor an. Andernfalls kann ein Getriebe erforderlich sein. Die reflektierte Trägheit nimmt mit dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses ab. Aber die Anforderungen an die Geschwindigkeit steigen.
Beginnen Sie mit der Berechnung der mechanischen Kraft, die Sie benötigen, um Ihre Last bei einer bestimmten Geschwindigkeit anzuheben. Jeder Meter, den Sie 1 kg anheben, erfordert eine Eingangsenergie von mgh, wobei m die Masse, g die Gravitationskonstante und h 1 m ist. Wenn es 1 kg ist, brauchen Sie ungefähr 10 Joule, um es einen Meter anzuheben.
Wenn dies in 1 Sekunde geschehen soll, dann ist das eine Leistung von 10 Watt.
Berechnen Sie, welche Ausgangsleistung Ihr Motor erzeugen muss, und wählen Sie dann einen Motor, der das 1,5-fache (oder mehr) der Ausgangsleistung für „nur für den Fall“-Situationen hat.
Jetzt haben Sie Ihre Motorleistung und für jeden Motor wird er wahrscheinlich in einem bestimmten Drehzahlbereich die maximale Leistung erbringen. Das Datenblatt sollte Ihnen sagen, welchen Strom Ihr Netzteil haben muss, um diese Drehzahl unter den Lastbedingungen zu erreichen.
Scott Seidmann
Andi aka