서보 모터 크기를 결정할 때 어떤 요소를 고려해야 합니까?

크기 조정 산업용 서보 모터 모든 모션 제어 시스템 설계에서 중요한 단계입니다. 잘못하면 성능 저하, 잦은 실패 또는 불필요한 비용이 발생할 수 있습니다. 일반적인 마력 등급을 기준으로 모터를 선택하는 대신 전문적인 접근 방식에는 응용 분야의 특정 요구 사항에 대한 자세한 분석이 포함됩니다.

서보 모터의 크기를 적절하게 지정하려면 다음 주요 요소를 고려해야 합니다.

1. 모션 프로파일 분석

첫 번째 단계는 필요한 동작을 정의하는 것입니다. 모션 프로필은 단일 이동 주기를 가속, 등속, 감속 세그먼트로 나눕니다.

• 가속 및 감속 시간: 이는 부하를 시작하고 중지하는 데 필요한 피크 토크를 결정합니다. 램프가 빠를수록 더 높은 토크가 필요합니다.

• 등속 시간: 모터는 이동의 정상 상태 부분 동안 마찰 및 기타 힘을 극복하기 위해 일정 수준의 연속 토크를 제공해야 합니다.

• 체류 시간: 모션 사이클 사이의 시간은 모터를 식히는 데 매우 중요합니다. 이는 다음 사이클의 요구 사항을 처리하는 모터의 능력에 영향을 미칩니다.

2. 하중과 관성

부하를 이동시키는 모터의 능력은 시스템의 관성과 직접적으로 연관되어 있습니다. 관성은 운동 변화에 대한 물체의 저항을 측정한 것입니다.

• 부하 관성: 이는 부하 자체, 기어, 풀리 및 기타 기계 구성 요소를 포함하여 모터가 이동하는 데 필요한 모든 것의 관성입니다.

• 모터 관성: 이것이 모터 회전자의 관성입니다. 이상적인 시나리오는 모터 관성이 전체 시스템 관성의 작은 부분이 되는 것입니다. 경험상 좋은 법칙은 다음과 같은 부하 대 모터 관성비를 갖는 것입니다. 3:1 및 5:1 , 비율은 최대 10:1 적절한 튜닝을 통해 허용될 수 있습니다. 관성이 일치하지 않으면 제어 루프가 불안정하거나 조정하기 어려워 진동이 발생하고 위치 정확도가 낮아질 수 있습니다.

3. 토크 요구 사항

토크는 모터에 의해 생성되는 회전력입니다. 두 가지 유형의 토크를 고려해야 합니다.

• 연속 토크( $${티}_C$$

  이는 모터가 과열 없이 지속적으로 생산할 수 있는 최대 토크입니다. 마찰이나 중력과 같은 정상 상태의 힘을 극복하는 데 필요합니다. 이는 전체 듀티 사이클에 대한 평균 토크입니다.

• 피크 토크( $${티}_{피}$$

  이는 일반적으로 가속 또는 감속 중에 모터가 짧은 시간 동안 전달할 수 있는 최대 토크입니다. 동적 성능을 보장하려면 모터의 피크 토크가 애플리케이션의 최대 가속 토크보다 높아야 합니다.

RMS(평균 제곱근) 방법을 사용하여 모션 프로필의 각 세그먼트에 대한 토크 수준과 지속 시간을 고려하여 필요한 연속 토크를 계산할 수 있습니다. 계산된 RMS 토크는 모터의 정격 연속 토크( $${티}_C$$ ). 마찬가지로 필요한 피크 토크는 모터의 정격 피크 토크( $${티}_{피}$$ ).

4. 속도 요구 사항

모터의 속도 등급은 또 다른 중요한 요소입니다. 선택한 모터는 모션 프로필에 필요한 최대 속도에 도달할 수 있어야 합니다. 모터의 속도-토크 곡선도 고려해야 합니다. 속도가 증가하면 사용 가능한 토크가 감소하는 경우가 많습니다. 모터가 필요한 속도에서 필요한 토크를 제공할 수 있는지 확인하십시오.

5. 환경적 요인

안 산업용 서보 모터 작동 환경 조건을 견뎌야 합니다.

• 온도: 모터의 작동 온도 범위가 환경에 적합한지 확인하십시오. 주변 온도가 높으면 모터 성능이 저하될 수 있습니다.

• IP(Ingress Protection) 등급: 이 등급은 먼지와 액체에 대한 모터의 저항성을 나타냅니다. 먼지가 많거나 습한 환경에서는 모터 손상을 방지하기 위해 더 높은 IP 등급이 필수적입니다.

• 진동 및 충격: 모터는 애플리케이션에 존재하는 모든 진동이나 충격을 처리할 수 있을 만큼 기계적으로 견고해야 합니다.

모션 프로파일, 관성, 토크, 속도 및 환경 등 각 요소를 신중하게 고려하여 산업용 서보 모터 특정 애플리케이션에 최적의 성능, 효율성 및 수명을 제공합니다. 철저한 사이징 프로세스는 안정적인 작동을 보장할 뿐만 아니라 더 높은 비용과 에너지 낭비로 이어질 수 있는 과도한 크기를 방지하는 데 도움이 됩니다.