Faktor apa yang harus saya pertimbangkan saat menentukan ukuran motor servo?

Ukuran sebuah motor servo industri merupakan langkah penting dalam setiap desain sistem kendali gerak. Melakukan kesalahan dapat menyebabkan kinerja buruk, seringnya kegagalan, atau biaya yang tidak perlu. Daripada hanya memilih motor berdasarkan peringkat tenaga kuda secara umum, pendekatan profesional melibatkan analisis mendetail tentang kebutuhan spesifik aplikasi Sebuahda.

Untuk mengukur motor servo dengan benar, Anda harus mempertimbangkan faktor-faktor kunci berikut.

1. Analisis halrofil Gerak

Langkah pertama adalah menentukan gerakan yang diperlukan. halrofil gerak memecah satu siklus gerakan menjadi segmen percepatan, kecepatan konstan, dan perlambatan.

• Waktu Akselerasi dan Deselerasi: Ini menentukan torsi puncak yang diperlukan untuk memulai dan menghentikan beban. Tanjakan yang lebih cepat memerlukan torsi yang lebih tinggi.

• Waktu Kecepatan Konstan: Motor perlu memberikan torsi kontinyu pada tingkat tertentu untuk mengatasi gesekan dan gaya lain selama bagian gerakan dalam keadaan stabil.

• Waktu Tinggal: Waktu antar siklus gerak sangat penting agar motor menjadi dingin. Hal ini mempengaruhi kemampuan motor untuk menangani tuntutan siklus berikutnya.

2. Beban dan Inersia

Kemampuan motor untuk memindahkan beban berhubungan langsung dengan inersia sistem. Inersia adalah ukuran resistensi suatu benda terhadap perubahan gerak.

• Beban Inersia: Ini adalah inersia dari semua yang dibutuhkan motor untuk bergerak, termasuk beban itu sendiri, roda gigi, katrol, dan komponen mekanis lainnya.

• Inersia Motorik: Ini adalah inersia rotor motor. Skenario yang ideal adalah inersia motor merupakan sebagian kecil dari total inersia sistem. Aturan praktis yang baik adalah memiliki rasio inersia beban terhadap motor 3:1 dan 5:1 , meskipun rasionya mencapai 10:1 dapat diterima dengan tuning yang tepat. Inersia yang tidak sesuai dapat menyebabkan loop kontrol tidak stabil atau sulit disetel, sehingga menimbulkan getaran dan akurasi posisi yang buruk.

3. Persyaratan Torsi

Torsi adalah gaya putaran yang dihasilkan oleh motor. Anda perlu mempertimbangkan dua jenis torsi:

• Torsi Berkelanjutan ( $$T_C$$

  Ini adalah torsi maksimum yang dapat dihasilkan motor secara terus menerus tanpa mengalami panas berlebih. Ini diperlukan untuk mengatasi gaya stabil seperti gesekan dan gravitasi. Ini adalah torsi rata-rata selama satu siklus kerja penuh.

• Torsi Puncak ( $$T_P$$

  Ini adalah torsi maksimum yang dapat dihasilkan motor dalam waktu singkat, biasanya saat akselerasi atau deselerasi. Torsi puncak motor harus lebih tinggi dari torsi akselerasi maksimum aplikasi Anda untuk memastikan kinerja dinamis.

Anda dapat menggunakan metode root mean square (RMS) untuk menghitung torsi kontinu yang diperlukan, dengan mempertimbangkan tingkat torsi dan durasi untuk setiap segmen profil gerak. Torsi RMS yang dihitung harus lebih kecil dari torsi kontinu terukur motor ( $$T_C$$ ). Demikian pula, torsi puncak yang diperlukan harus lebih kecil dari torsi puncak pengenal motor ( $$T_P$$ ).

4. Persyaratan Kecepatan

Peringkat kecepatan motor merupakan faktor penting lainnya. Motor yang dipilih harus mampu mencapai kecepatan maksimum yang dibutuhkan oleh profil gerak Anda. Anda juga harus mempertimbangkan kurva kecepatan-torsi motor. Saat kecepatan meningkat, torsi yang tersedia sering kali berkurang. Pastikan motor dapat memberikan torsi yang diperlukan pada kecepatan yang dibutuhkan.

5. Faktor Lingkungan

An motor servo industri harus tahan terhadap kondisi lingkungan operasinya.

• Suhu: Pastikan kisaran suhu pengoperasian motor sesuai dengan lingkungan. Temperatur lingkungan yang tinggi dapat menurunkan kinerja motor.

• Peringkat Perlindungan Masuknya (IP): Peringkat ini menunjukkan ketahanan motor terhadap debu dan cairan. Untuk lingkungan berdebu atau basah, peringkat IP yang lebih tinggi sangat penting untuk mencegah kerusakan motor.

• Getaran dan Guncangan: Motor harus cukup kuat secara mekanis untuk menangani getaran atau guncangan apa pun yang ada dalam aplikasi.

Dengan hati-hati mempertimbangkan masing-masing faktor ini—profil gerak, inersia, torsi, kecepatan, dan lingkungan—Anda dapat memilih salah satu motor servo industri yang memberikan kinerja optimal, efisiensi, dan umur panjang untuk aplikasi spesifik Anda. Proses pengukuran yang menyeluruh tidak hanya memastikan pengoperasian yang andal namun juga membantu Anda menghindari ukuran yang terlalu besar, yang dapat menyebabkan biaya lebih tinggi dan energi yang terbuang.