実例: 重要なデータとドライブ特性

ドライブは3秒で約2.5回転(5π)します。 動作周期は0.7秒間停止した後、繰り返します(図 4.12)。状況分析から追加の値としては、

-動作周期  下図参照
-摩擦トルク  300 mNm
-負荷の慣性モーメント  130000 gcm2
-電源  5A, 24 VDC
-コントローラ  LSC (2A, ΔV = 5V )

制御構想は、単純なスピード制御です。 高い摩擦力によって、負荷は十分な精度で端子位置に停止し、到達した位置は保持されます。

図 4.12: 4周期の対称動作特性  s: 1)加速、2)定速度、3)減速、4)停止


図 4.12: 4周期の対称動作特性  s: 1)加速、2)定速度、3)減速、4)停止。

表4.2の公式は、回転動作を制御する加速時間0.5秒の対称スピードプロファイルであり、最大回転数(角速度)の値を算出します。

nmax=30/π・ωmax=30/π・ΔΦ/(Δttot-Δta)=30/π・5π/(3-0.5)=60min-1.

慣性モーメントの加速に必要な追加トルクは、

Ma=JL・π/30・Δn/Δta=0.013・π/30・60/0.5=0.163mNm

同一のトルクが周期3の減速にも必要です。

各動作周期で重要な値は下記のようになります。

1. 加速  持続時間 0.5 s
トルク   463 mNm (加速、摩擦)
2. 定速  持続時間 2.0 s
トルク   300 mNm (摩擦のみ)
3. 減速  持続時間  0.5 s
トルク   137 mNm
(300 mNmの摩擦が強すぎるため、回す方向へのトルクが必要。)
4. 停止 持続時間  0.7 s
トルク   0 mNm
(高い摩擦のため、ドライブは停止し、モータへの電流供給は不要です。)

動作周期にわたって平均負荷は

動作周期にわたる平均負荷

モータ-ギアヘッドの組み合わせの選定のための重要値
したがって、適正なモータ-ギアヘッドの組み合わせは、280mNmを連続的に発生でき、60rpmの最大回転数で0.5秒間で463 mNmを発生できなければなりません。

モータ-ギアヘッドの組み合わせ予備選定

トルク要求条件は、モータ径45~60mmの大型モータによって満たすことができます。しかし、低回転は、小径モータとモータ-ギアヘッドの組み合わせを使用して実現した方が良いとされています。概算によれば、マクソンギアヘッドでは、例えば、プラネタリギアヘッドGP 22 A(外径22 mm, 連続最大トルク1Nm)が、トルクの要求条件を満たします。ギアヘッド推奨入力回転数は6000rpmであるため、減速比は、100:1よりわずかに小さくなります。モータの要求トルク負荷は5~10mNmとなり、外径22mmのマクソンモータの能力内に完全に適合します。


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