コラム:モータと負荷物の慣性モーメントの留意点

一般に、モータ軸に影響を与える慣性モーメントや負荷の制約はありません。最終的に、最も重要な要求条件となるのは、モータが負荷を加速するだけの要求トルクを発生することができ、規定の時間内に要求回転数に確実に到達しなければならないとということです。

慣性モーメントの低いマクソンモータの場合、負荷慣性モーメントをロータ慣性モーメントJrotの10倍まで、場合によってはそれ以上まで、駆動することができます。

非常に動的なドライブの場合、その割合は比較的低くした方が好ましく、モータの機械的時定数と負荷慣性モーメントJ*Lとの関係は図示されたようになります。



ここで、τmはモータの無負荷の機械的時定数

負荷慣性モーメントとロータ慣性モーメントJrot が同じ大きさの場合、モータの反応時間は2倍になります。

負荷慣性モーメントが大きい場合、モータ軸との連結部(カップリング)は慎重に検討しなければなりません。モータ軸と連結部はネジリバネのように作用し、非常に動的なシステムの中で負荷が揺れ動かないよう適度な剛性を持っていることが必要です。
剛性アップは、より太く短い軸を選定することによって実現できます。つまり、より大型のモータが必要になります。

負荷慣性モーメントJ*Lの加速が最大の課題であるドライブシステムの場合、ドライブ減速比を適切に選定することによって、要求モータトルクは最小限にできます。これらの場合、最適な 減速比iは、負荷とモータの慣性モーメントの比から求めることができます。

回転ドライブの場合  回転ドライブの場合、 または
リニア動作で、減速比の定義に対応する場合  リニア動作で、減速比の定義に対応する場合
 

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