Calculadora de dimensionamento de motor (torque e inércia)
Torque de carga, relação de inércia, torque de aceleração, torque RMS e potência necessária para fuso de esferas, correia, cremalheira e mesa rotativa, com fator de segurança
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Estima o torque, a relação de inércia e a potência que um motor precisa para mover uma carga com fuso de esferas, correia, cremalheira ou mesa rotativa em um ciclo ponto a ponto. Um primeiro cálculo para dimensionar servos ou motores de passo.
Como usar
- Escolha o “Mecanismo” e, para um eixo linear, “Horizontal” ou “Vertical”.
- Informe a “Massa em movimento”, o “Coeficiente de atrito da guia” e, se houver, a “Força externa contrária ao movimento”.
- Informe a “Velocidade máxima”, o “Curso por movimento”, o “Tempo de aceleração”, o “Tempo de desaceleração” e o “Tempo de parada após o movimento”.
- Preencha os dados do mecanismo, a relação de redução, a “Inércia do rotor do motor” do catálogo e um “Fator de segurança”.
- Leia o torque de pico, o torque RMS, a relação de inércia e a velocidade do motor no topo, e os valores recomendados abaixo do gráfico.
Como funciona
- Torque de carga: fuso de esferas T = F × passo ÷ (2π × η); correia ou cremalheira T = F × D ÷ (2 × η). F = força externa + m × g (vertical) ou μ × m × g (horizontal).
- Torque de aceleração = (inércia da carga + rotor) × α, α = 2π × N ÷ 60 ÷ tempo de aceleração. Um redutor de relação i divide o torque por i e a inércia por i².
- Torque RMS = √(Σ T² × t ÷ Σ t) nas quatro fases. Potência = torque × 2π × N ÷ 60.
- Todos os valores são estimativas; rigidez, ressonância, aquecimento e regeneração não são cobertos. Confirme o motor com o software de seleção do fabricante.
Perguntas frequentes
- Qual relação de inércia é aceitável para um servomotor?
- Muitos fabricantes recomendam 5 ou menos para posicionamento rápido; de 5 a 10 costuma funcionar com ajuste. As faixas mostradas são orientações, não uma norma.
- Como calculo o torque de carga de um fuso de esferas?
- Força de avanço × passo ÷ (2π × rendimento). Uma mesa de 50 kg com μ = 0,1 em um passo de 10 mm a 90 % de rendimento precisa de cerca de 0,087 N·m.
- Por que a ferramenta diz que o curso é muito curto?
- A distância de aceleração e desaceleração excede o curso, então a velocidade informada nunca é atingida e um perfil triangular é usado.
- Torque de pico ou torque RMS: qual dimensiona o motor?
- Ambos. O torque de pico deve ficar dentro do limite instantâneo do motor naquela velocidade, e o torque RMS abaixo do torque contínuo nominal.