Расчёт мощности двигателя (момент и инерция)
Момент нагрузки, соотношение инерций, момент разгона, эффективный момент и требуемая мощность для ШВП, ремня, рейки и поворотного стола, с коэффициентом запаса
Загрузка инструмента…
Оценивает момент, соотношение инерций и мощность, которые нужны двигателю для перемещения нагрузки на ШВП, ремне, рейке или поворотном столе в цикле «точка–точка». Первый расчёт при подборе серво- или шагового двигателя.
Как пользоваться
- Выберите «Механизм» и для линейной оси — «Горизонтальная» или «Вертикальная».
- Введите «Перемещаемая масса», «Коэффициент трения направляющей» и, если есть, «Внешняя сила против движения».
- Введите «Максимальная скорость», «Ход за одно перемещение», «Время разгона», «Время торможения» и «Время остановки после перемещения».
- Заполните параметры механизма, передаточное число, «Инерция ротора двигателя» из каталога и «Коэффициент запаса».
- Считайте пиковый момент, эффективный момент, соотношение инерций и скорость двигателя сверху, а рекомендуемые значения — под графиком.
Как это работает
- Момент нагрузки: ШВП T = F × шаг ÷ (2π × η); ремень или рейка T = F × D ÷ (2 × η). F = внешняя сила + m × g (вертикаль) или μ × m × g (горизонталь).
- Момент разгона = (инерция нагрузки + ротора) × α, α = 2π × N ÷ 60 ÷ время разгона. Редуктор с передаточным числом i делит момент на i, а инерцию на i².
- Эффективный момент = √(Σ T² × t ÷ Σ t) по четырём фазам. Мощность = момент × 2π × N ÷ 60.
- Все значения — оценки; жёсткость, резонанс, нагрев и рекуперация не учитываются. Подтвердите двигатель в программе подбора производителя.
Частые вопросы
- Какое соотношение инерций допустимо для серводвигателя?
- Многие производители рекомендуют 5 и менее для быстрого позиционирования; от 5 до 10 часто работает при настройке. Показанные диапазоны — ориентиры, а не стандарт.
- Как рассчитать момент нагрузки ШВП?
- Осевая сила × шаг ÷ (2π × КПД). Стол 50 kg при μ = 0,1 на шаге 10 mm и КПД 90 % требует около 0,087 N·m.
- Почему инструмент сообщает, что ход слишком короткий?
- Путь разгона и торможения превышает ход, поэтому введённая скорость не достигается и используется треугольный профиль.
- Пиковый или эффективный момент: по какому подбирать двигатель?
- По обоим. Пиковый момент должен быть в пределах кратковременного предела двигателя на этой скорости, а эффективный — ниже номинального длительного момента.