Servo motor güç hesabı

Bu yazı bir ön değerlendirme rehberidir. Nihai seçim, üreticinin motor eğrileri ve uygulamanın özel koşullarıyla birlikte yapılmalıdır.

1. Mekanik yapıyı belirleyin

Hareket vidalı mil ile mi, kayış-kasnak ile mi, kremayer-pinyon ile mi sağlanıyor? Her yapının atalet ve verim hesabı farklıdır. Redüktör varsa oranı ve verimi de hesaba girer.

2. Yükün ataletini motor miline indirgeyin

Doğrusal hareket eden bir kütlenin motor milinde gördüğü atalet, hareket dönüşümüne bağlıdır. Vidalı mil için yaklaşık olarak:

Buna vidalı milin, kaplinin ve redüktörün kendi ataleti de eklenir. Toplam yük ataleti, motorun rotor ataletine bölündüğünde atalet oranı bulunur.

3. Atalet oranını kontrol edin

Atalet oranı, sistemin ne kadar kolay kontrol edileceğini belirler. Oran büyüdükçe ayar zorlaşır, titreşim eğilimi artar. Hassas konumlandırma isteyen uygulamalarda düşük oran hedeflenir; kaba hareketlerde daha yüksek oranlar kabul edilebilir. Kabul edilebilir sınır motor üreticisine ve uygulamaya göre değişir; üreticinin verdiği sınıra bakılmalıdır.

Oran çok yüksek çıkıyorsa çözüm genellikle daha büyük motor değil, redüktör oranını artırmaktır: atalet, oranın karesiyle küçülür.

4. Hareket profilini çıkarın

Ne kadar mesafeyi, ne kadar sürede almanız gerekiyor? Genellikle trapez bir profil kullanılır: hızlan, sabit hızda git, yavaşla. Hızlanma süresi kısaldıkça gereken tork büyür.

5. Tork bileşenlerini toplayın

Gereken tork üç bileşenden oluşur:

• Hızlanma torku: T = (J_toplam) · α
• Sürtünme torku: kızak, yatak ve conta sürtünmeleri
• Yük torku: dikey eksende yerçekimi, kesme kuvveti, işleme kuvveti

Tepe tork, motorun anlık maksimum torkunun altında kalmalıdır.

6. Efektif (RMS) torku hesaplayın

Motor tepe torku kısa süre verebilir; sürekli veremez. Bu yüzden çevrim boyunca ortalama yükü temsil eden efektif tork hesaplanır:

Efektif tork, motorun sürekli tork değerinin altında olmalıdır. Aksi halde motor ısınır ve koruma devreye girer.

7. Devir ve güç kontrolü

Gereken devirde motorun verebildiği tork, nominal torkundan düşük olabilir. Motorun hız-tork eğrisine bakarak çalışma noktanızın eğrinin içinde kaldığını doğrulayın.

8. Pay bırakın

Hesap ideal koşulları varsayar. Sürtünme zamanla artar, yağ soğukta ağırlaşır, makineye sonradan ek yük gelir. Makul bir emniyet payı bırakmak, sınırda seçilmiş bir motorun sahada yarattığı sorunlardan çok daha ucuzdur.

Sık yapılan hatalar

• Yalnızca sürekli torka bakıp hızlanma torkunu unutmak
• Redüktör verimini hesaba katmamak
• Dikey eksende yerçekimi torkunu ve fren ihtiyacını atlamak
• Kaplin ve mil ataletini ihmal etmek
• Çevrim süresini iyimser varsaymak

Seçim sonrası devreye alma da en az hesap kadar belirleyicidir: motion kontrol programlama ve servo motor ve sürücü sayfalarına bakabilirsiniz.