2012年5月10日 星期四

並不是高慣量就一定好,低慣量就一定差,要看其應用場合

1. 並不是高慣量就一定好,低慣量就一定差,要看其應用場合。
T= I x α (扭力 = 慣量 x 角加速度)
P= T x ω (功率 = 扭力 x 角速度)
P = I x α x ω

所以,同樣的功率之下,若慣量提升,加速度必下降,即加減速的特性變差了,當然,角速度也會相對變化,在此我們先假設其運轉速度不變。

I是固定的,當一個系統設定好後 (如飛刀系統,因為飛刀不變,但如果用於輸送帶,慣量則會變,當輸送帶上的物品變多時,拖的力量需加大)。
所以,你可以利用T= I x α 來估其加減速的大小及所需的扭力
α = (目標轉速 - 初始速度) / (初始速度到目標速度所需時間)

若一個系統需1 N-m的扭力,則高慣量與低慣量的馬逹皆可逹成時,如果要其反應快一點,轉快一點,則低慣量會是比較理想的選擇。用以上的公式,也可以輕而易舉的解釋,因為低慣量馬逹,其轉子慣量比較低,轉子比較輕,所以要停下來,回生的能量比較少,以同樣的速度撞牆,胖子撞的力量會比瘦的大。

總而言之,如果要反應快,加減速特性好,如果扭力值夠的話,選用低慣量的馬逹會比較理想,如果要求是要大扭力的,如舉重物,則可能要選用高慣量的馬達。

2. 補充說明:
包裝機的切刀軸,通常是做變速度運轉,速度的變化會隨切長比(產品長/單位切刀周長)而變!
當切長比與1差別愈大,切刀速度變化愈大。

與系統慣量的關聯:
當一個愈胖的人,靈活性就愈差。同理:系統慣量愈大,做加減速愈難。
也就是加速時需要更大的電流(容易產生AL006警報),減速時產生回升能量也愈高
(容易產生AL005警報)!

處理方法:
1) 換慣量小的馬達。
2) 外加回升電阻,可消耗更大的回升能量。
3) 將DC Bus並聯,獲取更大的系統電容(目前此法暫不建議使用)。
4) 更換外徑不同的切刀,以適合不同範圍的產品長度,使切長比接近1,可以讓加減速緩和。
5) 調整凸輪曲線,讓加減速更平緩(搭配韌體V1.029 sub02以上版本)

3. JL: 負載慣量;JM: 馬達慣量;

1) 較低負載慣量比,工作效果較佳,但是當JL / JM < 3 時,就不需要再特別增大JM 來降低 JL / JM ; 因為這樣子JL+JM 就會更大了,不利整體加減速時間。 2) 當連結的機構是較軟的方式 (例如皮帶,鋼絲等) 負載慣量比過大時(>10),當要加減速較快時,則容易表現不佳,例如:超調。
橫機就是4米長的皮帶傳動,這時候選擇較高慣量會較佳。

3) 當連結機構是直聯或是剛性極高的,此時馬達軸與負載可視為一體。
i) 當應用是屬於高頻度的加減速來回或是走停運動,則低慣量馬達效果較佳,但JL / JM > 5,低慣量馬達的意義就變淡了。
ii) 若應用是要求低速穩定性高,需抵抗外力做良好加工,則選擇高慣量馬達效果較佳。

沒有留言:

張貼留言